赛车胎胎面橡胶组合物、赛车胎胎面胶及制备方法和赛车胎与流程

本技术涉及橡胶，具体而言，涉及一种赛车胎胎面橡胶组合物、赛车胎胎面橡胶及制备方法和赛车胎。

背景技术：

1、赛车运动以其激烈、惊险、浪漫、刺激，使成千上万的观众为之痴迷，也使汽车运动技术发展日新月异。

2、对于赛车而言，轮胎的性能极其重要，赛车胎需要具备优异的抓地力以及稳定的车辆操控性，以适应复杂赛道环境。但现有的赛车胎存在以下不足：（1）暖胎性能不足：在0至20℃温度区间内，分子链段运动受限，导致初始抓地力不足，影响起步加速性能；尤其在湿滑或低温环境下，轮胎表面温度难以迅速提升，进一步加剧了抓地力不足的问题；（2）热衰退显著：在持续高速高温行驶条件下，胎面温度可能达到120℃，动态模量急剧下降，胎面抓地力衰减明显。并且赛车胎长时间高速行驶或频繁制动漂移会导致轮胎温度迅速升高，进而引发材料软化、性能下降，影响车辆操控稳定性；（3）高温性能难以兼顾：难以兼顾低温生热与高温稳定需求，无法在不同温度区间内实现性能平衡，限制了轮胎在复杂赛道环境下的综合表现。

3、有鉴于此，特提出本技术。

技术实现思路

1、本技术的主要目的在于提供一种赛车胎胎面橡胶组合物、赛车胎胎面橡胶及制备方法和赛车胎，以解决现有赛车胎存在暖胎性能不足、热衰退显著以及难以兼顾低温生热与高温稳定需求的问题。

2、为了实现上述目的，根据本技术的一个方面，提供了一种赛车胎胎面橡胶组合物，该其包括母胶a、母胶b、硫化剂和可选的混炼助剂，母胶a和母胶b的质量比为（30~70）：（70~30）；按质量份数计，母胶a包括以下组分：充油丁苯橡胶a 137.5份、第一炭黑80~120份、改性树脂45~55份、第一助剂0~15份；母胶b包括以下组分：充油丁苯橡胶b 137.5份、第二炭黑80~120份、c9树脂45~55份、第二助剂0~15份；其中，改性树脂为邻苯二甲酸酐接枝苯酚甲醛树脂。

3、进一步地，邻苯二甲酸酐接枝苯酚甲醛树脂具有式（i）所示重复单元：

4、式（i）；其中，n为10~1000之间的整数。

5、进一步地，邻苯二甲酸酐接枝苯酚甲醛树脂中，邻苯二甲酸酐接枝基团与苯酚甲醛树脂主链的质量比为（10~15）:（80~120）。

6、进一步地，改性树脂的制备方法包括：将苯酚甲醛树脂与邻苯二甲酸酐分散在溶剂中，在催化剂的作用下发生接枝反应，得到改性树脂。

7、进一步地，接枝反应的温度为100~120℃，接枝反应的时间为4~12h。

8、进一步地，苯酚甲醛树脂与邻苯二甲酸酐的质量比为（80~120）：（10~15）。

9、进一步地，催化剂包括4-二甲氨基吡啶。

10、进一步地，苯酚甲醛树脂的数均分子量为800~1350。

11、进一步地，溶剂包括丁酮、环己酮、二甲苯中的至少一种。

12、进一步地，第一助剂和第二助剂各自独立地包括活化剂和防老剂中的至少一种。

13、进一步地，按照质量份数计，第一助剂和第二助剂各自独立地包括活化剂4~7份和防老剂4~7份。

14、进一步地，活化剂包括氧化锌和硬脂酸，且两者的质量比为（1~2）：1。

15、进一步地，防老剂包括防老剂rd、防老剂4020和防护蜡，且三者的质量比为1：（2~4）：（1~2）。

16、进一步地，硫化剂为硫磺。

17、进一步地，充油丁苯橡胶a和充油丁苯橡胶b各自独立地选自乳聚丁苯橡胶sbr1739、溶聚丁苯橡胶f3440、溶聚丁苯橡胶ssbr3038、溶聚丁苯橡胶ssbr2550h中的至少一种。

