[发明专利]一种高异戊二烯单体含量铁系催化丁戊橡胶轮胎胎面复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高异戊二烯单体含量铁系催化丁戊橡胶轮胎胎面复合材料及其制备方法，属于橡胶材料及其制备技术领域。本发明的复合材料由烯烃类橡胶、补强填料、硅烷偶联剂、氧化锌、硬脂酸、硫磺、防老剂和促进剂制备而成，其中烯烃类橡胶由天然橡胶、溶聚丁苯橡胶、顺丁橡胶和铁系催化丁戊橡胶混合而成。本发明的目的是通过提高合成铁系催化丁戊橡胶的异戊二烯单体含量，进而提高铁系催化丁戊橡胶的丙烯基侧基含量，在保持较低滚动阻力，高耐磨性能情况下提供了一种高抗湿滑的新型复合胶种及制备方法。

技术领域

本发明涉及一种高异戊二烯单体含量铁系催化丁戊橡胶轮胎胎面复合材料及其制备方法，属于橡胶材料及其制备技术领域。

背景技术

随着汽车工业的迅猛发展，人们对乘用车的性能要求也越来越高，包括舒适性、安全性和节油等性能。抗湿滑性是衡量轮胎行驶的安全性、尤其是衡量雨天行驶安全性的重要指标。对于乘用车，因其具有较高的行驶速度，轮胎的抗湿滑性显得更为重要。新的欧洲法规标签在2012年强制执行，主要内容是对乘用车轮胎胎面的三大基本性能，包括滚动阻力、抗湿滑和噪声作为乘用车胎替换胎的硬性限制指标。抗湿滑性能作为强制要求的性能之一，关系到车辆在行驶过程中的安全性，因此抗湿滑性能的改善具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是通过提高合成铁系催化丁戊橡胶的异戊二烯单体含量，进而提高铁系催化丁戊橡胶的丙烯基侧基含量，在保持较低滚动阻力，高耐磨性能情况下提供了一种高抗湿滑的新型复合胶种及制备方法，为高性能绿色轮胎的开发提供了一种新的选择。

本发明的技术方案：

本发明的目的之一是提供一种高异戊二烯单体含量铁系催化丁戊橡胶轮胎胎面复合材料，该复合材料由以下重量份原料组成：

烯烃类橡胶100份；

补强填料10～100份；

硅烷偶联剂1～9份；

增塑剂10～50份；

氧化锌1～10份；

硬脂酸0.5～10份；

硫磺1～5份；

促进剂1～10份；

防老剂1～10份；

其中，烯烃类橡胶以质量计由天然橡胶0～20份、溶聚丁苯橡胶0～60份、顺丁橡胶0～30份和铁系催化丁戊橡胶5～80份混合而成，并且天然橡胶、溶聚丁苯橡胶和顺丁橡胶的份数不同时为0；铁系催化丁戊橡胶由单体异戊二烯和单体丁二烯利用铁系催化剂配位聚合而成，制备过程中单体异戊二烯和丁二烯的摩尔比为9:(1～6)，分子量为20w～40w。

进一步限定，该复合材料由以下重量份原料组成：

烯烃类橡胶100份；补强填料10～100份；硅烷偶联剂1～9份；增塑剂10～50份；氧化锌1～5份；硬脂酸0.5～3份；硫磺1～3份；促进剂1～5份；防老剂1～5份。

进一步限定，铁系催化丁戊橡胶Tg为-30℃～-10℃，侧基含量为50％～70％，侧基为乙烯基和丙烯基。

进一步限定，铁系催化丁戊橡由3,4-聚异戊二烯、1,4-聚异戊二烯、1,2-聚丁二烯和1,4-聚丁二烯结构单元组成。

进一步限定，3,4-异戊二烯的摩尔含量为50％～70％，顺式1,4-异戊二烯和反式1,4-异戊二烯的总摩尔含量为30％～50％；1,2-丁二烯的摩尔含量为20％～60％，顺式1,4-丁二烯和反式1,4-丁二烯的总摩尔含量为40％～80％。

进一步限定，补强填料为炭黑、白炭黑、高岭土、滑石粉、陶粉、碳酸钙中一种或几种混合。