本發(fā)明屬于輪胎制造
技術領域：
，具體涉及一種環(huán)保型四季胎的胎面膠。
背景技術：
：隨著汽車工業(yè)和交通運輸業(yè)的高速發(fā)展、公路建設特別是高速公路的迅猛發(fā)展，迫切需要各種高性能輪胎。先后出現了所謂的安全輪胎、節(jié)能輪胎、高性能輪胎、夏季輪胎、冬季輪胎、綠色輪胎以及環(huán)保型四季輪胎。普通輪胎，如夏季輪胎在低溫下橡膠會變硬失去摩擦力，為了保證安全，每年需更換兩次輪胎，長此以往，不僅費時費力，還可能會對輪轂的性能造成影響。四季胎則是應用范圍廣，全年可用，在干地和濕地上耐高溫、耐磨，散熱好；在雪地和冰面上行駛時能提供良好的抓地力，牽引力和制動力高。這就要求四季胎在配方上能實現冬季仍然能保持柔軟度，不易發(fā)硬開裂；同時在高溫下抗老化性能增強，具有較好的使用壽命?，F有持術中有較多關于汽車輪胎的相關研究，但未并見符合上述四季胎性能要求的胎面膠的文獻報道。如中國專利申請201310343659.2《一種汽車輪胎外胎胎面膠》公開了一種汽車輪胎外胎胎面膠。該發(fā)明的汽車輪胎外胎胎面膠，由如下原料組成：天然橡膠、丁苯橡膠、氧化鋅、硬脂酸、防老劑4010na、防老劑h、防護蠟、中超耐磨炭黑、硅烷偶聯劑、二甘醇、石油系軟化劑、促進劑nobs、促進劑dm、促進劑cz、硫磺。該胎面膠具有良好的耐切割、耐刺扎、抗裂口擴展和抗撕裂掉塊性能，該發(fā)明的汽車輪胎外胎胎面膠特別適宜施工過程中在路面條件較差和較高速度條件下使用，但該發(fā)明的汽本輪胎在濕滑的雪地里難以達到抗滑性能的要求。中國專利申請201610512571.2《一種抗?jié)窕难┑靥ヌッ婕捌渲苽浞椒ā饭_了一種抗?jié)窕难┑靥ヌッ婕捌渲苽浞椒?。該發(fā)明通過調整聚丁苯膠、天然橡膠、順丁膠、環(huán)保芳烴油和促進劑等組分的用量，降低胎面硬度，提高胎面膠的抗?jié)窕阅?，有效提高了胎面膠耐磨性、抗撕裂、拉伸強度等物理機械性能，尤其胎面膠的抗?jié)窕阅艿玫搅孙@著的提高。但該胎面膠在溫度較高時的抗氧化性能較差，夏天容易變形，影響了輪胎的整體使用壽命。技術實現要素：為了解決現有技術中的上述問題，本申請的發(fā)明目的在于提供一種干地、濕地、雪地和冰面上均具有較高性能、具有較好抗氧化性能的環(huán)保型四季胎的汽車輪胎胎面膠。為了實現上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種環(huán)保型四季胎的汽車輪胎胎面膠，其包括以下重量份的各組分：優(yōu)選地，所述天然橡膠為順式天然聚異戊二烯橡膠smr20#；優(yōu)選地，所述順丁膠為稀土順丁膠；優(yōu)選地，所述防老劑為n-苯基-α-苯胺、n-苯基-n'-異丙基-對苯二胺、n-n'-二苯基-對苯二胺和n-(1,3-二甲基)丁基-n'-苯基對苯二胺中的至少一種。進一步優(yōu)選地，所述防老劑為n-苯基-α-苯胺、n-苯基-n'-異丙基-對苯二胺、n-n'-二苯基-對苯二胺按重量份為1：1：1混合。優(yōu)選地，所得膠料的密度為1-1.5kg/dm3；進一步優(yōu)選為1-1.3kg/dm3；更進一步優(yōu)選為1-1.2kg/dm3；最優(yōu)選為1.01-1.188kg/dm3；如1.086kg/dm3，1.088kg/dm3或1.09kg/dm3。優(yōu)選地，所述軟化劑為環(huán)保油，其中，環(huán)保油的主要成分為環(huán)烷油。優(yōu)選地，所述硅烷偶聯劑為雙-(3-三乙氧基硅烷丙基)-四硫化物。