高抗?jié)窕鹉z組合物、制備方法及包含其的輪胎的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)屬于輪胎制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高抗?jié)窕鹉z組合物及包含其的 輪胎。
【背景技術(shù)】
[0002] 輪胎是汽車(chē)組成部件中唯一與路面直接接觸的部分，它具有承受載荷、驅(qū)動(dòng)制動(dòng) 及緩沖吸震等諸多功能，是關(guān)系到車(chē)輛行駛安全的最重要部件之一。其中胎面膠料位于輪 胎的最外層，是輪胎承受外部應(yīng)力最為苛刻的部分，輪胎胎面性能研究主要集中在降低滾 動(dòng)阻力、縮短濕地剎車(chē)距離、延長(zhǎng)使用壽命、提高操控性能和提高抗破壞性能這幾個(gè)方面。 其中抗?jié)窕阅苁顷P(guān)乎行車(chē)安全，尤其是乘坐人員人身安全的重要指標(biāo)?？?jié)窕阅苁禽?胎在行使過(guò)程中與濕滑道路表面產(chǎn)生的摩擦阻力?？?jié)窕允呛饬枯喬バ旭偘踩?、尤?是在濕雨天的行駛安全性的重要指標(biāo)。輪胎胎面膠與路面的摩擦產(chǎn)生輪胎的牽引力。當(dāng)汽 車(chē)在濕路面行駛時(shí)，輪胎與路面被水層隔開(kāi)，輪胎的濕摩擦力會(huì)大幅度下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種高抗?jié)窕鹉z組合物及包含其的輪胎，以克服現(xiàn)有技 術(shù)中的不足。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0005] 本申請(qǐng)實(shí)施例公開(kāi)了一種高抗?jié)窕鹉z組合物，按照重量份包括：
[0006] 100重量份的橡膠；
[0007] 40~105重量份的炭黑；
[0008] 5~20重量份的白炭黑；
[0009] 15~30重量份的碳納米管；
[0010] 1~30重量份的樹(shù)脂。
[0011]優(yōu)選的，在上述的高抗?jié)窕鹉z組合物中，按重量份還包括增塑劑30~50份、防老 劑0.5~6重量份、硬脂酸0.5~5重量份、氧化鋅0.5~8重量份、促進(jìn)劑0.5~5重量份和硫化 劑0.5~7重量份。
[0012] 優(yōu)選的，在上述的高抗?jié)窕鹉z組合物中，所述的碳納米管為未處理碳納米管或 經(jīng)過(guò)含不飽和雙鍵基團(tuán)、羧基、羥基改性的碳納米管。
[0013] 優(yōu)選的，在上述的高抗?jié)窕鹉z組合物中，所述碳納米管的長(zhǎng)度0.5~100微米，直 徑為0.5~200納米。
[0014]優(yōu)選的，在上述的高抗?jié)窕鹉z組合物中，所述的樹(shù)脂具有20~150攝氏度的玻璃 化轉(zhuǎn)變溫度，所述樹(shù)脂具有200~2000的數(shù)均分子量，所述樹(shù)脂具有30~200克/100克的溴 值。
[0015]優(yōu)選的，在上述的高抗?jié)窕鹉z組合物中，所述樹(shù)脂含量為20重量份，所述碳納米 管的含量為20~25重量份，所述炭黑的含量為45~95重量份。
[0016] 優(yōu)選的，在上述的高抗?jié)窕鹉z組合物中，所述橡膠為二烯類(lèi)橡膠。
[0017] 優(yōu)選的，在上述的高抗?jié)窕鹉z組合物中，所述炭黑具有比表面積為5-150平方 米/克，DBP的吸收值是30-150立方厘米/100克。
[0018] 相應(yīng)的，本申請(qǐng)公開(kāi)了一種高導(dǎo)熱橡膠組合物的制備方法，包括：
