采用SBS作為相容劑的綠色輪胎胎面用橡膠組合物制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開一種采用SBS作為相容劑的綠色輪胎胎面用橡膠組合物，通過嵌段熱塑性彈性體SBS改善1,2-聚丁二烯橡膠與丁苯橡膠相容性制備高性能橡膠組合物，該橡膠組合物具有較低滾動(dòng)阻力和生熱性能，具有較高抗?jié)窕院湍颓懈钚阅埽捎糜诟咝阅茌喬ヌッ婺z。

Rubber tread compositions for green tyres using SBS as a compatibilizer

The invention discloses a green tire as a compatibilizer for rubber composition with SBS, the triblock thermoplastic elastomer SBS improve 1,2- polybutadiene rubber and styrene butadiene rubber by high performance rubber composition compatibility, the rubber composition has low rolling resistance and thermal performance, high wet skid resistance and anti cutting performance, can be used for high performance tire.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
采用SBS作為相容劑的綠色輪胎胎面用橡膠組合物
本專利技術(shù)涉及橡膠領(lǐng)域，具體涉及一種采用SBS作為相容劑的綠色輪胎胎面用橡膠組合物，用熱塑性彈性體SBS改善1,2-聚丁二烯橡膠和丁苯橡膠并用體系相容性的橡膠組合物，該橡膠組合物應(yīng)用于高性能半鋼子午線綠色輪胎胎面。
技術(shù)介紹
為了改進(jìn)順丁橡膠在抗?jié)窕阅苌系娜毕荩紤]到丁苯橡膠之所以具有良好的抗?jié)窕裕蛑皇怯捎谄浞肿咏Y(jié)構(gòu)中含有一定數(shù)量的側(cè)乙烯基與苯基，因此促使人們從高分子設(shè)計(jì)角度出發(fā)，對(duì)含有乙烯基側(cè)基的1,2-聚丁二烯橡膠進(jìn)行廣泛的研究，并在70年代初生產(chǎn)出工業(yè)化產(chǎn)品。在1,2-聚丁二烯橡膠應(yīng)用方面，Railsback等研究了中乙烯含量1,2-聚丁二烯橡膠硫化膠，當(dāng)乙烯含量為50%時(shí)，其抗?jié)窕院湍湍バ耘c丁苯橡膠相當(dāng)；乙烯基含量較高時(shí)，硫化膠的抗?jié)窕赃h(yuǎn)好于順丁橡膠和天然橡膠，達(dá)到2倍以上，優(yōu)于丁苯橡膠。渡邊浩志的研究表明，乙烯含量越多越能改善1,2-聚丁二烯橡膠硫化膠的生熱性。有實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，高乙烯基含量的聚丁二烯橡膠硫化膠的生熱性能較低，低于順丁橡膠和天然橡膠，可降低滾動(dòng)阻力以及避免熱氧破壞。Ueda等研究了1,2-聚丁二烯橡膠與天然橡膠共混后應(yīng)用于輪胎胎面膠的性能，加入1,2-聚丁二烯橡膠后，硫化膠的滾動(dòng)阻力和抗?jié)窕跃休^大提高。1,2-聚丁二烯橡膠的優(yōu)異動(dòng)態(tài)性能可以應(yīng)用于高性能輪胎胎面膠，但是其硫化膠容易產(chǎn)生崩花掉塊現(xiàn)象，只要表面出現(xiàn)微小裂紋，則硫化膠很快產(chǎn)生破裂損壞，因此，1,2-聚丁二烯橡膠并不能單獨(dú)應(yīng)用于輪胎胎面膠，而需要并用一定量的天然橡膠或者丁苯橡膠，用以改善其耐切割性能等，從而滿足高性能輪胎胎面膠的性能要求。1,2-聚丁二烯橡膠與天然橡膠并用時(shí)，兩者具有較好的相容性，并用膠料具有較好的滾動(dòng)阻力性能，但是在抗?jié)窕阅芊矫嫔圆睿辉谂c丁苯橡膠并用時(shí)，1,2-聚丁二烯橡膠并用比例超過20%即出現(xiàn)兩相分離，并出現(xiàn)兩個(gè)Tg點(diǎn)。這使得并用膠料的各方面性能大幅下降，難以滿足輪胎胎面膠料的性能要求。