優(yōu)選地，所述聚乙二醇的平均分子量為380～420，粘度為37～45mm2/s。優(yōu)選地，所述防護蠟為okerin11018。優(yōu)選地，所述特種硫磺為顆粒狀，有效成分硫含量為80％，在橡膠里具有較好的混溶性，膠料在存放期間內不噴霜，保持膠料組分和性能均一；可克服因噴霜造成膠料粘合力差的缺點；還具有高溫穩(wěn)定性。進一步優(yōu)選地，所述環(huán)保型四季胎的汽車輪胎胎面膠包括下述重量份數的各組分：更進一步優(yōu)選地，所述環(huán)保型四季胎的汽車輪胎胎面膠包括下述重量份數的組分：其中，本申請采用溶聚丁苯橡膠、天然橡膠、順丁膠和溴化丁苯橡膠四種橡膠并用，具有較好的混溶性，可顯著改進炭黑、白炭黑、防老劑等成分在橡膠體系中的分散，從而能明顯降低輪胎的滾動阻力和生熱，使制得的輪胎具有優(yōu)良的耐磨性、耐屈撓性、耐熱性、耐低溫性、耐溝紋龜裂性，回彈性好，永久變形小、硬度適中等優(yōu)點；而且對濕路面抓著力大，耐熱性及在高溫下長時間暴露后的耐屈撓性良好，滾動阻力低，抗?jié)窕阅芎蜐駹恳阅軆?yōu)異。所述的硬脂酸具有以下四個方面的作用：1)軟化和增塑作用；2)外部潤滑劑；3)促進炭黑、白炭黑和氧化鋅的分散；4)和氧化鋅反應促進其活性，用作硫化促進助劑。加入的白炭黑和硅烷偶聯劑，形成的微觀粗糙度可通過刺破水膜而提高輪胎的抗?jié)窕?；改善耐磨性，提高輪胎壽命。所述聚乙二醇可在橡膠中形成網絡結構，和硅烷偶聯劑共同作用提高白炭黑的活性和分散性。本申請的促進劑采用促進劑ns、促進劑cbs、促進劑dpg三者混合具有較好的分散性能，可在促進膠料硫化的同時避免制品表面霧化、噴霜；進而有利于提高產品的耐高溫、抗氧化性能和力學性能。試驗結果表明，在其它條件不變的情況下，僅將促進劑dpg替換為促進劑dz，產品的高溫變形(60℃，30天老化試驗)率升高5％-20％。與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于：(1)本發(fā)明提供的四季胎胎面膠適用條件廣，在低溫下(低于7度)仍仍然能保持柔軟度，不易發(fā)硬開裂；在高溫下(60℃，30天)變形率低，實施例1提供的胎面膠變形率僅為4％，遠低于對比例(≥10％)，具有較強的抗氧化能力；而且高溫氧化前后力學性能保持性好。(2)本申請?zhí)峁┑乃募咎ヌッ婺z對濕路面，如雪地和冰面上，行駛時能提供優(yōu)異的抓地力。具體實施方式下面結合實施例對本發(fā)明做進一步闡述。這些實施例僅是出于解釋說明的目的，而不限制本發(fā)明的范圍和實質。如無特別說明，本發(fā)明中組分的表示方式均為重量份。下表1為實施例1-6的四季型汽車輪胎胎胎面膠配方：其中，所述溶聚丁苯膠的型號為ssbrf3438a；所述溴化丁苯基橡膠的型號為briir1301；所述天然橡膠為天然橡膠smr20#；所述順丁膠為稀土順丁膠，生產型號為ndbr60；所述白炭黑的型號為hcsil-900mp(購于無錫恒誠硅業(yè)有限公司)；所述軟化劑為環(huán)保油；所述硅烷偶聯劑為雙-(3-三乙氧基硅烷丙基)-四硫化物；所述聚乙二醇的平均分子量為380～420，粘度為37～45mm2/s；所述防護蠟為okerin11018；所述防老劑為n-苯基-α-苯胺、n-苯基-n’-異丙基-對苯二胺、n-n’-二苯基-對苯二胺按重量份為1：1：1混合。