[0019] ⑴母煉：
[0020]母煉是在密煉機(jī)中進(jìn)行的，起始溫度為30-70°C，轉(zhuǎn)速為30-80轉(zhuǎn)/分鐘，壓力為3-8 巴，加料順序?yàn)?橡膠在初始加入，5-60秒后加入白炭黑、炭黑、碳納米管、偶聯(lián)劑、防老劑、 氧化鋅、微晶蠟、硬脂酸、增塑劑和樹(shù)脂，最后在140-170攝氏度時(shí)排膠；
[0021] ⑵終煉：
[0022] 終煉是在密煉機(jī)中進(jìn)行，加料順序:在開(kāi)始先母膠，10-60秒后加入促進(jìn)劑二苯胍、 促進(jìn)劑N-叔丁基-2-苯并噻唑次黃酰胺和硫磺，100-400秒后排膠。
[0023] 本申請(qǐng)還公開(kāi)了一種輪胎，包括任一所述的高抗?jié)窕鹉z組合物。
[0024] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明的輪胎制品在維持原有的加工性能 的前提下，提高了輪胎產(chǎn)品在干地和濕地的抓地力，縮短了剎車(chē)距離，從而提高了輪胎的安 全性能。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 本申請(qǐng)實(shí)施例公開(kāi)了一種高抗?jié)窕鹉z組合物，按照重量份包括：
[0026] 100重量份的橡膠；
[0027] 40~105重量份的炭黑；
[0028] 5~20重量份的白炭黑；
[0029] 15~30重量份的碳納米管；
[0030] 1~30重量份的樹(shù)脂。
[0031] 在上述的橡膠組合物中，橡膠體系選用二烯類(lèi)橡膠，二烯類(lèi)橡膠以100重量份 (phr)計(jì)算。
[0032] 二烯類(lèi)橡膠包括天然橡膠及其他各種合成橡膠，其中合成橡膠的具體例子包括順 丁橡膠(順-1，4-聚丁二烯）、異戊橡膠(順-1，4-聚戊二烯，包括天然橡膠和合成異戊橡膠）、 丁基橡膠(包括普通丁基橡膠、氯化丁基橡膠、溴化丁基橡膠羧化丁基橡膠）、丁苯橡膠(丁 二烯/苯乙烯共聚物，包含乳聚丁苯橡膠和溶聚丁苯橡膠）、乙丙橡膠（乙烯/丙烯/二烯單體 共聚物）。優(yōu)選天然橡膠、丁苯橡膠和順丁橡膠。
[0033] 較佳地，優(yōu)選至少兩種二烯類(lèi)的橡膠。例如，優(yōu)選為兩種或以上橡膠的組合，如順-1，4_聚異戊二烯橡膠(包含天然橡膠和合成順-1，4_聚異戊二烯）、丁苯橡膠(丁二烯/苯乙 烯共聚物）、順丁橡膠(順-1，4_聚丁二烯）。
[0034] 較佳地，丁苯橡膠可以選用乳液聚合的丁二烯/苯乙烯共聚物，其中可以選用含有 10~70重量％的乙烯基，可以選用含有5~40重量％的苯乙烯，有時(shí)可以選用苯乙烯含量更 高的丁苯橡膠。
[0035]在上述的橡膠組合物中，白炭黑的含量為5~20重量份。
[0036] 較佳地，白炭黑包括氣相白炭黑和沉淀白炭黑，優(yōu)選沉淀白炭黑。
[0037]在上述的橡膠組合物中，炭黑的含量為40~105重量份，優(yōu)選45~95重量份。
[0038]炭黑具有比表面積為5-150平方米/克，DBP的吸收值是30-150立方厘米/100克的 特征。
[0039]在上述的橡膠組合物中，碳納米管的含量為15~30重量份，優(yōu)選18~25重量份。 [0040]較佳地，碳納米管的純度2 95重量％。
[0041 ] 較佳地，碳納米管具有0.5~200納米的直徑。
[0042]較佳地，碳納米管具有0.5~100微米的長(zhǎng)度。
[0043]較佳地，碳納米管為未處理碳納米管或改性碳納米管;若為改性碳納米管，改性基 團(tuán)包含不飽和碳碳雙鍵改性基團(tuán)、羧基和羥基等;若為不包和雙鍵基團(tuán)改性，其中的不飽和 雙鍵可以位于改性基團(tuán)的主鏈上或支鏈上。
