本申请涉及一种新能源电动公交轮胎胎面胶及其制备方法和轮胎,属于轮胎胎面胶。
背景技术:
1、新能源电动公交轮胎相比传统车辆在针对轮胎的性能需求上具有较大的差别,例如:由于需要在城市中面对突发的各种情况,因此急停急走是新能源电动公交车的常态,因此对轮胎的耐磨损性能具有较高的要求;此外,由于行驶在城市中,路过居民区对行驶的噪音也有较大的要求,作为新能源公交已经没有发动机噪音,导致轮胎产生的噪音反而更容易被注意到,因此还需要轮胎具有较低的噪音;更重要的是,由于公交车的载重量较大,轮胎在运行过程中不断地变形,还需要较好的抗疲劳耐老化性能。
2、然而现有技术中尚没有能够同时满足新能源电动公交对轮胎耐磨损、低噪音和抗疲劳耐老化性能的轮胎产品,因此这是目前亟需研究的重点方向。
技术实现思路
1、为了解决上述问题,提供了一种新能源电动公交轮胎胎面胶及其制备方法和轮胎,本申请提供的新能源电动公交轮胎胎面胶所制备的轮胎,兼具优良的耐磨损、低噪音和抗疲劳耐老化性能,能够满足新能源公交在城市中行驶的需求。
2、根据本申请的一个方面,提供了一种新能源电动公交轮胎胎面胶,胎面胶的硫化前胎面组合物的原料按重量份数计包括以下组分:
3、天然橡胶100份、三元乙丙橡胶10~20份、镍系顺丁橡胶40~60份、溶聚丁苯橡胶5~10份、炭黑20~30份、白炭黑20~40份、凹凸棒土5~10份、石蜡油10~30份、防老剂4~8份、硅烷偶联剂2~4份、氧化锌1~3份、硬脂酸1~2份、促进剂ns 0.2~0.8份、硫化剂3~6份;
4、溶聚丁苯橡胶中苯乙烯基含量为15~20%,玻璃化转变温度-40~-30℃;三元乙丙橡胶的enb含量为5.0~6.0%,门尼粘度ml(1+4)125℃为70~80,乙烯含量为50~60%。
5、本申请中,选择特定性能的溶聚丁苯橡胶、三元乙丙橡胶配合镍系顺丁橡胶和天然橡胶,四种橡胶以特定的比例配合,通过控制三元乙丙橡胶和镍系顺丁橡胶的比例,能够获得较好的静音效果,且通过控制溶聚丁苯橡胶中苯乙烯含量以及使用的比例,胎面胶具有较好的耐磨损性能。
6、可选的,炭黑的粒径30~40nm,吸碘值60~80g/kg;白炭黑的ctab吸附比表面积100~120*103m2/kg;凹凸棒土的平均粒径30~50μm。
7、可选的,防老剂为四苯基二氨基甲烷。
8、可选的,硅烷偶联剂为叔丁基二甲基硅烷醇。
9、可选的,硫化剂包括硫磺类硫化剂和硫化促进剂,硫磺类硫化剂为硫磺或者硫载体,硫化促进剂为呱类、次磺酰胺类、秋兰姆类、二硫代氨基甲酸盐类中的一种或多种。
10、可选的,胎面胶的硫化前胎面组合物的原料按重量份数计包括以下组分:
11、天然橡胶100份、三元乙丙橡胶15份、镍系顺丁橡胶50份、溶聚丁苯橡胶8份、炭黑25~30份、白炭黑20~30份、石蜡油10~20份、防老剂6~8份、硅烷偶联剂2~4份、氧化锌1~3份、硬脂酸1~2份、促进剂ns 0.2~0.8份、硫化剂3~6份。
12、根据本申请的另一个方面,提供了任一上述的新能源电动公交轮胎胎面胶的制备方法,制备方法包括如下步骤:
13、s1、一段混炼:将天然橡胶、三元乙丙橡胶、镍系顺丁橡胶、溶聚丁苯橡胶、炭黑、白炭黑、石蜡油、硅烷偶联剂、氧化锌、硬脂酸投入密炼机中混炼30~50s,转速30~50rpm,每隔30~45s进行一次提坨压坨,胶料温度到达150℃时排胶落片,室温放置冷却后得到一段母胶;
14、s2、二段混炼:将步骤s1所得一段母胶投入密炼机,转速30~50rpm进行混炼,每隔30~45s进行一次提坨压坨,胶料温度到达140℃时排胶落片,室温放置冷却后得到二段母胶;
