一种耐磨的大型新能源汽车轮胎及其制备方法和应用与流程

本技术涉及轮胎制造，尤其涉及一种耐磨的大型新能源汽车轮胎及其制备方法和应用。

背景技术：

1、轮胎是汽车的重要组成部件，是橡胶工业重要的产品。其起到了支承负荷，向地面传递制动力、驱动力和转向力的作用。国内轮胎产量始终处于世界前列，它也是我国国民经济的重要产业之一。据橡胶工业协会统计数据推算，2016年轮胎行业销售额近2300亿元，年产各种汽车轮胎近6.1亿条，已达世界轮胎总量40%左右"。

2、目前，新能源汽车因其绿色环保的特性逐渐走入大众视野。据中汽协2018.9月公布的最新数据，新能源汽车8月份汽车产销量同比增加50%，环比增加20%，1月份至8月份，新能源汽车产销分别比上年同期增长75.4%和88%。另一方面轮毂电机驱动及轮边电机驱动的研究也方兴未艾，样机即将面市。但是，新能源电动汽车由于汽车驱动力矩增加，起步瞬时速度加快，轮胎磨耗急剧上升，胎面磨损率上升100%，轮胎一次里程仅为传统燃油汽车的50%甚至更低，在大型新能源汽车中，该问题则更加严重。而轮毂或轮边电机驱动方式对轮胎磨损的影响预计比新能源汽车更具挑战性。因此，亟需提升轮胎的耐磨性能，使其更加适应新能源汽车，尤其是大型新能源汽车的要求。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明的目的是提供一种兼具低滚阻和高耐磨性能的适用于大型新能源汽车的轮胎胎面胶及其制备方法和应用。

2、一方面，本技术提供了一种耐磨轮胎胎面胶组合物，所述组合物包括：天然橡胶60-80份、再生橡胶20-30份、氧化锌5-10份、硬脂酸5-10份、松焦油 5-10份、白炭黑40-50份、促进剂1-5份、硫磺1-5份、碳酸盐1-5份、表面活性剂1-5份。

3、进一步地，所述促进剂选自二硫化二苯并噻唑（dm）、n- 环已基-2- 苯并噻唑次磺酰胺（cbs）、n- 叔丁基-2- 苯并噻唑次磺酰胺（tbbs）、二乙基二硫代氨基甲酸锌（zdc）中的一种或多种。

4、优选的，所述促进剂为二硫化二苯并噻唑（dm）。

5、进一步地，所述表面活性剂选自gemini 表面活性剂、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵（aesa）、壬基酚聚氧乙烯（10）醚（tx-10）中的一种或多种。

6、优选的，所述表面活性剂为gemini 表面活性剂。

7、进一步地，所述碳酸盐选自碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙、碳酸镁中的一种或多种。

8、优选的，所述碳酸盐为碳酸钠。

9、在一种优选的实施方式中，天然橡胶60-80份、再生橡胶20-30份、氧化锌5-10份、硬脂酸5-10份、松焦油 5-10份、白炭黑40-50份、二硫化二苯并噻唑 1-5份、硫磺1-5份、碳酸钠1-5份、gemini表面活性剂1-5份。

10、其中，天然橡胶可为60份、65份、70份、75份、80份中任一数值。

11、再生橡胶可为20份、25份、30份中任一数值。

12、氧化锌可为5份、6份、7份、8份、9份、10份中任一数值。

13、硬脂酸可为5份、6份、7份、8份、9份、10份中任一数值。

14、松焦油可为5份、6份、7份、8份、9份、10份中任一数值。

15、白炭黑可为40份、45份、50份中任一数值。

16、二硫化二苯并噻唑可为1份、2份、3份、4份、5份中任一数值。

17、硫磺可为1份、2份、3份、4份、5份中任一数值。

18、碳酸钠可为1份、2份、3份、4份、5份中任一数值。

19、gemini表面活性剂可为1份、2份、3份、4份、5份中任一数值。

20、优选的，所述胎面胶组合物包括：天然橡胶80份、再生橡胶26份、氧化锌6份、硬脂酸5份、松焦油6份、白炭黑45份、二硫化二苯并噻唑 2份、硫磺4份、碳酸钠1份、gemini表面活性剂2份。

