[发明专利]一种含季鏻苯乙烯树脂的高性能胎面橡胶组合物

说明书

本发明属于橡胶轮胎技术领域，具体涉及一种含季鏻苯乙烯树脂的高性能胎面橡胶组合物，所述胎面橡胶组合物包括生胶、白炭黑、季鏻苯乙烯树脂、苯乙烯树脂、硅烷及其他必须的橡胶助剂；同时，本发明还公开了含季鏻苯乙烯树脂的高性能胎面橡胶组合物的制备方法，该制备方法主要包括原料密炼、加入硫磺和促进剂之后进行开炼及静置后硫化处理三个步骤；本发明制得的含季鏻苯乙烯树脂的胎面橡胶组合物兼顾高抗滑湿性能和低滚动阻力，同时还具有优异的耐磨性能。

技术领域

本发明属于橡胶轮胎技术领域，具体涉及轮胎胎面抗滑性能和滚动阻力的改进。

背景技术

轮胎是在各种车辆或机械上装配的接地滚动的圆环形弹性橡胶制品。通常安装在金属轮辋上，能支承车身，缓冲外界冲击，实现与路面的接触并保证车辆的行驶性能。轮胎常在复杂和苛刻的条件下使用，它在行驶时承受着各种变形、负荷、力以及高低温作用，因此必须具有较高的承载性能、牵引性能、缓冲性能。同时，还要求具备高耐磨性和抗湿滑性能，以及低的滚动阻力与生热性。

苯乙烯树脂的应用是提高乘用车胎面橡胶抗湿滑性能的有效途径，但对降低滚动阻力没有明显作用。通过活性助剂提高白炭黑分散和增加白炭黑/橡胶界面相互作用可以有效降低滚动阻力，同时提高抗湿滑性。添加促进白炭黑分散和提高白炭黑/橡胶界面相互作用的活性助剂是提高胎面橡胶动态性能的常见方法。但是现有技术有以下难以解决的问题(1)小分子活性助剂多数为极性物质，与非极性橡胶的相容性差(分散差)，因此促进橡胶与白炭黑反应的效率较低；(2)添加苯乙烯树脂可以大幅提高抗湿滑性，但无法同时有效降低滚动阻力。与苯乙烯类树脂相比，现有小分子活性助剂往往对提高抗湿滑性不显著。此外，《橡胶纳米复合材料基础与应用》，张立群主编，化学工业出版社，2019；2.G.Heinrich,《The dynamics of tire tread compounds and their relationship to wet skidbehavior》,Physics of Polymer Networks.Springer.1992；3.A.K.Chandra,V.Bhandari,《Advances in Elastomers II》Springer,2013,pp.183-203.中指出提高橡胶抗滑湿性和降低滚动阻力是矛盾的，因此，现有技术中无法在提高胎面抗滑湿性的同时减低胎面的滚动阻力。

因此，发明提供了一种兼顾高抗湿滑性和低滚动阻力的橡胶组合物。

发明内容

本发明的目的是提供一种抗滑湿性能高及滚动阻力低的胎面组合物。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：

一种含季鏻苯乙烯树脂的高性能胎面橡胶组合物，所述胎面橡胶组合物包括生胶、白炭黑、季鏻苯乙烯树脂、苯乙烯树脂、硅烷及其他必须的橡胶助剂。

优选的，所述季鏻苯乙烯树脂由苯乙烯树脂依次经过烷基化和季鏻化处理后所得。

优选的，所述生胶的质量份为100份，所述季鏻苯乙烯树脂和苯乙烯树脂的总质量份为5～20份，其中，季鏻苯乙烯树脂的质量份为0.5～5份。

优选的，所述生胶包括溶聚丁苯橡胶和顺丁橡胶。

优选的，所述其他橡胶助剂包括偶联剂、促进剂、硫磺、防老剂及分散剂。

一种含季鏻苯乙烯树脂的高性能胎面橡胶组合物的制备方法，主要包括以下步骤：

S1.将生胶、白炭黑、季鏻苯乙烯树脂、苯乙烯树脂、硅烷、除硫磺和促进剂之外的其他橡胶助剂进行密炼；

S2.将S1密炼完成后的原料加入开炼机中进行开炼，在开炼过程中加入硫磺和促进剂；

S3.将S2开炼后得到的混炼胶静置后进行硫化处理。

优选的，所述S1中的密炼温度为130～160℃，密炼时间为3～8min。