本發(fā)明涉及輪胎,尤其是涉及一種具有高生物基含量的輪胎胎面橡膠組合物。
背景技術(shù):
1、在輪胎制造與應(yīng)用領(lǐng)域,隨著全球環(huán)保意識的不斷增強(qiáng),傳統(tǒng)石油基半鋼子午線輪胎的環(huán)境問題愈發(fā)顯著。傳統(tǒng)石油基輪胎在生產(chǎn)過程中依賴不可再生的石油資源,不僅面臨資源短缺的潛在危機(jī),其生產(chǎn)環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的廢氣、廢水以及固體廢棄物,也對生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染;在使用階段,輪胎磨損產(chǎn)生的微塑料顆粒進(jìn)入自然環(huán)境,加劇了生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)擔(dān),同時輪胎老化廢棄后的處理也存在回收利用率低、易造成二次污染等難題。
2、尤其對于航空輪胎這類高性能輪胎,其特殊性能要求使得對石油基橡膠材料的依賴程度更高,進(jìn)一步加劇了環(huán)境壓力。在此背景下,開發(fā)一種高生物基含量的輪胎胎面橡膠組合物及其制備方法,不僅能夠有效降低對石油資源的依賴,減少生產(chǎn)和使用過程中的環(huán)境污染,實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo),還契合綠色發(fā)展理念,對于推動輪胎行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義和廣闊的應(yīng)用前景。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供具有高生物基含量的輪胎胎面橡膠組合物,以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題。
2、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
3、一種具有高生物基含量的輪胎胎面橡膠組合物,以重量份計由下述原材料組成:10-40份中天然橡膠;0~30份改性溶聚苯乙烯-丁二烯橡膠;50-80份生物基衣康酸酯橡膠;5~20份生物基炭黑;50~90份稻殼灰白炭黑;0~20份生物基油;4-8份生物基硅烷偶聯(lián)劑;5~30份生物基抗?jié)窕瑯渲?~6份生物基白炭黑分散劑;1~6份生物基硬脂酸;2~5份防老劑;3~7份硫化劑。
4、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,本發(fā)明還提供以下可選技術(shù)方案:
5、在一種可選方案中:天然橡膠,其為一種標(biāo)號20#天然橡膠標(biāo)膠或10#標(biāo)膠天然橡膠或5#標(biāo)膠天然橡膠或rss3#標(biāo)膠天然橡膠。
6、在一種可選方案中:所述改性溶聚苯乙烯-丁二烯橡膠的苯乙烯含量為10%~40%、乙烯基含量為40%~70%、tg點為-40℃~-20℃。
7、在一種可選方案中:所述生物基衣康酸酯橡膠,其為二元衣康酸酯(丁酯、乙酯)。
8、在一種可選方案中:生物基炭黑的比表面積為70-130g/kg,吸油值60-13010-5m3/kg。
9、在一種可選方案中:稻殼灰白炭黑的比表面積為150-210g/kg,二氧化硅含量≥90.0%。
10、在一種可選方案中:生物基油為tg點在-50℃~-90℃,來源為可再生的生物基材料。
11、在一種可選方案中:生物基抗?jié)窕瑯渲?,為生物基材料制得的dcpd樹脂、α甲基苯乙烯樹脂中的一種或兩種。
12、在一種可選方案中:生物基白炭黑分散劑為使用生物基材料制得的產(chǎn)品。
13、在一種可選方案中:生物基硅烷偶聯(lián)劑為采用生物基材料制得的硅烷偶聯(lián)劑。
14、采用上述技術(shù)方案,本發(fā)明具有如下有益效果:
15、本方案提出大量使用生物基含量的橡膠(天然橡膠、衣康酸酯橡膠)、填料(生物基炭黑、稻殼灰白炭黑)、助劑(植物油、生物基樹脂、生物基抗?jié)窕瑯渲?、生物基硬脂?等進(jìn)行輪胎用新型高生物基含量的高性能胎面組合物。新型高生物基含量橡膠組合物具備環(huán)保節(jié)能、安全性能好、輪胎性能達(dá)到石油基橡膠組合物同等水平等優(yōu)點。以生物基資源為主要原材料,減少了對石油資源的依賴,降低了生產(chǎn)過程中的碳排放;橡膠組合物中基本不含有害化學(xué)物質(zhì),使用更加安全可靠。
1.一種具有高生物基含量的輪胎胎面橡膠組合物,其特征在于,以重量份計由下述原材料組成:10-40份中天然橡膠;0~30份改性溶聚苯乙烯-丁二烯橡膠;50-80份生物基衣康酸酯橡膠;5~20份生物基炭黑;50~90份稻殼灰白炭黑;0~20份生物基油;4-8份生物基硅烷偶聯(lián)劑;5~30份生物基抗?jié)窕瑯渲?~6份生物基白炭黑分散劑;1~6份生物基硬脂酸;2~5份防老劑;3~7份硫化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高生物基含量的輪胎胎面橡膠組合物,其特征在于,天然橡膠,其為一種標(biāo)號20#天然橡膠標(biāo)膠或10#標(biāo)膠天然橡膠或5#標(biāo)膠天然橡膠或rss3#標(biāo)膠天然橡膠。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高生物基含量的輪胎胎面橡膠組合物,其特征在于,所述改性溶聚苯乙烯-丁二烯橡膠的苯乙烯含量為10%~40%、乙烯基含量為40%~70%、tg點為-40℃~-20℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高生物基含量的輪胎胎面橡膠組合物,其特征在于,所述生物基衣康酸酯橡膠,其為二元衣康酸酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高生物基含量的輪胎胎面橡膠組合物,其特征在于,生物基炭黑的比表面積為70-130g/kg,吸油值60-13010-5m3/kg。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高生物基含量的輪胎胎面橡膠組合物,其特征在于,稻殼灰白炭黑的比表面積為150-210g/kg,二氧化硅含量≥90.0%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高生物基含量的輪胎胎面橡膠組合物,其特征在于,生物基油為tg點在-50℃~-90℃,來源為可再生的生物基材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高生物基含量的輪胎胎面橡膠組合物,其特征在于,生物基抗?jié)窕瑯渲?,為生物基材料制得的dcpd樹脂、α甲基苯乙烯樹脂中的一種或兩種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高生物基含量的輪胎胎面橡膠組合物,其特征在于,生物基白炭黑分散劑為使用生物基材料制得的產(chǎn)品。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高生物基含量的輪胎胎面橡膠組合物,其特征在于,生物基硅烷偶聯(lián)劑為采用生物基材料制得的硅烷偶聯(lián)劑。