15、s、终练:将步骤s2所得二段母胶、硫化剂和促进剂ns和防老剂投入密炼机中,20~30rpm进行混炼,每隔20~35s进行一次提坨压坨,当胶料温度达到110℃时排胶落片,放置冷却后获得的新能源电动公交轮胎胎面胶。
16、可选的,新能源电动公交轮胎胎面胶的外温硫化温度为120℃~130℃,其中磨套硫化温度120℃~125℃,侧板硫化温度为125~130℃,硫化时间为80~100min。
17、根据本申请的另一个方面,提供了任一上述的新能源电动公交轮胎胎面胶在制备电动公交轮胎中的应用。
18、根据本申请的另一个方面,提供了一种新能源电动公交车轮胎,轮胎的胎面胶采用任一上述的新能源电动公交轮胎胎面胶。
19、本申请的有益效果包括但不限于:
20、1.根据本申请的新能源电动公交轮胎胎面胶,配合天然橡胶使用的三元乙丙橡胶、镍系顺丁橡胶和溶聚丁苯橡胶,以特定的比例组合搭配,并且通过实验筛选,选择苯乙烯基含量为15~20%、玻璃化转变温度-40~-30℃的溶聚丁苯橡胶中,以及enb含量为5.0~6.0%、门尼粘度ml(1+4)125℃为70~80、乙烯含量为50~60%的三元乙丙橡胶,该胎面胶所制备的轮胎具有优良的耐磨损、低噪音和抗疲劳耐老化性能。
21、2.根据本申请的新能源电动公交轮胎胎面胶,通过实验筛选,选择粒径30~40nm、吸碘值60~80g/kg的炭黑,以及ctab吸附比表面积100~120*103m2/kg的白炭黑,并且配合平均粒径30~50μm的凹凸棒土配合作为复合填料,该胎面胶制备的轮胎兼具优良的耐磨损、低噪音和抗疲劳耐老化性能。
22、3.根据本申请的新能源电动公交轮胎胎面胶,防老剂选择四苯基二氨基甲烷,硅烷偶联剂选择叔丁基二甲基硅烷醇,与胎面胶中的其他组分具有较好的协同组合效果,所制备的轮胎能够兼具良好的耐磨损、低噪音和抗疲劳耐老化性能。
23、4根据本申请的新能源电动公交轮胎胎面胶,该胎面胶所制备的轮胎兼具良好的耐磨损、低噪音和抗疲劳耐老化性能,能够满足新能源电动公交在城市中行驶过程中,经常急停急走、低噪音以及载重量大对抗疲劳耐老化性能的需求,适合用于制备电动公交车的轮胎,具有广泛的应用场景和巨大的经济价值。
1.一种新能源电动公交轮胎胎面胶,其特征在于,胎面胶的硫化前胎面组合物的原料按重量份数计包括以下组分:
2.根据权利要求1的新能源电动公交轮胎胎面胶,其特征在于,炭黑的粒径30~40nm,吸碘值60~80g/kg;白炭黑的ctab吸附比表面积100~120*103m2/kg;凹凸棒土的平均粒径30~50μm。
3.根据权利要求1的新能源电动公交轮胎胎面胶,其特征在于,防老剂为四苯基二氨基甲烷。
4.根据权利要求1的新能源电动公交轮胎胎面胶,其特征在于,硅烷偶联剂为叔丁基二甲基硅烷醇。
5.根据权利要求1的新能源电动公交轮胎胎面胶,其特征在于,硫化剂为硫磺或者硫载体。
6.根据权利要求1的新能源电动公交轮胎胎面胶,其特征在于,胎面胶的硫化前胎面组合物的原料按重量份数计包括以下组分:
7.如权利要求1~6任一项的新能源电动公交轮胎胎面胶的制备方法,其特征在于,制备方法包括如下步骤:
8.根据权利要求7的制备方法,其特征在于,新能源电动公交轮胎胎面胶的外温硫化温度为120℃~130℃,其中磨套硫化温度120℃~125℃,侧板硫化温度为125~130℃,硫化时间为80~100min。
9.如权利要求1~6任一项的新能源电动公交轮胎胎面胶在制备电动公交轮胎中的应用。
10.一种新能源电动公交车轮胎,其特征在于,轮胎的胎面胶采用如权利要求1~6任一项的新能源电动公交轮胎胎面胶。