本發(fā)明涉及具有改進的吸收性和滲透性(排水性)以及在濕路面上增強的抓地性能的輪胎胎面。
背景技術(shù):
當(dāng)高速賽車時,駕駛員遭遇例如輪胎在雨中惡化的滲透性(排水性)和抓地性能的問題。在這種情況下,使用濕輪胎以增強抓地性能。然而,在雨中以及雨后濕氣仍留在潮濕的道路上,或者沒有合適的替代方案來濕潤在其表面上水分不可見的道路。
在常規(guī)方法中,增加二氧化硅的含量以改善在濕路面上的滲透性和抓地性能。當(dāng)胎面的二氧化硅含量增加時(相對于100重量份的基礎(chǔ)橡膠增加至100重量份或以上),由于分散性差可能難以混合。當(dāng)通過對輪胎施加過大的空氣壓力而在胎面上形成排水線以便克服這個問題時,輪胎內(nèi)部熱量可能在連續(xù)行駛期間引起膨脹,因此可能對車身施加高負荷。
此外,因為在濕路面上行駛?cè)菀资軣?,所以難以僅利用提高滲透性來提高賽車性能。
雖然使用了干輪胎和濕輪胎之間的中間輪胎,但是在行駛期間完全干燥的道路可能由于溫度升高而快速磨損,并且取決于道路和空氣的條件,可能難以確定是否使用輪胎。
因此,需要開發(fā)即使在濕路面上高速行駛期間也提供優(yōu)異抓地性能的輪胎。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
技術(shù)問題
因此,本發(fā)明的目的是提供具有改善的吸收性和滲透性以及在濕路面上增強的抓地性能的輪胎胎面。
技術(shù)方案
根據(jù)本發(fā)明的一個方面,可通過提供一種輪胎胎面來實現(xiàn)上述和其它目的,該輪胎胎面包括沿輪胎圓周方向延伸的二氧化硅棒,其中二氧化硅棒的上部暴露于胎面,以便于接觸道路。
二氧化硅棒可具有0.2-30mm的寬度和0.2-30mm的高度。
基于胎面基部,二氧化硅棒的插入角度可為5-90°。
二氧化硅棒可包括設(shè)置在胎面厚度方向上的上部和下部的具有不同粒徑的二氧化硅,其中粒徑為1.5-3.0μm的二氧化硅存在于二氧化硅棒的上部,粒徑為3.5-5.0μm的二氧化硅存在于二氧化硅棒的下部。
二氧化硅棒的上部可設(shè)置在胎冠中,并且二氧化硅棒的下部可設(shè)置在胎面基部中。
二氧化硅棒的上部和下部可設(shè)置在胎冠中。
二氧化硅棒可使用包含100重量份的基礎(chǔ)橡膠、30-180重量份的二氧化硅以及5-50重量份的超細顆粒炭黑的母料來制備。
包括二氧化硅棒的胎面可包括胎冠和胎面基部,其中除了二氧化硅棒之外的胎冠包括100重量份的基礎(chǔ)橡膠和50-80重量份的二氧化硅。
包括二氧化硅棒的胎面可包括胎冠和胎面基部,其中除了二氧化硅棒之外的胎面基部包括100重量份的基礎(chǔ)橡膠和10-20重量份的二氧化硅。
基礎(chǔ)橡膠可包括選自由以下材料組成的組中的任意一種:聚異戊二烯橡膠、聚丁二烯橡膠、共軛二烯芳族乙烯基共聚物、腈共軛二烯共聚物、氫化丁腈橡膠、烯烴橡膠、用馬來酸改性的乙烯丙烯橡膠、丁基橡膠、異丁烯和芳族乙烯基的共聚物、異丁烯和二烯單體的共聚物、丙烯酸橡膠、鹵化橡膠、氯丁二烯橡膠及其混合物。
輪胎胎面還可包括相對于100重量份的基礎(chǔ)橡膠的0.5-4.0重量份的硫化劑、0.5-2.0重量份的硫化促進劑和0.5-2.0重量份的抗氧化劑。
輪胎胎面可以是光滑輪胎胎面。
在本發(fā)明的另一方面,提供了制造輪胎胎面的方法,其包括制造二氧化硅棒,精煉以棒的形式的輪胎胎面組合物,在成型框架中交替地設(shè)置以棒的形式精煉的輪胎胎面組合物和二氧化硅棒以及通過擠出而制造胎面。
本發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明,可提高輪胎胎面的吸收性和滲透性。
本發(fā)明提供了一種在濕路面上具有改善的抓地性能的輪胎胎面。
附圖說明
通過下面結(jié)合附圖的詳細描述,將更清楚地理解本發(fā)明的上述和其它目的、特征和其它優(yōu)點,在附圖中:
圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的輪胎胎面的一部分的結(jié)構(gòu);
圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的輪胎胎面的一部分的橫截面的平面圖;以及
圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的輪胎胎面的一部分的橫截面的平面圖。
具體實施方式
在下文中,將更詳細地描述本發(fā)明。
圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方式的輪胎胎面的一部分的結(jié)構(gòu)。
圖1僅提供作為用于說明本發(fā)明的示例,并且本發(fā)明不限于此。
根據(jù)本發(fā)明的輪胎胎面包括沿輪胎100的圓周方向延伸的二氧化硅棒120,其中二氧化硅棒120的上部暴露于胎面110的外側(cè)以接觸道路。
二氧化硅棒120暴露并直接接觸道路,以進一步提高胎面110的吸收性和滲透性。
二氧化硅棒120可具有寬度為0.2-30mm和高度為0.2-30mm的棒、條或繩的形狀。
二氧化硅棒120可基于胎面基部以5-90°的角度插入,并且最優(yōu)選地垂直插入到胎面基部中。也就是說,二氧化硅棒120可相對于胎面基部和胎冠之間的接口以5-90°的角度插入。
二氧化硅棒120可包括設(shè)置在胎面厚度方向110上的上部和下部的具有不同尺寸的顆粒的二氧化硅,并且可包括在其上部的粒徑為1.5-3.0μm的二氧化硅和在其下部的粒徑為3.5-5.0μm的二氧化硅。
圖2和圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的輪胎胎面的一部分的橫截面的平面圖。胎面110可包括與道路接觸的胎冠111和設(shè)置在胎冠111下面的胎面基部112。類似地,二氧化硅棒120可包括上部二氧化硅棒121和下部二氧化硅棒122。
在這種情況下,在二氧化硅棒120中,直接接觸道路的上部二氧化硅棒121包括比下部二氧化硅棒122更小的二氧化硅。上部二氧化硅棒121包括更小的二氧化硅,從而增加了二氧化硅的含量。因此,可提高抓地性能并且可以解決混合問題。
當(dāng)上部二氧化硅棒121的二氧化硅粒徑小于1.5μm時,抓地性能沒有改善,并且當(dāng)上部二氧化硅棒121的二氧化硅粒徑超過3.0μm時,由于劣化的分散性可能發(fā)生混合問題。
下部二氧化硅棒122包括比上部二氧化硅棒121更大的二氧化硅顆粒,從而更快地吸收道路上的水,并且通過由下部二氧化硅棒122上的顆粒之間的摩擦產(chǎn)生的壓力快速地排出水。
此外,不同尺寸的二氧化硅顆粒之間的反復(fù)摩擦改善了在濕路面上的不足的抓地性能,從而提高了輪胎100的性能。
在這種情況下,上部二氧化硅棒121可設(shè)置在胎冠111處,并且下部二氧化硅棒122可設(shè)置在胎面基部112處(圖2),或者上部二氧化硅棒121和下部二氧化硅棒122可設(shè)置在胎冠111處(圖3)。
二氧化硅棒120可包括100重量份的基礎(chǔ)橡膠、30-180重量份的二氧化硅和5-50重量份的超細顆粒炭黑。二氧化硅棒120可使用包括100重量份的基礎(chǔ)橡膠、30-180重量份的二氧化硅和5-50重量份的超細顆粒炭黑的母料來制造。
除了二氧化硅棒之外的胎面110可使用用于輪胎胎面的普通組合物來形成,胎冠111和胎面基部112可具有相同或不同的組合物。具體地,除了二氧化硅棒120之外的胎冠111可包括100重量份的基礎(chǔ)橡膠和50-80重量份的二氧化硅。此外,除了二氧化硅棒120之外的胎面基部112可包括100重量份的基礎(chǔ)橡膠和10-20重量份的二氧化硅。
在下文中,將詳細描述用于制造胎面的橡膠組合物。
(1)基礎(chǔ)橡膠