選取合適的相容劑，能夠改善1,2-聚丁二烯橡膠與丁苯橡膠的相容性，并將并用體系中1,2-聚丁二烯橡膠的用量大幅度提高，明顯改善高性能輪胎胎面膠的抗?jié)窕浴L動(dòng)阻力性能和生熱性能，并使其硫化膠的耐切割性能明顯提升。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的：本專利技術(shù)的目的是提供一種采用SBS作為相容劑的綠色輪胎胎面用橡膠組合物，用SBS改善1,2-聚丁二烯橡膠和丁苯橡膠并用體系相容性的橡膠組合物，該橡膠組合物以1,2-聚丁二烯橡膠和丁苯橡膠為主要原材料，配合相容劑、填充體系、硫化體系和防護(hù)體系，使得該組合物具有較好的抗?jié)窕裕^低的滾動(dòng)阻力性能和生熱性能，滿足于高性能轎車輪胎胎面性能要求。2、技術(shù)方案：1,2-聚丁二烯橡膠在該橡膠組合物中的用量為30~80份（質(zhì)量份，以下組分均相同），丁苯橡膠在該橡膠組合物中的用量為20~70份，以下其它組分用量均相對(duì)100份生膠而言。1,2-聚丁二烯橡膠選擇基本要求，優(yōu)選高乙烯基1,2-聚丁二烯橡膠，丁苯橡膠優(yōu)選乳液聚合丁苯橡膠。相容劑選用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS），S/B的比例范圍為20/80~48/52，優(yōu)選比例為30/70~40/60，SBS在該橡膠組合物中的用量為2~12份，優(yōu)選4~10份。填充體系選用炭黑、白炭黑、環(huán)保油（TDAE）、硅烷偶聯(lián)劑（Si69）、聚乙二醇（PEG4000）和酚醛樹脂（204樹脂），用量為70~100份。硫化體系選用硫黃、氧化鋅、硬脂酸、N-環(huán)已基-2-苯駢噻唑次磺酰胺（CZ）和N,N'-二苯基胍（D），用量為7~12份。防護(hù)體系選用防護(hù)蠟、2,2,4-三甲基-1,2-二氫化喹啉（RD）和N-(1,3-二甲基)丁基-N'-苯基對(duì)苯二胺（4020），用量為3~7份。本專利技術(shù)所述的1,2-聚丁二烯橡膠組合物，混煉及硫化均為橡膠加工中通常所采用的方法及設(shè)備。如：密煉機(jī)、開煉機(jī)、平板硫化機(jī)等。3、有益效果本專利技術(shù)橡膠組合物具有較低滾動(dòng)阻力和生熱性能，具有較高抗?jié)窕院湍颓懈钚阅埽尤隨BS后明顯改善了HVBR與ESBR的相容性，使兩者的性能優(yōu)勢(shì)得以明顯發(fā)揮，同時(shí)，規(guī)避了HVBR耐切割性能較差的缺點(diǎn)，滿足高性能輪胎胎面膠的性能要求。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明本專利技術(shù)的目的，但并非限制本專利技術(shù)權(quán)的保護(hù)范圍，本專利技術(shù)的范圍在權(quán)利要求書中提出。實(shí)施例1~4以HVBR和ESBR1502為主要原料，SBS-791H為相容劑，橡膠組合物的配方組成列于表1。HVBR選用山東齊魯石化橡膠廠生產(chǎn)的鉬系高乙烯基1,2-聚丁二烯橡膠，乙烯基含量為80%；ESBR1502，山東齊魯石化公司產(chǎn)品；SBS-791H，中國(guó)石化巴陵分公司產(chǎn)品，S/B比例為30/70。表1配方表（單位：質(zhì)量份）原料實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4對(duì)比例HVBR7070707070ESBR15023030303030SBS-791H468100炭黑55555白炭黑6060606060TDAE1515151515Si6955555PEG400022222204樹脂22222氧化鋅33333硬脂酸22222硫黃1.71.71.71.71.7CZ1.91.91.91.91.9D0.80.80.80.80.8防護(hù)蠟1.51.51.51.51.5RD1.21.21.21.21.2402022222混煉膠的制備方法步驟如下：采用兩段式煉膠工藝，一段工藝：1.57LFarrel密煉機(jī)，90℃/80轉(zhuǎn)。加入生膠，放下上頂栓，塑煉，持續(xù)時(shí)間0.5min。升起上頂栓，裝入白炭黑、Si69和氧化鋅等，放下上頂栓，混煉，持續(xù)時(shí)間2.5min。升起上頂栓，清掃密煉機(jī)入口和上頂栓的頂部，放下上頂栓，混煉，持續(xù)時(shí)間1.5min。升起上頂栓，裝入PEG4000，放下上頂栓，混煉，持續(xù)時(shí)間1min。