一種輪胎胎面橡膠組合物以及使用其的輪胎的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明在于提供一種胎面橡膠組合物，具有良好加工性能，填料分散性，耐磨性，同時(shí)不增加滯后損失。該橡膠組合物，含有如下質(zhì)量份的組分：100質(zhì)量份的橡膠組分，40-120質(zhì)量份的二氧化硅，0.1-20質(zhì)量份的胺鹽，以及每100質(zhì)量份所述二氧化硅1-20重量份的硅烷偶聯(lián)劑。另外本發(fā)明還涉及使用該橡膠組合物制備的輪胎胎面制成的充氣輪胎。
【專利說明】一種輪胎胎面橡膠組合物以及使用其的輪胎
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于橡膠組合物領(lǐng)域，具體涉及一種輪胎胎面橡膠組合物和使用該橡膠組合物的充氣輪胎。
【背景技術(shù)】
[0002]二氧化硅用作輪胎胎面膠的補(bǔ)強(qiáng)填充劑能改善輪胎在潮濕路面和積雪路面的牽引力，同時(shí)可以改善輪胎滾動(dòng)阻力、磨耗和牽引性能。在輪胎工業(yè)中受到廣泛的關(guān)注。但目前二氧化硅填充膠料仍然存在一些問題:二氧化硅粒子間強(qiáng)烈的相互作用，導(dǎo)致加工困難，不易分散，與胎面膠常用聚合物不相容等特點(diǎn)，影響了其的使用。
[0003]傳統(tǒng)的改善二氧化硅分散性能的方法是通過添加有機(jī)酸鋅鹽、有機(jī)酸鉀鹽、或蠟等助劑，但是這些助劑只是通過增加橡膠的塑性來提高加工性能，并不會(huì)改善二氧化硅的分散性。將硅烷偶聯(lián)劑與二氧化硅共用，不僅能夠改善二氧化硅的分散性，同時(shí)通過化學(xué)反應(yīng)將二氧化硅與橡膠連結(jié)起來，但由于硅烷與二氧化硅的反應(yīng)過程會(huì)釋放出大量乙醇，如果乙醇不能及時(shí)排除，就會(huì)造成輪胎各層膠料之間容易鼓泡，甚至開裂，影響了輪胎的性能和使用壽命。將胺鹽或胺化合物用于二氧化硅分散劑的研究已有報(bào)道:中國發(fā)明專利CN201310045998.2中使用了氨基酸類物質(zhì)的多功能加工助劑，在不降低胎面膠料耐磨性能的基礎(chǔ)上降低膠料 的滾動(dòng)阻力。中國發(fā)明專利CN201180048533.1中使用了一種胺化合物，可改善二氧化硅分散性，優(yōu)秀的濕地性能及滾動(dòng)阻力以及抑制補(bǔ)強(qiáng)性能降低。中國發(fā)明專利CN200880025401.5中使用了一種胺鹽，提供了一種具有優(yōu)良加工性、硫化特性及粘彈性的橡膠組合物。但是這些報(bào)道的二氧化硅分散劑在改善二氧化硅分散性方面的效果欠佳。為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種輪胎胎面用橡膠組合物，該組合物具有良好的加工性能、耐磨性和填料分散性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種輪胎胎面用橡膠組合物，該組合物具有良好的加工性能、填料分散性和耐磨性，同時(shí)不增加滯后損失。
[0005]本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種充氣輪胎。
[0006]本發(fā)明的發(fā)明人在解決上述問題的研究過程中發(fā)現(xiàn)，具有式(a)所示結(jié)構(gòu)的胺鹽能夠?qū)⒍趸杈鶆虻姆稚⒃谙鹉z膠料中，本 申請(qǐng)人:在中國發(fā)明專利CN201310461725.5中已經(jīng)提出關(guān)于該胺鹽的相關(guān)報(bào)道。
[0007]