表1汽車輪胎胎面膠配方列表配方實施例1實施例2實施例3實施例4實施例5實施例6溶聚丁苯膠253035405055天然橡膠152530201015順丁膠501520102815溴化丁基膠103015301215氧化鋅44.533.542.5硬脂酸3.522.52.22.52.0防老劑3.54.52.52.344.5防護蠟223.53.82.52.5環(huán)保芳烴油102530282515軟化劑2.52.5322.52.5白炭黑354550505565炭黑352515152010硅烷偶聯劑3.54.5555.56.5聚乙二醇1.52311.31.8特種硫磺32.42.52.84.53.8促進劑ns1.22.52.32.42.52.2促進劑cbs1.11.32.42.833.6促進劑dpg1.11.21.41.61.61.8防焦劑ctp2.21.50.51.22.51.8注：表中數字都為重量份數。汽車輪胎胎面膠的制備工藝如下：1、根據表1中的配方，在密煉機中加入溶聚丁苯膠、天然橡膠、順丁膠、溴化丁基膠、防老劑、防護蠟、環(huán)保芳烴油、軟化劑、白炭黑、炭黑和硅烷偶聯劑，混合10-30min并升溫到180-200℃，獲得母煉膠，然后逐步降溫到65-75℃；2、同樣根據表1中的配方，在開煉機中向步驟1得到的母煉膠中加入氧化鋅、硬脂酸、促進劑ns、促進劑cbs、促進劑dpg和特種硫磺，并在55-60℃的溫度下，對上述混合物混煉10-30min，從而得到相應的混煉膠；3、將由上述方法制得的混煉膠在平板硫化機上成型，制成橡膠平板或薄片(樣品)，用來進行物理化學性質的測試。對比例1一種汽車輪胎胎面膠，包括以下重量份的各組分：汽車輪胎胎面膠的制備工藝同實施例1。對比例2一種汽車輪胎胎面膠，包括下述重量份數的組分：汽車輪胎胎面膠的制備工藝基本同實施例1，按上述原料配比配料，通過密煉機混煉，制造出混煉膠，用擠出機擠出的方式將混煉膠制成胎面半成品。對比例3一種汽車輪胎胎面膠，其與實施例1不同之處在于，不含防焦劑。對比例4一種汽車輪胎胎面膠，其與實施例1不同之處在于，促進劑ns1.2促進劑cbs1.1。對比例5一種汽車輪胎胎面膠，其與實施例1不同之處在于高分散性硫磺(硫含量≥95)3。驗證實施例1、mda檢測將實施例1、5與對比例1-5所制得的胎面膠樣品進行對比試驗。試驗要求:對硫化試樣單獨存放做好標識，硫化試樣各10個樣做mda檢測，統(tǒng)計10個數據平均值進行對比，結果如下表2所示。(注：60℃及以上tand值越小越好；60℃以下tand值越大越好。)表2硫化試樣mda檢測統(tǒng)計結果由表2數據可以看出，本申請?zhí)峁┑奶ッ婺z在冰面、濕地、干地上的抓地性能均優(yōu)于對比例。2、成品胎機床性能試驗取實施例1胎面膠和對比例1-5進行室內高速試驗，試驗結果如表下3所示。表3成品胎室內高速性能試驗結果由表3數據可以看出，本申請?zhí)峁┑妮喬ヌッ婺z耐磨性能性，壽命長。3、胎面膠抗氧化性能試驗試驗方法：對實施例1、5和對比例1-5制得的半成品和成型胎胚要單獨存放做好標識，每組樣品數為500個。在60℃條件下，老化30天。試驗前和試驗開始30天內的成品外觀質量檢驗數據進行對比結果如下表4所示；對實施例1制得的樣品測定試驗前和開始后30天時的力學性能，測定結果如下表5所示。表4成品胎外觀質量統(tǒng)計表5實施例1制得的胎面膠力學性能檢測結果由表4、表5的測定結果可以看出，本申請?zhí)峁┑奶ッ婺z在高溫(60℃，30g天)條件下具有較好的抗變形能力，均優(yōu)于對比例1-5；而且胎面膠的力學性能在老化前后保持性好。上述實施例僅作為解釋本發(fā)明的目的，本發(fā)明的范圍不受此限制。對本領域的技術人員來說所做的修改是顯而易見的，本發(fā)明僅受所附權利要求范圍的限制。當前第1頁12