本發(fā)明屬于橡膠輪胎制造領域，涉及一種超低滾動阻力和超高濕抓性能輪胎胎面膠料及其制備方法和輪胎。
背景技術：
汽車產業(yè)的發(fā)展推動著輪胎行業(yè)的不斷創(chuàng)新與進步。輪胎的滾動阻力和濕地抓地性能，涉及輪胎的環(huán)保和安全性能，被多個國家列入了其輪胎的標簽法中。如日本從2010年開始實施自愿輪胎標簽制度；2011年11月14日，韓國頒布了輪胎標簽法規(guī)；歐盟從2012年11月1日起實施強制性輪胎標簽法規(guī)。中國輪胎的標簽法制度目前也正在籌備中。
輪胎滾動阻力產生的能耗占油耗量的15%，這意味著滾動阻力降低30%，可節(jié)油4.5%左右。其中，在所有組成輪胎膠料的配方中，僅由胎面配方產生的滾動阻力占到50%左右。另一方面，對于輪胎的濕地抓地，胎面作為直接與地面接觸的部分，更是起到了至關重要的作用。因此，研究超低滾動阻力，同時具備超高濕抓性能的胎面膠料是一項重要內容。
中國發(fā)明專利申請（申請?zhí)枺篊N201310568383.8，申請日：2013.11.15）公開了具有包含二氧化硅增強的橡膠組合物的周向橡膠胎面組合物的輪胎，所述二氧化硅增強的橡膠組合物含有與抓地樹脂和植物油，特別是大豆油結合的二烯基聚合物。該專利公開了抓地樹脂（traction resin）的應用，但是該專利只考慮了濕地抓地性能，而未考慮低滾動阻力性能。
中國發(fā)明專利申請（申請?zhí)枺篊N201510353883.9，申請日：2015.06.24）公開了一種高濕抓乘用型輪胎的胎面膠料及其制備方法，按照重量份計，包括天然橡膠13-16份、第一溶聚丁苯膠61-83份、第二溶聚丁苯膠25-40份、炭黑10-20份、白炭黑45-55份、軟化劑2-7份、活性劑5-6份、防老劑3-4份、抓地增強劑1.8-2.2份、高性能抓地樹脂4.5-5.5份、偶聯(lián)劑7-9份和硫化劑3-3.5份。采用本發(fā)明的原料組合所產生的輪胎的抓地性能達到A級及以上的，是超高濕地抓著性能的高品質輪胎。
上述兩個專利公開了抓地樹脂（traction resin）的應用，但是該專利只考慮了濕地抓地性能，而未考慮低滾動阻力性能。
技術實現(xiàn)要素：
為解決上述技術問題，本發(fā)明的第一個目的是提供一種超低滾動阻力和超高濕抓性能輪胎胎面膠，本發(fā)明的第二個目的是提供上述的胎面膠的一種制備方法，本發(fā)明的第二個目的是提供上述的胎面膠的輪胎。采用上述的胎面膠的輪胎滾動阻力達到6.5以下（A級：RRC≤6.5），濕抓性能達到1.55以上（A級：G≥1.55），膠料各項物理機械性能以及輪胎高速、耐久性能滿足正常使用要求。
為了實現(xiàn)上述第一個目的，本發(fā)明技術方案如下：
一種超低滾動阻力和超高濕抓性能輪胎胎面膠料，按質量分數(shù)計該輪胎胎面膠料由包括以下組分的原材料混煉制得：
溶聚丁苯膠Ⅰ：50.0-90.0份；
溶聚丁苯膠Ⅱ：20.0-40.0份；
溶聚丁苯膠Ⅲ：10.0-40.0份；
高分散白炭黑：50.0-120.0份；
白炭黑分散劑：3.0-8.0份；
芳烴油：5.0-30.0份；
硅烷偶聯(lián)劑Ⅰ：8.0-15.0份；
硅烷偶聯(lián)劑Ⅱ：2.0-8.0份；
抓地樹脂: 6.0-18.0份；
促進劑TOT-N：0.2-1.6份；
所述的溶聚丁苯膠Ⅰ中結合苯乙烯占聚合物總重的30-40%，乙烯基占丁二稀總重的35-45%；溶聚丁苯膠Ⅱ中結合苯乙烯占聚合物總重的35-45%，乙烯基占丁二稀總重的25-35%；溶聚丁苯膠Ⅲ中結合苯乙烯占聚合物總重的10-20%，乙烯基占丁二稀總重的30-40%；
所述的硅烷偶聯(lián)劑Ⅰ的結構式如下：
；
硅烷偶聯(lián)劑Ⅱ為正辛基三乙氧基硅烷；
所述的高分散白炭黑氮吸附比表面積（NSA）在145-200m2/g之間。