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n (a)[0008]式(a)所示結(jié)構(gòu)的胺鹽，一方面通過兩個(gè)聚乙二醇長鏈基團(tuán)上的氧與二氧化硅表面羥基上的氫形成氫鍵，在氫鍵的作用下，使得胺鹽與二氧化硅緊密接觸；另一方面胺鹽上的Rp R2所代表的長鏈基團(tuán)又增加了胺鹽與橡膠分子的相容性，最終通過胺鹽的作用使二氧化硅能夠均衡的分散在橡膠大分子中(關(guān)于這一機(jī)理可以參見圖1)，不僅降低橡膠的加工粘度，同時(shí)減少了二氧化硅對(duì)硫化促進(jìn)劑的吸附作用，使得橡膠具有良好的硫化特性。另外，通過胺鹽的加入，可以在不降低膠料性能的基礎(chǔ)上適當(dāng)減少硅烷偶聯(lián)劑的用量，以此降低成本。
[0009]具體而言，本申請(qǐng)?zhí)峁┤缦录夹g(shù)方案以實(shí)現(xiàn)上述目的。
[0010]本發(fā)明提供一種輪胎胎面橡膠組合物，它包括如下組分:
[0011]橡膠組分；
[0012]二氧化硅；
[0013]硅烷偶聯(lián)劑；和
[0014]胺鹽。
[0015](I)根據(jù)本發(fā)明所述的橡膠組合物，所述的橡膠組分為天然橡膠(NR)，聚異戊二烯橡膠(IR)，聚丁二烯橡膠(BR)和聚丁二烯-苯乙烯橡膠(SBR)或它們的任意組合。
[0016](2)根據(jù)本發(fā)明所述的橡膠組合物，所述的二氧化硅可使用根據(jù)其制法而分類的濕法二氧化硅和干法二氧化硅中的任意一種。例如，由Degussa生產(chǎn)的Ultrasil 7000 二氧化硅，由Rhodia生產(chǎn)的Zeosil 1165MP和Zeosil 1115MP 二氧化硅都非常適合作為本發(fā)明的橡膠組合物中的補(bǔ)強(qiáng)填料。以100質(zhì)量份的橡膠組分為基準(zhǔn)，二氧化硅的用量在40-120質(zhì)量份，優(yōu)選在50-100質(zhì)量份。
[0017](3)根據(jù)本發(fā)明所述的橡 膠組合物，本發(fā)明中適合的硅烷偶聯(lián)劑是任何傳統(tǒng)上可以和二氧化硅一起使用的硅烷偶聯(lián)劑，例如由Evonik Degussa公司生產(chǎn)的Si69，X-50S。以100質(zhì)量份的二氧化硅為基準(zhǔn)，硅烷偶聯(lián)劑的用量在1-20質(zhì)量份，優(yōu)選在2-15質(zhì)量份。
[0018](4)根據(jù)本發(fā)明所述的橡膠組合物，所述胺鹽的通式如式(a)所示:
【權(quán)利要求】
1.一種胎面橡膠組合物，其特征在于:包括如下組分: 100質(zhì)量份的橡膠組分， 40-120質(zhì)量份的二氧化硅， 0.1-20質(zhì)量份的胺鹽，和 硅烷偶聯(lián)劑，用量為每100質(zhì)量份所述二氧化硅使用1-20重量份的硅烷偶聯(lián)劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠組合物，其特征在于:所述的橡膠組分為天然橡膠，聚異戊二烯橡膠，聚丁二烯橡膠和聚丁二烯-苯乙烯橡膠或它們的組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠組合物，所述胺鹽結(jié)構(gòu)如式(a)所示:

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的橡膠組合物，其特征在于:所述銨鹽中，R2選自松香基、萜基、環(huán)己烷基中的一種或多種。
5.一種充氣輪胎，其特征在于在胎面膠中使用權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的橡膠組合物。
【文檔編號(hào)】B60C1/00GK103724704SQ201310730927
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】蔣小強(qiáng), 張潔, 張 成, 姚居峰, 王磊, 王文芳, 董棟 申請(qǐng)人:北京彤程創(chuàng)展科技有限公司