基礎(chǔ)橡膠可以是選自由以下材料組成的組中的任意一種:聚異戊二烯橡膠、聚丁二烯橡膠、共軛二烯芳族乙烯基共聚物、腈共軛二烯共聚物、氫化丁腈橡膠、烯烴橡膠、用馬來酸改性的乙烯丙烯橡膠、丁基橡膠、異丁烯和芳族乙烯基的共聚物、異丁烯和二烯單體的共聚物、丙烯酸橡膠、鹵化橡膠、氯丁二烯橡膠及其混合物。
(2)二氧化硅
二氧化硅可具有210-680m2/g的每克(n2sa)的氮表面積,其為常規(guī)使用二氧化硅顆粒的表面積的3.5倍或更多倍。通過使用具有大表面積的二氧化硅,可由于改善的吸水率而防止?jié)衤坊ァ?/p>
二氧化硅可通過濕法或干法制備,并且市售的二氧化硅產(chǎn)品包括ultrasilvn2(degussaag有限公司)、ultrasilvn3(degussaag有限公司)、z1165mp(rhodia公司)、z165gr(rhodia公司)等。
相對于100重量份的基礎(chǔ)橡膠,二氧化硅可以以30-180重量份的量存在,優(yōu)選以30-100重量份的量存在,更優(yōu)選以60-100重量份的量存在。當(dāng)二氧化硅的含量小于30重量份時,不能充分改善橡膠的強度,并且輪胎的制動性能可能劣化,并且當(dāng)二氧化硅的含量超過180重量份時,耐磨性可能劣化。
為了提高二氧化硅的分散性,還可以含有偶聯(lián)劑。
偶聯(lián)劑可包括選自由以下材料組成的組中的任意一種:硫化硅烷化合物、巰基硅烷化合物、乙烯基硅烷化合物、氨基硅烷化合物、縮水甘油氧基硅烷化合物、硝基硅烷化合物、氯硅烷化合物、甲基丙烯酸硅烷化合物及其組合,并且優(yōu)選為硫化硅烷化合物。
硫化硅烷化合物可選自由以下材料組成的組中的任意一種:雙(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、雙(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)四硫化物、雙(4-三乙氧基甲硅烷基丁基)四硫化物、雙(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、雙(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)四硫化物、雙(4-三甲氧基甲硅烷基丁基)四硫化物、雙(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)三硫化物、雙(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)三硫化物、雙(4-三乙氧基甲硅烷基丁基)三硫化物、雙(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)三硫化物、雙(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)三硫化物、雙(4-三甲氧基甲硅烷基丁基)三硫化物、雙(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、雙(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)二硫化物、雙(4-三乙氧基甲硅烷基丁基)二硫化物、雙(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、雙(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)二硫化物、雙(4-三甲氧基甲硅烷基丁基)二硫化物、3-三甲氧基甲硅烷基丙基-n,n-二甲基硫代氨基甲酰基四硫化物、3-三乙氧基甲硅烷基丙基-n,n-二甲基硫代氨基甲?;牧蚧?、2-三乙氧基甲硅烷基乙基-n,n-二甲基硫代氨基甲?;牧蚧?、2-三甲氧基甲硅烷基乙基-n,n-二甲基硫代氨基甲?;牧蚧?、3-三甲氧基甲硅烷基丙基苯并噻唑基四硫化物、3-三乙氧基甲硅烷基丙基苯并噻唑四硫化物、3-三甲氧基甲硅烷基丙基甲基丙烯酸酯一硫化物、3-三甲氧基甲硅烷基丙基甲基丙烯酸酯一硫化物及其組合。