[0044] 較佳地，所述碳納米管包括單壁碳納米管和多壁碳納米管。
[0045] 在上述的橡膠組合物中，樹(shù)脂的含量為1~30重量份。
[0046]較佳地，樹(shù)脂具有20~150攝氏度的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，優(yōu)選50~100攝氏度。
[0047]較佳的，樹(shù)脂具有200~2000的數(shù)均分子量。
[0048]較佳的，樹(shù)脂具有30~200克/100克的溴值。
[0049] 在上述的橡膠組合物中，還包含各種添加劑。
[0050] 橡膠組合物還可包括30-50重量份的增塑劑。可以在橡膠混合過(guò)程中加入增塑劑， 也可以包含于橡膠中。所述增塑劑包括本領(lǐng)域已知的各種油，包括芳烴油、環(huán)烷油、石蠟油、 植物系的各種油等，
[0051 ]橡膠組合物還包含以下添加劑:防老劑，其用量一般為0.5-6重量份;硬脂酸，其用 量一般是〇. 5-5重量份;氧化鋅，其用量一般是0.5-8重量份。
[0052]所述橡膠組合物還可包括硫化促進(jìn)劑來(lái)控制硫化的時(shí)間以及溫度，改善橡膠的加 工和使用性能。較佳地，使用兩種促進(jìn)劑，即主促進(jìn)劑和助促進(jìn)劑。其中主促進(jìn)劑和助促進(jìn) 劑的用量一般是0.5-5重量份?？捎糜诒景傅拇龠M(jìn)劑的種類(lèi)有噻唑類(lèi)、秋蘭姆類(lèi)、次磺酰胺 類(lèi)、二硫代氨基甲酸鹽類(lèi)、黃原酸類(lèi)、胍類(lèi)、硫脲類(lèi)等。較佳地，主促進(jìn)劑是次磺酰胺類(lèi)，助促 進(jìn)劑是胍類(lèi)。硫化劑為〇. 5-7重量份。
[0053]在本發(fā)明實(shí)施例中，所述橡膠組合物應(yīng)用于輪胎胎面，優(yōu)選應(yīng)用于超高性能輪胎 的胎面。
[0054]在本實(shí)施例的另一方面，提供了一種輪胎，它包含上述橡膠組合物。
[0055]下面結(jié)合具體的實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。下列實(shí)施例僅用于解釋和說(shuō)明本發(fā) 明，而不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明范圍的限制。下列實(shí)施例中未注明具體條件的試驗(yàn)方法，通常按照 常規(guī)條件，或按照制造廠商所建議的條件。除非另有說(shuō)明，所有的百分比和份數(shù)按重量計(jì)。 [0056] 橡膠組合物的制備:
[0057] 通過(guò)混煉的方法來(lái)制備具有以下組成的橡膠組合物，所述混煉包括：
[0058] (1)母煉：
[0059] 母煉是在X(S)M-1.6 X (0~180)型密煉機(jī)中進(jìn)行的，起始溫度為30-70攝氏度，轉(zhuǎn) 速為30-80轉(zhuǎn)/分鐘，壓力為3-8巴。加料順序?yàn)?橡膠在初始加入，5-60秒后加入白炭黑、炭 黑、碳納米管、偶聯(lián)劑、防老劑、氧化鋅、微晶蠟、硬脂酸、增塑劑和樹(shù)脂，最后在140-170攝氏 度時(shí)排膠。
[0060] (2)終煉：
[0061 ] 終煉是在X(S)M-1.6 X (0~180)型密煉機(jī)中進(jìn)行，加料順序:在開(kāi)始先母膠，10-60 秒后加入促進(jìn)劑二苯胍、促進(jìn)劑N-環(huán)已基-2-苯駢噻唑次磺酰胺和硫磺，100-400秒后排膠。 [0062] 原材料及設(shè)備:
[0063] 溶聚丁苯橡膠(SBR2557S