專利名稱：用于冬季輪胎胎面橡膠組合物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種特別適用于冬季輪胎胎面的橡膠組合物，該冬季輪胎能夠在冰雪覆蓋的路面上行駛而無需借助防滑釘。本發(fā)明屬于輪胎制造和橡膠制品技術領域。
背景技術：
冬季輪胎是專門針對冬天的冰雪路面狀況設計的，冬季輪胎除了要滿足在正常環(huán)境條件下的使用，更要注重滿足寒冷條件下輪胎在冰雪路面具有優(yōu)異的抓著性能和耐低溫性能。
為了提高在輪胎在冰雪路面的安全使用性能，有的輪胎制造商在輪胎上設置防滑釘，但這種方法有很大的缺點，它易于造成胎面表面損壞，大大縮短輪胎的使用壽命，同時用該方法生產的輪胎在路面上行駛時會對道路造成很大的破壞，并致使環(huán)境污染。
美國專利US3878147公開了在胎面配方中加入高硬度的固體粒子提高胎面抓著性能的方法。但這種添加了高硬度的固體粒子的胎面在冰雪路面行駛時抓地力并不理想， 且這種胎面也存在防滑釘輪胎相同的缺陷，胎面易磨損且會污染環(huán)境。
美國專利US5616639，US5066721, US5227425, US5616639 等公開了使用二氧化硅增強填料即白炭黑用于冬季輪胎胎面，但是過多的使用白炭黑帶來了膠料的過度剛性，損害了輪胎在冰雪路面的使用性能。
本發(fā)明通過自主研發(fā)的一種新型的冬季輪胎胎面橡膠組合物，可以改善輪胎在濕滑路面的抓地性能和冬季使用性能，同時保持膠料較好的滾動阻力性能、優(yōu)良的干路面性能和磨耗性能。發(fā)明內容
I、發(fā)明目的本發(fā)明的目的在于提供一種適合用于冬季輪胎胎面的橡膠組合物，使用該橡膠組合物制作胎面的冬季輪胎能夠在冰雪覆蓋的路面上行駛而無需借助防滑釘。
2、技術方案一種適合用于冬季輪胎胎面的橡膠組合物，至少包含二烯烴彈性體、增強填料、發(fā)泡劑、抗?jié)窕鷦?，其組分做如下詳細描述。
二烯烴彈性體選自天然橡膠、合成聚異戊二烯、順1-4鍵含量為90%以上的聚丁二烯、丁二烯/苯乙烯共聚物、異戊二烯共聚物或這些彈性體的混合物，優(yōu)選天然橡膠和順 1-4鍵含量為90%以上的聚丁二烯含量之和在70份以上。
發(fā)泡劑包括無機發(fā)泡劑和有機發(fā)泡劑或它們的混合物。無機發(fā)泡劑包括碳酸氫鈉、碳酸氫銨、碳酸鈉或亞硝酸鈉；有機發(fā)泡劑包括偶氮類化合物、?；请禄衔锘騺喯趸衔?。
抗?jié)窕鷦┦侵柑?、氧、硼、氮等接枝共聚物經有機高分子表面改性后相嵌形成籠狀類富勒烯的一種復合材料?？?jié)窕鷦┠茌^好的提高胎面的抗?jié)窕阅芎捅┞访娴氖褂眯阅埽也粨p害胎面的其它性能。
增強填料包括炭黑和沉淀法白炭黑，且沉淀法白炭黑的含量優(yōu)選20-50份范圍之內。
本發(fā)明的胎面橡膠組合物還包括用于輪胎制造過程中的其它各種添加劑，如液體增塑劑、防老劑、交聯(lián)劑、硫化促進劑、硫化活性劑等。
3、有益效果在該橡膠組合物中加入發(fā)泡劑后，胎面表明會形成微小氣泡，這就增加了輪胎與地面接觸的表面積，同時該氣泡可以排出在輪胎與地面間產生的液膜；在該條件下，胎面表明與冰雪之間的接觸不再是潤滑的，從而提高了胎面與冰雪路面之間的摩擦系數(shù)。