巰基硅烷化合物可包括選自由以下材料組成的組中的任意一種:3-巰基丙基三甲氧基硅烷、3-巰基丙基三乙氧基硅烷、2-巰基乙基三甲氧基硅烷、2-巰基乙基三乙氧基硅烷及其組合。乙烯基硅烷化合物可包括選自由以下材料組成的組中的任意一種:乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷及其組合。氨基硅烷化合物可包括選自由以下材料組成的組中的任意一種:3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-(2-氨基乙基)氨基丙基三乙氧基硅烷、3-(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷及其組合。
縮水甘油氧基硅烷化合物可包括選自由以下材料組成的組中的任意一種:γ-縮水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基硅烷及其組合。硝基硅烷化合物可包括選自由以下材料組成的組中的任意一種:3-硝基丙基三甲氧基硅烷、3-硝基丙基三乙氧基硅烷及其組合。氯硅烷化合物可包括選自由以下材料組成的組中的任意一種:3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基三乙氧基硅烷、2-氯乙基三甲氧基硅烷、2-氯乙基三乙氧基硅烷及其組合。
甲基丙烯酸硅烷化合物可包括選自由以下材料組成的組中的任意一種:γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基二甲基甲氧基硅烷及其組合。
偶聯(lián)劑可以相對于100重量份的基礎(chǔ)橡膠以1-20重量份的量存在。當(dāng)偶聯(lián)劑的含量小于1重量份時,不能充分改善二氧化硅的分散性,并且橡膠的加工性或燃料效率可能劣化,并且當(dāng)偶聯(lián)劑的含量超過20重量份時,燃料效率是優(yōu)越的,但是由于二氧化硅和橡膠之間過強的相互作用,制動性能可能明顯劣化。
(3)超細顆粒炭黑
根據(jù)本發(fā)明,為了解決在使用二氧化硅進行混合以提高抓地性能時發(fā)生的加工性和分散性變差的問題,可將具有優(yōu)異互補性的超細顆粒炭黑與具有優(yōu)異分散性的粉末型植物性樹脂組合使用。
通過與超細顆粒炭黑組合使用,可促進橡膠組合物的混合,同時保持二氧化硅的益處。
超細顆粒炭黑可具有200-1000mg/g的碘吸附值和150-800ml/100g的dbp吸油值。
(4)其它添加劑
任選地,輪胎橡膠組合物還可包括各種添加劑,例如硫化劑、硫化促進劑、抗氧化劑、活化劑和軟化劑。添加劑的種類可以是選自本發(fā)明所屬領(lǐng)域中通常使用的添加劑中的任一種。添加劑的含量取決于用于輪胎的普通橡膠組合物的混合比,并且沒有特別限制。
可用于本發(fā)明的硫化劑的示例包括硫磺硫化劑、有機過氧化物、樹脂硫化劑和諸如氧化鎂的金屬氧化物。
可用于本發(fā)明的硫磺硫化劑的示例包括:無機硫化劑,例如粉末狀硫(s)、不溶性硫(s)、沉淀硫(s)和膠態(tài)硫(s);以及有機硫化劑,例如二硫化四甲基秋蘭姆(tmtd)、二硫化四乙基秋蘭姆(tetd)和二硫代二嗎啉。具體地,可用于本發(fā)明的硫磺硫化劑的示例包括元素硫、例如二硫化胺的產(chǎn)生硫的硫化劑、聚合硫等。
有機過氧化物可包括選自由以下材料組成的組中的任意一種:過氧化苯甲酰、過氧化二異丙苯、二叔丁基過氧化物、叔丁基枯基過氧化物、甲基乙基酮過氧化物、氫過氧化枯烯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過氧化)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(苯甲酰過氧化)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過氧化)己烷、1,3-雙(叔丁基過氧丙基)苯、二叔丁基過氧-二異丙基苯、叔丁基過氧苯、2,4-二氯苯甲酰過氧化物、1,1-二丁基過氧-3,3,5-三甲基硅氧烷、正丁基-4,4-二叔丁基過氧戊酸酯及其組合。