作為優(yōu)選，按質量分數(shù)計該輪胎胎面膠料由包括以下組分的原材料混煉制得：
溶聚丁苯膠Ⅰ：60.0-80.0份；
溶聚丁苯膠Ⅱ：25.0-35.0份；
溶聚丁苯膠Ⅲ：15.0-35.0份；
高分散白炭黑：70.0-110.0份；
白炭黑分散劑：4.0-7.0份；
芳烴油：10.0-25.0份；
硅烷偶聯(lián)劑Ⅰ：9.0-14.0份；
硅烷偶聯(lián)劑Ⅱ：3.0-7.0份；
抓地樹脂：7.0-17.0份；
促進劑TOT-N：0.3-1.5份。
作為再優(yōu)選，按質量分數(shù)計該輪胎胎面膠料由包括以下組分的原材料混煉制得：
溶聚丁苯膠Ⅰ：65.0-75.0份；
溶聚丁苯膠Ⅱ：27.5-32.5份；
溶聚丁苯膠Ⅲ：20.0-30.0份；
高分散白炭黑：80.0-110.0份；
白炭黑分散劑：5.0-6.0份；
芳烴油：12.5-22.5份；
硅烷偶聯(lián)劑Ⅰ：10.0-13.0份；
硅烷偶聯(lián)劑Ⅱ：4.0-6.0份
抓地樹脂：8.0-16.0份
促進劑TOT-N：0.5-1.3份。
作為優(yōu)選，所述的高分散白炭黑為200MP。
作為優(yōu)選，所述的抓地樹脂為芳烴聚合物樹脂 Ricon330和SYLVATRAXX 4401樹脂中的一種或2種混合。
作為優(yōu)選，所述的白炭黑分散劑包括HT207和SPA：HT207為2.5-5.0份，SPA為0.5-3.0份。
作為優(yōu)選，該胎面膠料還包括橡膠活性劑2.0-8.0份，橡膠防老劑4.0-9.0份，硫磺1.0-3.0份及硫化促進劑CZ 1.5-3.0份。作為再優(yōu)選，所述的橡膠活性劑包括ZnO和硬脂酸：ZnO為1.0-4.0份，硬脂酸為1.0-4.0份；橡膠防老劑采用6PPD和微晶蠟； 6PPD為1.0-4.0份，微晶蠟為1.0-3.0份。
為了實現(xiàn)上述第二個目的，本發(fā)明技術方案如下：
一種超低滾動阻力和超高濕抓性能輪胎胎面膠料的煉膠方法，該方法采用串聯(lián)式一次法密煉機，控制密煉機轉子速度40-60rpm，上頂栓壓力50-60N/cm2，密煉機冷卻水溫度30-40℃，包括以下的步驟：
一、上輔機工藝：
1）加入溶聚丁苯膠Ⅰ、溶聚丁苯膠Ⅱ、溶聚丁苯膠Ⅲ、高分散白炭黑中的60%-80%、白炭黑分散劑、硅烷偶聯(lián)劑Ⅰ、硅烷偶聯(lián)劑Ⅱ、抓地樹脂以及其他輔料，壓上頂栓保持20~40秒；
2）升上頂栓加入高分散白炭黑中的20%-40%，保持5~15秒；
3）壓上頂栓使膠料升溫至90~110℃；
4）升上頂栓加入芳烴油，保持5~10秒；
5）壓上頂栓使膠料升溫至135~140℃；
6）壓上頂栓使膠料在140℃-145℃恒溫混煉100~200秒；
7）將膠料排至下輔機；
二、下輔機工藝：
1）使膠料升溫至135~140℃；
2）140℃-145℃恒溫混煉250~350秒；
排膠至開煉機：
4）翻煉冷卻膠料至90-100℃，在開煉機上加入硫磺以及硫磺促進劑分散均勻，下片冷卻至室溫。
為了實現(xiàn)上述第三個目的，本發(fā)明技術方案如下：
一種超低滾動阻力和超高濕抓輪胎，該輪胎的胎面由上述的權胎面膠料硫化制得。
采用本技術方案的有益效果是：本發(fā)明使用功能化的溶聚丁苯橡膠，能與高分散白炭黑在混煉過程中，產生化學結合，以減少由于橡膠分子鏈末端摩擦導致的生熱，從而降低輪胎的滾阻。本發(fā)明使用高填充量的白炭黑，白炭黑能在輪胎濕地抓地時，起到刺破水膜而提高輪胎的實際接地面積，從而提高輪胎的輪胎濕抓。本發(fā)明在串聯(lián)式一次法密煉機中，使用兩種硅烷偶聯(lián)劑并用，提高白炭黑在橡膠基體中的分散性，降低填料Payne效應和膠料滯后損失，最終得到一種低滾動阻力高濕抓性能輪胎胎面配方。
