[发明专利]一种低生热轮胎胎侧橡胶组合物及其混炼方法和低生热轮胎

说明书

本发明涉及轮胎制造橡胶复合材料技术领域，尤其涉及一种低生热轮胎胎侧橡胶组合物及其混炼方法和低生热轮胎。一种含有N‑(羧甲基)马来酰胺酸的低生热轮胎胎侧橡胶组合物，该组合物按橡胶组分为100重量份计由包括以下组分的原料混炼制备得到：天然橡胶40～60份，顺丁橡胶40～60份，高分散性白炭黑20～40份，硅烷偶联剂2.0～5.0份，N‑(羧甲基)马来酰胺酸1.0～4.0份；该配方橡胶组合物通过N‑(羧甲基)马来酰胺酸提高了巯基硅烷与双键的反应活性，增强了白炭黑与硅烷、硅烷与橡胶的结合，解决了白炭黑在胎侧橡胶组合物中团聚问题，从而制备的轮胎胎侧橡胶组合物在保持高疲劳情况下具备低生热性能。

技术领域

本发明涉及轮胎制造橡胶复合材料技术领域，尤其涉及一种低生热轮胎胎侧橡胶组合物及其混炼方法和低生热轮胎。

背景技术

近几年来，随着汽车领域的政策出台以及车型的改变，轮胎作为汽车一个重要部件，对其性能的要求越来越高。轮胎在滚动过程中，橡胶材料要经受很大幅度和很高频率的反复变形，导致产生相当大的热量，使温度上升，进而造成轮胎胎面脱层、内部老化加剧等问题，为了生产使用寿命长的轮胎，开发一种低生热的橡胶组合物很是关键。

白炭黑容易团聚，所以用在胎侧中容易出现疲劳大幅度的下降，专利号CN113788992 A公布了一种白炭黑补强的胎侧胶料及其混炼方法和轮胎，用聚乙二醇改善白炭黑的分散；CN 107365437 A 公布了耐老化不变色的轮胎胎侧橡胶组合物，没有添加改善白炭黑分散的助剂，回弹值提高，生热提升；专利号CN 113416353 A 一种耐老化不变色的胎侧橡胶组合物及其制备方法，采用一硅烷偶联剂为双-[Υ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物作为白炭黑分散剂。以上专利都没有像炭黑与生胶结合一样，解决白炭黑的分散问题，白炭黑与生胶的结合问题，硅烷与生胶的连接问题，所以易出现白炭黑团聚，屈挠下降。其次，由于炭黑与白炭黑的表面特性不一样，炭黑与白炭黑的作用力不够，白炭黑与生胶的作用力不够，导致力学性能不好。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种低生热轮胎胎侧橡胶组合物，本发明通过添加N-(羧甲基)马来酰胺酸，N-(羧甲基)马来酰胺酸上的羧基官能团能与白炭黑上的羟基反应，改性白炭黑，从而达到提高白炭黑的分散作用，同时N-(羧甲基)马来酰胺酸能促进巯基硅烷的巯基与橡胶双键的反应，使得与巯基硅烷相连的白炭黑与橡胶的结合力增强，白炭黑在橡胶基体中的分散性提高，Payne效应下降。此外，其亚氨基官能团能与炭黑具有很强的亲和力，提高炭黑的分散性及其炭黑与白炭黑的结合力，防止炭黑和白炭黑的团聚，降低Payne效应。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种含有N-(羧甲基)马来酰胺酸的低生热轮胎胎侧橡胶组合物，该组合物按橡胶组分为100重量份计由包括以下组分的原料混炼制备得到：

天然橡胶               40～60份，

顺丁橡胶               40～60份，

高分散性白炭黑         20～40份，

硅烷偶联剂             2.0～5.0份，

N-(羧甲基)马来酰胺酸   1.0～4.0份；

所述的N-(羧甲基)马来酰胺酸的分子结构如下：

，

所述的高分散性白炭黑的氮吸附表面积为165～200m²/g，硅烷偶联剂采用巯基硅烷偶联剂。

作为优选，该组合物按橡胶组分为100重量份计由包括以下组分的原料混炼制备得到：

天然橡胶               45～55份，

顺丁橡胶               45～55份，

高分散性白炭黑         25～35份，

硅烷偶联剂             2.5～3.5份，