考慮到基礎(chǔ)橡膠對熱不太敏感且具有化學(xué)穩(wěn)定性的合適硫化效應(yīng),硫化劑優(yōu)選地相對于100重量份的基礎(chǔ)橡膠以0.5-4.0重量份的量存在。
硫化促進劑是指在初始硫化期間促進硫化速度或促進延遲的促進劑。
硫化促進劑可包括選自由以下材料組成的組中的任意一種:次磺酰胺、噻唑、秋蘭姆、硫脲、胍、二硫代氨基甲酸酯、醛-胺、醛-氨、咪唑啉、黃原酸酯及其組合。
例如,次磺酰胺硫化促進劑可包括選自由以下次磺酰胺化合物組成的組中的任意一種:n-環(huán)己基-2-苯并噻唑磺酰胺(cbs)、n-叔丁基-2-苯并噻唑磺酰胺(tbbs)、n,n-二環(huán)己基-2-苯并噻唑亞磺酰胺、n-氧基二乙烯基-2-苯并噻唑亞磺酰胺、n,n-二異丙基-2-苯并噻唑亞磺酰胺及其組合。
例如,噻唑硫化促進劑可包括選自由以下噻唑化合物組成的組中的任意一種:2-巰基苯并噻唑(mbt)、二苯并噻唑二硫化物(mbts)和2-巰基苯并噻唑的鈉鹽,2-巰基苯并噻唑的鋅鹽,2-巰基苯并噻唑的銅鹽,2-巰基苯并噻唑、2-(2,4-二硝基苯基)巰基苯并噻唑、2-(2,6-二乙基-4-嗎啉代硫代)苯并噻唑的環(huán)己胺鹽及其組合。
例如,秋蘭姆硫化促進劑可包括選自由以下秋蘭姆化合物組成的組中的任意一種:四甲基秋蘭姆二硫化物(tmtd)、四乙基秋蘭姆二硫化物、四甲基秋蘭姆一硫化物、二五亞甲基秋蘭姆二硫化物、二五亞甲基秋蘭姆一硫化物、二五亞甲基秋蘭姆四硫化物、二五亞甲基秋蘭姆六硫化物、四丁基秋蘭姆二硫化物、五亞甲基秋蘭姆四硫化物及其組合。
例如,硫脲硫化促進劑可包括選自由以下硫脲化合物組成的組中的任意一種:硫脲、二乙基硫脲、二丁基硫脲、三甲基硫脲、二鄰甲苯基硫脲及其組合。
例如,胍硫化促進劑可包括選自由以下胍化合物組成的組中的任意一種:二苯基胍、二鄰甲苯基胍、三苯基胍、鄰甲苯基雙胍、鄰苯二甲酸二苯基胍及其組合。
例如,二硫代氨基甲酸酯硫化促進劑可包括選自由以下二硫代氨基甲酸酯化合物組成的組中的任意一種:乙基苯基二硫代氨基甲酸鋅、丁基苯基二硫代氨基甲酸鋅、二甲基二硫代氨基甲酸鈉、二甲基二硫代氨基甲酸鋅、二乙基二硫代氨基甲酸鋅、二丁基二硫代氨基甲酸鋅、二戊基二硫代氨基甲酸鋅、二丙基二硫代氨基甲酸鋅、五亞甲基二硫代氨基甲酸鋅和哌啶的復(fù)合鹽、十六烷基異丙基二硫代氨基甲酸鋅、十八烷基異丙基二硫代氨基甲酸鋅、二芐基二硫代氨基甲酸鋅、二乙基二硫代氨基甲酸鈉、五亞甲基二硫代氨基甲酸酯哌啶、二甲基二硫代氨基甲酸硒、二乙基二硫代氨基甲酸碲、二戊基二硫代氨基甲酸鎘及其組合。
例如,醛-胺或醛-氨硫化促進劑可包括選自由以下醛-胺或醛-氨化合物組成的組中的任意一種:乙醛-苯胺反應(yīng)產(chǎn)物、丁醛-苯胺縮合產(chǎn)物、六亞甲基四胺、乙醛-氨反應(yīng)產(chǎn)物及其組合。
例如,咪唑啉硫化促進劑可包括諸如2-巰基咪唑啉的咪唑啉化合物,并且例如,黃原酸酯硫化促進劑可以是諸如二丁基黃原酸鋅的黃原酸酯化合物。
相對于100重量份的基礎(chǔ)橡膠,硫化促進劑可以以0.5-2.0重量份的量存在,以基于改進的硫化速度使生產(chǎn)效率的提高和橡膠物理性能的改善最大化。
硫化促進劑活化劑是與硫化促進劑組合使用以完成其加速效果的添加劑,并且包括選自由以下材料組成的組中的任意一種:無機硫化促進劑活化劑、有機硫化促進劑活化劑及其組合。
無機硫化促進劑活化劑可包括選自由以下材料組成的組中的任意一種:氧化鋅(zno)、碳酸鋅、氧化鎂(mgo)、氧化鉛、氫氧化鉀及其組合。有機硫化促進劑活化劑可包括選自由以下材料組成的組中的任意一種:硬脂酸、硬脂酸鋅、棕櫚酸、亞油酸、油酸、月桂酸、油酸二丁基銨、其衍生物及其組合。