21、另一方面，本技术还提供了所述的耐磨轮胎胎面胶组合物的制备方法，所述方法包括如下步骤：

22、步骤一、将天然橡胶、再生橡胶于温度为100℃-150℃、转速为10-80 rpm条件下进行混炼5-10 min，加入氧化锌、硬脂酸继续混炼5-10 min，得到混合母料；

23、步骤二、将白炭黑、松焦油、促进剂、碳酸盐、表面活性剂与混合母料混合均匀，混炼得母炼胶；

24、步骤三、将步骤二所述母炼胶和硫磺100℃-150℃、10-80 rpm混炼5-10 min，排胶得混炼胶；

25、步骤四、将混炼胶于100℃-150℃、10-15 mpa条件下硫化10-60 min，得到胎面胶。

26、进一步地，所述步骤二中还包括将白炭黑、松焦油、促进剂、碳酸盐、表面活性剂微波处理的步骤，所述微波处理条件为700-800 w，300-400 mhz条件下微波处理10-20 min。

27、优选的，所述微波处理条件为750 w，350 mhz条件下微波处理15 min。

28、进一步地，所述步骤二中混炼条件为100℃-150℃、10-80 rpm条件下混炼5-10min。

29、优选的，所述步骤二中混炼条件为130℃、40 rpm条件下混炼10 min。

30、在一种优选的实施方式中，所述的耐磨轮胎胎面胶组合物的制备方法，所述方法包括如下步骤：

31、步骤一、将天然橡胶、再生橡胶于温度为100℃-150℃、转速为10-80 rpm条件下进行混炼5-10 min，加入氧化锌、硬脂酸继续混炼5-10 min，得到混合母料；

32、步骤二、将白炭黑、松焦油、促进剂dm、碳酸钠、gemini表面活性剂混合均匀，700-800 w，300-400 mhz条件下微波处理10-20 min后与混合母料混匀，100℃-150℃、10-80rpm条件下混炼5-10 min，得母炼胶；

33、步骤三、将步骤一所述母炼胶和硫磺100℃-150℃、10-80 rpm混炼5-10 min，排胶得混炼胶；

34、步骤四、将混炼胶于100℃-150℃、10-15 mpa条件下硫化10-60 min，得到胎面胶。

35、优选的，

36、步骤一、将天然橡胶、再生橡胶于温度为100℃、转速为60 rpm条件下进行混炼5min，加入氧化锌、硬脂酸继续混炼5 min，得到混合母料；

37、步骤二、将白炭黑、松焦油、促进剂dm、碳酸钠、gemini表面活性剂混合均匀，750w，350 mhz条件下微波处理15 min后与混合母料混匀，130℃、40 rpm条件下混炼10 min，得母炼胶；

38、步骤三、将步骤一所述母炼胶和硫磺100℃，60 rpm混炼10 min，排胶得混炼胶；

39、步骤四、将混炼胶于150℃、15 mpa条件下硫化50 min，得到胎面胶。

40、另一方面，本技术还提供了所述的组合物在制备高耐磨轮胎中的应用。

41、另一方面，本技术还提供了一种耐磨轮胎，其特征在于，所述轮胎包含所述的胎面胶。

42、本领域技术人员可以理解的是，所述轮胎可采用通用方法制备。

43、进一步地，所述轮胎为大型新能源汽车轮胎，所述轮胎的规格为255/50 r19107w。

44、本技术所述胎面胶能够有效解决大型新能源汽车轮胎磨损严重的问题，针对大型新能源汽车提供了一种新的轮胎及其胎面胶材料。

45、本发明具有如下有益效果：

46、本发明中提供了一种兼顾耐磨性能、低滚阻和高硬度的胎面胶，为大型新能源汽车提供了一种新的胎面胶材料。并且，本发明中首次采用gemini表面活性剂作为胎面胶表面活性剂，解决了其在高温环境下拉伸强度低的问题，使得该胎面胶的抗老化和抗高温性能得到了进一步地提升。

47、本发明中还提供了该胎面胶的制备方法，其中，首次采用碳酸钠配合微波处理提高了胎面胶中组分的分散性，提升了其制备过程中的合格率。

48、本发明中还提供了含有该胎面胶的大型新能源汽车用轮胎，该轮胎相比市售轮胎具有更好的耐久性能。