同時在該橡膠組合物中加入的抗?jié)窕鷦翘?、氧、硼、氮等接枝共聚物，是有機高分子表面改性類物質，相嵌形成類似類富勒烯的一種復合材料。抗?jié)窕鷦┲械陌坊?NH2、羥基-0H、羧基-COOH等官能團能提高生膠與增強填料間的相互結合作用，從而較好的改善胎面的抗?jié)窕阅芎捅┞访媸褂眯阅?。具體實施方案
為清楚的理解本發(fā)明，以下是非限制性實例。
制備三種對照組組合物(A、C、E)和根據(jù)本技術發(fā)明制造的三種橡膠組合物(B、D、 F)，并且測試各種橡膠組合物，以測定濕滑路面抓地力和在冰雪路面上的性能，具體配方見表I。
使用以下混煉工藝制備實例中描述的橡膠組合物將除了硫化體系和發(fā)泡劑外的二烯烴類彈性體、增強填料、抗?jié)窕鷦┖透鞣N其它成分連續(xù)加入到初始溫度大約為60°C 的密閉式混煉機中混煉，填充因子為65-75%。橡膠組合物混煉溫度達到145-165°C時卸載排膠。回收并冷卻由此獲得的膠料，然后將硫磺、促進劑、發(fā)泡劑、第一階段獲得的膠料加入到30°C的密閉式混煉機中混煉，橡膠組合物溫度達到100-1IO0C時卸載排膠。
表I
權利要求
1.一種用于輪胎，尤其是適用于冰雪覆蓋道路使用的冬季輪胎胎面的橡膠組合物，其特征在于其中至少包含一種二烯烴類彈性體、介于40至100份增強填料，介于2-15份發(fā)泡齊U，介于5-30份抗?jié)窕鷦?br> 2.根據(jù)權利要求I所述的橡膠組合物，其特征在于其所述的二烯烴彈性體選自天然橡膠、合成聚異戊二烯、順1-4鍵含量為90%以上的聚丁二烯、丁二烯/苯乙烯共聚物、異戊二烯共聚物或這些彈性體的混合物，優(yōu)選天然橡膠和順1-4鍵含量為90%以上的聚丁二烯含量之和在70份以上。
3.根據(jù)權利I所述的橡膠組合物，其特征在于其所述的發(fā)泡劑包括無機發(fā)泡劑和有機發(fā)泡劑或它們的混合物，無機發(fā)泡劑包括碳酸氫鈉、碳酸氫銨、碳酸鈉或亞硝酸鈉；有機發(fā)泡劑包括偶氮類化合物、酰磺肼化合物或亞硝基化合物。
4.根據(jù)權利I所述的橡膠組合物，其特征在于所述抗?jié)窕鷦┦侵柑?、氧、硼、氮等接枝共聚物經有機高分子表面改性后相嵌形成籠狀類富勒烯的一種復合材料。
5.根據(jù)權利要求I所述的橡膠組合物，其特征在于所述的增強填料包括炭黑和沉淀法白炭黑，且沉淀法白炭黑的含量優(yōu)選20-50份范圍之內。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于冰雪路面覆蓋的道路使用的冬季輪胎胎面橡膠組合物，該組合物包含至少一種二烯類彈性體、介于40至100份增強填料、2-15份發(fā)泡劑、5-30份抗?jié)窕鷦?。本發(fā)明制備工藝簡便，制得的組合物可以改善輪胎胎面在濕滑路面的抓地性能和冬季使用性能而無需借助防滑釘，同時保持輪胎胎面較好的滾動阻力性能、優(yōu)良的干路面性能和磨耗性能。
文檔編號C08L101/08GK102977419SQ20121046189
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月16日 優(yōu)先權日2012年11月16日
發(fā)明者聶萬江, 韓慧, 李文東 申請人:北京橡膠工業(yè)研究設計院