特別的,氧化鋅和硬脂酸的組合可用作硫化促進劑活化劑。在這種情況下,氧化鋅溶解在硬脂酸中以與硫化促進劑形成有效的絡(luò)合物,其在硫化期間產(chǎn)生有利的硫并有利于橡膠的交聯(lián)。
當(dāng)組合使用氧化鋅和硬脂酸時,相對于100重量份的基礎(chǔ)橡膠,它們可分別以1-5重量份和0.5-3重量份的量使用,以賦予其作為硫化促進劑活化劑的作用。
抗氧化劑是用于阻止在輪胎自動被氧氣氧化期間的鏈反應(yīng)的添加劑。抗氧化劑可包括適當(dāng)?shù)剡x自由以下材料組成的組中的任意一種:胺、苯酚、喹啉、咪唑、氨基甲酸金屬鹽、蠟及其組合。
胺抗氧化劑可以是選自由以下材料組成的組中的任意一種:n-苯基-n'-(1,3-二甲基)-對苯二胺、n-(1,3-二甲基丁基)-n'-苯基-對苯二胺、n-苯基-n'-異丙基-對苯二胺、n,n'-二苯基-對苯二胺、n,n'-二芳基-對苯二胺、n-苯基-n'-環(huán)己基對苯二胺、n-苯基-n'-辛基-對苯二胺及其組合。苯酚抗氧化劑可以是選自由以下苯酚組成的組中的任意一種,例如2,2'-亞甲基-雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2'-亞異丁基-雙(4,6-二甲基苯酚)、2,6-二叔丁基對甲酚及其組合。喹啉抗氧化劑可以是2,2,4-三甲基-1,2-二氫喹啉及其衍生物,具體可包括選自由以下材料組成的組中的任意一種:6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氫喹啉、6-苯胺基-2,2,4-三甲基-1,2-二氫喹啉、6-十二烷基-2,2,4-三甲基-1,2-二氫喹啉及其組合。蠟優(yōu)選是蠟質(zhì)烴。
抗氧化劑需要抗老化活性以及在橡膠中的高溶解性、低揮發(fā)性和對橡膠不具有活性,同時不抑制硫化??紤]到這些要求,相對于100重量份的基礎(chǔ)橡膠,抗氧化劑可以0.5-2.0重量份的量存在。
軟化劑是指用于混合或生產(chǎn)橡膠的其它油性材料,其添加到橡膠組合物中以賦予橡膠可塑性,從而促進加工或降低硫化橡膠的硬度。軟化劑是指包含在橡膠組合物中的加工油或其它油。軟化劑可以是選自由以下材料組成的組中的任意一種:石油、植物油及其組合,但本發(fā)明不限于此。
石油可以是選自由以下材料組成的組中的任意一種:石蠟油、環(huán)烷油、芳香油及其組合。
石蠟油的代表性示例包括由michangoil有限公司生產(chǎn)的p-1、p-2、p-3、p-4、p-5、p-6等,環(huán)烷油的代表性示例包括由michangoil有限公司生產(chǎn)的n-1、n-2、n-3等,以及芳香油的代表性示例包括由michangoil有限公司生產(chǎn)的a-2、a-3等。
然而,近年來,隨著對環(huán)境問題關(guān)注的增加,已知的是當(dāng)芳香油中的多環(huán)芳香族烴(以下稱為“pahs”)的含量為3wt%或以上時,導(dǎo)致癌癥的可能性很高,優(yōu)選使用經(jīng)處理的餾分芳族萃取物(tdae)油、溫和萃取溶劑化物(mes)油、殘余芳族萃取物(rae)油或重質(zhì)環(huán)烷油。
特別地,優(yōu)選地,用作軟化劑的油相對于油的總重量具有3wt%或以下的總pah成分,并且運動粘度為95或以上(210°fsus),并且包括在軟化劑中的15-25wt%的芳族成分、27-37wt%的環(huán)烷成分和38-58wt%的鏈烷烴成分。
tdae油賦予包含tdae油的輪胎胎面以優(yōu)異的低溫特性和燃料消耗效率,并且在環(huán)境因素例如pah的致癌性方面是有利的。
植物油可包括選自由以下材料組成的組中的任意一種:蓖麻油、棉籽油、亞麻子油、菜籽油、大豆油、棕櫚油、椰子油、花生油、松油、松焦油、妥爾油、球果油、米糠油、紅花油、芝麻油、橄欖油、向日葵油、棕櫚仁油、山茶油、霍霍巴油(jojobaoil)、澳洲堅果油、藏紅花油(saffolaoil)、桐油及其組合。