18、进一步地，第一炭黑和第二炭黑的粒径d50各自独立地为0.072~0.080μm。

19、进一步地，第一炭黑和第二炭黑的比表面积各自独立地为130~190m2/g。

20、进一步地，混炼助剂包括促进剂cz和促进剂zbec，且两者的质量比为1:（0.1~0.2）。

21、进一步地，硫化剂的质量与母胶a和母胶b的总质量的比为（1~2）:100。

22、进一步地，促进剂cz的质量与母胶a和母胶b的总质量的比值为（1~3）:100。

23、进一步地，按照质量份数计，赛车胎胎面橡胶组合物包括母胶a 262.5~327.5份、母胶b 262.5~327.5份、硫化剂1~2份、促进剂cz 1.5~3份、促进剂zbec 0.2~0.4份；其中，按质量份数计，母胶a包括充油丁苯橡胶a 137.5份、第一炭黑80~120份、改性树脂45~55份、氧化锌2~4份、硬脂酸2份、防老剂rd 1份、防老剂4020 2~4份、防护蜡1~2份；母胶b包括充油丁苯橡胶b 137.5份、第二炭黑80~120份、c9树脂45~55份、氧化锌2~4份、硬脂酸2份、防老剂rd1 份、防老剂4020 2~4份、防护蜡1~2份。

24、在本技术的第二方面，提供了一种赛车胎胎面胶，该赛车胎胎面胶的原料为上述第一方面提供的赛车胎胎面橡胶组合物。

25、在本技术的第三方面，还提供了上述赛车胎胎面胶的制备方法，其包括：步骤s1，将母胶a的组分进行混炼，得到母胶a；步骤s2，将母胶b的组分进行混炼，得到母胶b；步骤s3，母胶a、母胶b、硫化剂以及可选的密炼助剂进行混炼，得到三段终炼胶，步骤s4，将三段终炼胶进行硫化，得到赛车胎胎面胶。

26、进一步地，步骤s3包括：步骤s31，将母胶a和母胶b进行混炼，得到双母胶混炼胶；步骤s32，将双母胶混炼胶、硫化剂以及可选的密炼助剂进行混炼，得到三段终炼胶。

27、进一步地，步骤s4，硫化的温度为160~170℃。

28、在本技术的第四方面，提供了一种赛车胎，其原料包括上述第一方面提供的赛车胎胎面橡胶组合物，或，赛车胎包括上述第二方面提供的赛车胎胎面胶。

29、应用本技术的技术方案，在本技术提供的赛车胎胎面橡胶组合物通过在母胶a中添加有改性树脂（邻苯二甲酸酐接枝苯酚甲醛树脂），在母胶b中添加有c9树脂，使得本技术提供的赛车胎胎面橡胶组合物形成的赛车胎胎面胶中包含相分离的两相母胶，进而在温度扫描曲线表现出低温tanδ峰值和高温tanδ峰值，两损耗峰位置远，低温tanδ峰值在-10℃至10℃，高温tanδ峰值在80至110℃。其中，低温tanδ峰值在-10℃至10℃表明赛车胎胎面胶能够有效提升暖胎性能，在该温度高滞后损耗（tanδ值≥0.30），会将机械能高效转化为热能，使胎面温度在暖胎阶段从25℃升至75℃，通过增加微观摩擦生热，显著提升暖胎后的初始抓地力，改善起步加速性能，不仅可以缩短了暖胎时间，还增强了轮胎在低温条件下的附着力。高温tanδ峰值在80至110℃（tanδ值≥0.40）表明赛车胎胎面胶通过c9树脂与改性树脂（邻苯二甲酸酐接枝苯酚甲醛树脂）的协同耗散机制，能量耗散更高，确保赛车胎胎面在110℃上仍保持70%以上初始抓地力，同时由于两种母胶相容性差，使得本技术提供的赛车胎胎面橡胶组合物形成的赛车胎胎面胶两损耗峰位置远，同时由于母胶a中添加有使改性树脂，在高温峰位置损耗因子tanδ峰值更高，出峰温度更高，有效缓解了高温环境下的性能衰减问题。

30、此外，本技术提供的赛车胎胎面橡胶组合物中，母胶a中添加有邻苯二甲酸酐接枝苯酚甲醛树脂，邻苯二甲酸酐接枝苯酚甲醛树脂中的苯环结构与充油丁苯橡胶a中的苯乙烯单元结构相近；母胶b中c9树脂与充油丁苯橡胶b产生物理缠结，进而使得母胶a和母胶b在混炼制备赛车胎胎面胶时，两相保持相分离，增强两相界面结合能，不仅能够提升赛车胎胎面胶的整体强度，而且还能够优化能量在两相界面间的传递效率，同时相分离结构还有助于在动态荷载下实现更均匀的应力分布及传导，提升赛车胎的耐久性和稳定性。