使用該低滾動阻力高濕抓性能輪胎胎面配方，輪胎滾動阻力可以達到6.5以下（A級： RRC≤6.5），濕抓性能可以達到1.55以上（A級：G≥1.55），同時膠料各項物理機械性能以及輪胎高速、耐久性能滿足正常使用要求。
具體實施方式
下面將結合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清查、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部實施例。給予本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例1
原材料組成：52份溶聚丁苯膠Ⅰ,26份溶聚丁苯膠Ⅱ，22份溶聚丁苯膠Ⅲ，90份高分散白炭黑200MP，12份硅烷偶聯(lián)劑Ⅰ，5份硅烷偶聯(lián)劑Ⅱ，10份抓地樹脂RICON330，35份高芳烴油，3.0份防老劑6PPD，2份微晶蠟，3份氧化鋅，1.5份硬脂酸，2.5份硫磺，2.0份促進劑CZ,1.0份促進劑TOT-N。
其中，溶聚丁苯膠Ⅰ：結合苯乙烯占聚合物總重的36%，乙烯基占丁二稀總重的41%；溶聚丁苯膠Ⅱ：結合苯乙烯占聚合物總重的42%，乙烯基占丁二稀總重的30%；溶聚丁苯膠Ⅲ：結合苯乙烯占聚合物總重的15%，乙烯基占丁二稀總重的35%；
制備方法：（本過程使用串聯(lián)式一次法密煉機）
控制密煉機轉子速度50rpm，上頂栓壓力55N/cm2，密煉機冷卻水溫度30-40℃。
上輔機工藝：
①加入橡膠、炭黑、白炭黑(60%-80%)、白炭黑分散劑、硅烷偶聯(lián)劑、氧化鋅、硬脂酸、防老劑6PPD、微晶蠟、Ricon330樹脂，壓上頂栓保持30秒；
②升上頂栓加入白炭黑（20%-40%），保持10秒；
③壓上頂栓使膠料升溫至100℃；
④升上頂栓加入芳烴油，保持5秒；
⑤壓上頂栓使膠料升溫至140℃；
⑥壓上頂栓使膠料在140℃-145℃恒溫混煉120秒；
⑦將膠料排至下輔機。
下輔機工藝：
①使膠料升溫至140℃；
②140℃-145℃恒溫混煉300秒；
③排膠至開煉機；
翻煉冷卻膠料至90-100℃，在開煉機上加入硫磺、促進劑CZ、促進劑TOT-N分散均勻，下片冷卻至室溫。
實施例2.
原材料組成：57份溶聚丁苯膠Ⅰ，23份溶聚丁苯膠Ⅱ，20份溶聚丁苯膠Ⅲ，100份高分散白炭黑200MP，14份硅烷偶聯(lián)劑Ⅰ，4份硅烷偶聯(lián)劑Ⅱ，12份抓地樹脂RICON330，40份高芳烴油，4份防老劑6PPD，2份微晶蠟，3份氧化鋅，1.5份硬脂酸，3.0份硫磺，2.3份促進劑CZ，0.5份促進劑TOT-N。
其中，溶聚丁苯膠Ⅰ、溶聚丁苯膠Ⅱ和溶聚丁苯膠Ⅲ與實施例1中相同；制備方法同實施例1。
實施例3.
原材料組成：61份溶聚丁苯膠Ⅰ,23.5份溶聚丁苯膠Ⅱ，15.5溶聚丁苯膠Ⅲ，95份高分散白炭黑，13份硅烷偶聯(lián)劑Ⅰ，3份硅烷偶聯(lián)劑Ⅱ，8份抓地樹脂RICON330，37.5份高芳烴油，2份防老劑RD，4份防老劑6PPD，2份微晶蠟，3份氧化鋅，1.5份硬脂酸，3.5份硫磺，1.9份促進劑CZ, 0.7份促進劑TOT-N。
其中，溶聚丁苯膠Ⅰ、溶聚丁苯膠Ⅱ和溶聚丁苯膠Ⅲ與實施例1中相同；制備方法同實施例1。
由此獲得的超低滾阻輪胎胎面膠料相關參數(shù)見表1，輪胎性能參數(shù)見表2。
表1 實施例和對比例膠料相關參數(shù)
上述的實施例和對比例輪胎機床參數(shù)結果如表2所示。
表2 實施例和對比例輪胎機床參數(shù)（輪胎規(guī)格205/65R15 94H）
以上為對本發(fā)明實施例的描述，通過對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的。本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施列，而是要符合與本文所公開的原理和新穎點相一致的最寬的范圍。