制造輪胎胎面的方法包括制造二氧化硅棒、以棒的形式精煉輪胎胎面組合物、在成型框架中交替地設(shè)置以棒的形式精煉的輪胎胎面組合物和二氧化硅棒,并且通過擠出制造胎面。
精煉和擠出可在合適的混合器中進行,包括以下步驟:第一步,在最高溫度為110-190℃、優(yōu)選在130-180℃的高溫下進行熱機械處理或混合(稱為“非制造”步驟);和第二步,通常在低于110℃——例如在40-100℃——的低溫下進行機械處理(稱為“制造”步驟);但是本發(fā)明不限于此。
輪胎胎面適用于所有輪胎。最優(yōu)選地,當(dāng)輪胎應(yīng)用于光面輪胎時,可施加改善的抓地性能。該光面輪胎包括具有圖案化光面的輪胎。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式,該輪胎包括輪胎胎面。
制造包括輪胎胎面的輪胎的方法可通過用于制造輪胎的任意常規(guī)方法進行,并且將不給出其詳細描述。
輪胎的示例包括但不限于用于越野賽車的輪胎、用于小卡車的輪胎(ltr)和用于客車的輪胎。
在下文中,將詳細描述本發(fā)明的示例,使得具有本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通知識的人員可實施本發(fā)明。然而,本發(fā)明可以各種不同的形式實現(xiàn),并且不限于本文所述的示例。
制造示例1:二氧化硅棒的制造
將由二氧化硅、硅烷偶聯(lián)劑、基礎(chǔ)橡膠、二氧化硅和超細顆粒炭黑組成的母料以及添加劑混合,以制備寬度為0.2mm、高度為3m、長度等于輪胎弧的二氧化硅棒。
制造二氧化硅棒,使得不同尺寸的二氧化硅顆粒設(shè)置在胎面厚度方向的上部和下部,并且設(shè)置在二氧化硅棒的上部的二氧化硅的直徑為2μm,以及設(shè)置在二氧化硅棒的下部的二氧化硅的直徑為4μm。
制造示例2:輪胎胎面橡膠組合物的制備
制備包含根據(jù)制造示例1的二氧化硅棒的輪胎用橡膠組合物。橡膠組合物的制備根據(jù)制備橡膠組合物的常規(guī)方法來進行,本發(fā)明沒有特別限制。
表1
(單位:重量份)
1)基礎(chǔ)橡膠:苯乙烯-丁二烯橡膠。
2)促進劑1:tt(秋蘭姆類硫化促進劑)
3)促進劑2:dpg
4)二氧化硅棒:施加表1中的示例和比較例中制備的二氧化硅棒。通過二氧化硅棒的數(shù)量來控制二氧化硅棒的含量。
[制造示例3:輪胎胎面及包含所述輪胎胎面的輪胎的制造]
使用該橡膠組合物制造胎面,并且通過通常的制造方法來制造尺寸為280/640r18z207、空氣壓力為200kpa的輪胎。
[試驗示例:輪胎性能的評價]
使用在示例和比較例中制備的橡膠組合物,去除包括胎面的輪胎,并測量其物理性能。結(jié)果示于下表2中。
1)通過對比較例和示例之間的混合圖和溫度條件進行比較來評價混合/混配性能。
*混合/混配性能分數(shù)表:1(非常差)-10(非常好)
2)通過測試混合后的混合機中的吸收/排放時間和加工性來評價吸收/排放性能。
*吸收/排放性能分數(shù)表:1(非常差)-10(非常好)
3)抓地性能:當(dāng)試驗駕駛員在濕路面條件下、在200kpa的空氣壓力下使用尺寸為280/640r18z207且包括使用橡膠組合物制備的胎面的輪胎連續(xù)駕駛環(huán)形路線(2km)10次時,通過測量每次駕駛的實驗時間來評價初始抓地性能和抓地性能連續(xù)性。
*抓地性能得分表:1(非常差)-10(非常好)
4)根據(jù)iso37質(zhì)量標(biāo)準測量300%模量和伸長率。
5)根據(jù)jisk6264測定耐磨性。
表2
從表2可以看出,隨著二氧化硅棒的含量增加,吸收性和滲透性以及濕路面上的抓地性能提高。
盡管為了說明性的目的已公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,在不脫離如所附權(quán)利要求中所公開的本發(fā)明的范圍和精神的情況下,各種修改、添加和替換是可能的。