升起上頂栓，裝入防護(hù)體系和TDAE等，放下上頂栓，混煉，持續(xù)時(shí)間1.5min。排膠（溫度在130~150℃）。二段工藝在開煉機(jī)上進(jìn)行：在XK-160型開煉機(jī)上進(jìn)行，輥溫控制在35~40℃，將一段母膠包慢輥，加入硫黃和促進(jìn)劑，薄通六次后下片停放。橡膠組合物的硫化條件：硫化溫度160℃，硫化時(shí)間為25min和35min。橡膠組合物的主要考察性能列于表2~4中。橡膠組合物混煉膠的門尼粘度列于表2中。橡膠組合物的門尼焦燒及硫化特性列于表3中。橡膠組合物的物理性能及老化性能見表4中。橡膠組合物的耐切割性能見表5中。橡膠組合物的滾動(dòng)阻力性能見表6中。橡膠組合物的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能見表7中。表2橡膠組合物混煉膠的門尼粘度項(xiàng)目實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4對(duì)比例ML（1+4）100℃9410797102108表3橡膠組合物的硫化性能項(xiàng)目實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4對(duì)比例門尼焦燒120℃t5/m:s24'30"15'59"32'06"31'43"12.44t35/m:s45'13"38'23"--19.25硫化儀190℃ML/N·m1.0851.1901.0651.1851.315MH/N·m2.2302.2252.1502.6153.070ts1/m:s2'54"2'56"3'08"3'04"3.12t50/m:s3'55"4'01"4'17"4'51"7.13t90/m:s23'14"本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種采用SBS作為相容劑的綠色輪胎胎面用橡膠組合物，通過嵌段熱塑性彈性體SBS改善1,2?聚丁二烯橡膠與丁苯橡膠相容性制備的高性能綠色輪胎的橡膠組合物，該橡膠組合物包含以下成分（質(zhì)量份）：1,2?聚丁二烯橡膠?????????????????30~80份，丁苯橡膠?????????????????????????20~70份，相容劑SBS????????????????????????2~12份，填充體系?????????????????????????70～100份，硫化體系?????????????????????????7～12份，防護(hù)體系?????????????????????????3～7份，其中所述1,2?聚丁二烯橡膠，其側(cè)乙烯基含量在50%以上，優(yōu)選高乙烯基1,2?聚丁二烯橡膠；丁苯橡膠為充環(huán)保油或不充油乳液聚合丁苯橡膠，優(yōu)選ESBR1502或充環(huán)保油丁苯橡膠ESBR1723。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種采用SBS作為相容劑的綠色輪胎胎面用橡膠組合物，通過嵌段熱塑性彈性體SBS改善1,2-聚丁二烯橡膠與丁苯橡膠相容性制備的高性能綠色輪胎的橡膠組合物，該橡膠組合物包含以下成分（質(zhì)量份）：1,2-聚丁二烯橡膠30~80份，丁苯橡膠20~70份，相容劑SBS2~12份，填充體系70～100份，硫化體系7～12份，防護(hù)體系3～7份，其中所述1,2-聚丁二烯橡膠，其側(cè)乙烯基含量在50%以上，優(yōu)選高乙烯基1,2-聚丁二烯橡膠；丁苯橡膠為充環(huán)保油或不充油乳液聚合丁苯橡膠，優(yōu)選ESBR1502或充環(huán)保油丁苯橡膠ESBR1723。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠組合物，其特征在于，相容劑SBS的S/B比例范圍為25/75~48/52，優(yōu)選比例為30/70~40/60，該SBS為嵌段熱塑性彈性體，用量為2~...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張新軍，陳瑞軍，李花婷，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計(jì)院，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：北京,11