本發明涉及輪胎，具體地說，涉及一種錯位膠料結構的胎面型膠、制備方法和采用該胎面型膠的輪胎。

背景技術：

1、近年來，超高性能?(uhp)?輪胎市場穩步增長，產量和價值均持續增長。超高性能輪胎指的是符合道路法規，潮濕和干燥路面性能卓越的輪胎，能夠滿足超高性能跑車車主在極致操控樂趣和安全性能方面的訴求。隨著消費者需求的不斷變化，制造商專注于開發其超高性能輪胎系列，以滿足消費者的性能要求和市場趨勢。

2、輪胎的超高性能在很大程度上取決于以下幾個因素：輪胎結構、材料膠料、胎面設計、尺寸和重量。傳統的超高性能輪胎對應的胎面膠結構形式如圖1，以四復合為主，分別是胎面膠、基部膠、胎肩膠和導電膠。外側和內側的胎面膠料是同一種膠料，胎面膠負責提供抓地操控、舒適耐久性能；基部膠采用低生熱高粘合膠料，側重粘著強度；胎肩膠在肩部負責曲撓性；導電膠起到釋放車輛靜電的作用。傳統的單一胎面配方中需要較多的填料以滿足使用性能的需求，填充白炭黑有利于輪胎在濕路面的制動和操控性能提升，填充炭黑有利于輪胎在干路面的制動和操控性能提升，但隨著填料的增多，膠料的生熱增加，輪胎的滾動阻力也增加。輪胎在抓地力、耐磨性能和低滾動阻力之間很難取得一個良好的平衡，打破這個魔鬼三角需要胎面膠兼顧抓地、磨耗及滾阻的性能。

3、中國發明專利（公開號：cn114874510a，公開日：2022-08-09）一種五復合膠料結構的胎面型膠，該胎面型膠包括上層胎面膠，下層胎面膠，基部膠，胎肩膠和導電膠，上層胎面膠，下層胎面膠和基部膠依次由外向內側設置構成胎面層，所述的上層胎面膠采用低滾阻和低生熱橡膠組合物，下層胎面膠采用低滾阻、操控好、磨耗低和抗撕裂的橡膠組合物；所述的胎肩膠設置在胎面層的橫向兩側，導電膠位于胎面層的中心的一側，導電膠由外向內貫穿上層胎面膠，下層胎面膠和基部膠設置。該胎面型膠通過兩種上下層不同的胎面膠組合形式來控制滾阻和操控，硫化后可以提供低滾阻高濕抓，操控性能好的輪胎。

4、中國發明專利（公開號：cn118769767a，公開日：2024.10.15）公開了一種五復合胎面異膠結構的胎面型膠及其輪胎，該胎面型膠包括胎面膠、基部膠、導電膠和胎肩膠，胎面膠和基部膠依次由外向內側設置構成胎面層，所述胎面膠包括中間胎面膠和肩部胎面膠，肩部胎面膠設置在中間胎面膠的橫向兩側，中間胎面膠采用低滾阻橡膠組合物，胎肩膠設置在胎面層的橫向兩側，導電膠位于胎面層的中心，導電膠由外向內貫穿中間胎面膠和基部膠。通過兩種內外側不同的胎面膠組合形式來控制滾阻、耐磨性、制動和操控，硫化后可以提供低滾阻、高耐磨、制動性能、操控性能好的輪胎，能夠有效降低輪胎肩部滯后損失的同時兼顧輪胎濕地抓著性能。

技術實現思路

1、本發明針對現有技術的不足，提供一種錯位膠料結構的胎面型膠、制備方法和采用該胎面型膠的輪胎，能有效解決現有普通輪胎胎面性能單一，同時均衡干濕路面制動、操控性能及滾動阻力性能。

2、為了實現上述的目的，本發明采用了以下的技術方案：

3、一種非對稱膠料結構的胎面型膠，所述胎面型膠包括胎面膠、基部膠和胎肩膠，胎面膠和基部膠依次由外向內側設置構成胎面層；所述胎面膠從左到右包括五個胎面膠區，依次為第一胎面膠、第二胎面膠、第三胎面膠、第四胎面膠、第五胎面膠；所述的胎肩膠設置在胎面層的橫向兩側；

4、第一胎面膠采用低磨耗、高抓地力的橡膠組合物a，為了達到較好的抓地性能尤其是干抓地性能，要求膠料有略高硬度和模量，具體設計參數：邵爾a硬度為66-70，300%定伸應力為11.0-13.0.0mpa，0℃下tand?≥0.35，20℃下tand≥0.22，20℃復合模量e*＞18.0mpa，60℃下tand為0.15-0.18之間，膠料玻璃化溫度tg為12-18℃；

5、第三胎面膠和第四胎面膠采用低滾阻的橡膠組合物b，為了控制輪胎總體滾阻，橡膠組合物b控制膠料中等硬度，但是要求很低的滯后因子tand，具體參數如下：邵爾a硬度為64-68，300%定伸應力為10.0-12.0.0mpa，0℃下tand?≥0.30，20℃下tand≤0.18，20℃復合模量e*為14.0-18.0mpa，60℃下tand≤0.10，膠料玻璃化溫度tg為16-24℃；

6、第二胎面膠和第五胎面膠采用高濕抓、低噪音的橡膠組合物c，設計上采用中低硬度以利于噪音降低，同時為了高濕滑特性要求膠料0℃下tand較高，具體參數如下：邵爾a硬度為62-66，300%定伸應力為8.0-10.0.0mpa，0℃下tand?≥0.45，20℃下tand為0.14-0.18，20℃復合模量e*為12.0-15.0mpa，60℃下tand為0.12-0.16,?膠料玻璃化溫度tg為10-16℃。

7、作為優選，所述橡膠組合物a按100重量份生膠計包括以下組分的原料混煉制備得到：天然橡膠15-30份，高順式順丁橡膠10-25份，溶聚丁苯橡膠a?15-30份，溶聚丁苯橡膠b40-60份，白炭黑35-55份，超耐磨炭黑25-45份，硅烷偶聯劑tespt?3.0-5.0份，白炭黑分散劑1.0-3.0份，α甲基苯乙烯樹脂6.0-10份；所述溶聚丁苯橡膠a中苯乙烯占溶聚丁苯橡膠a總重的22-28%，乙烯基的質量占丁二烯總重的52-58%；溶聚丁苯橡膠b中苯乙烯占溶聚丁苯橡膠a總重的33-39%，乙烯基的質量占丁二烯總重的37-43%；白炭黑的氮吸附比表面積(bet)為190-210m2/g；超耐磨炭黑粒徑為10-22nm。

8、作為優選，所述橡膠組合物b按100重量份生膠計包括以下組分的原料混煉制備得到：溶聚丁苯橡膠c?60-80份，低滾阻白炭黑改性鋰系順丁橡膠20-40份，炭黑5-15份，高分散白炭黑60-80份，巰基硅烷偶聯劑5.0-7.0份，白炭黑分散劑1.5-3.5份；所述溶聚丁苯橡膠c中苯乙烯占溶聚丁苯橡膠c總重的22-28%，乙烯基的質量占丁二烯總重的37-43%；高分散白炭黑的氮吸附比表面積(bet)為150-170m2/g；炭黑粒徑為20-30nm。

9、作為優選，所述橡膠組合物c按100重量份生膠計包括以下組分的原料混煉制備得到：溶聚丁苯橡膠b?70-90份，釹系順丁橡膠10-30份，炭黑2-8份，高分散白炭黑80-100份，硅烷偶聯劑tespt?8.5-9.5份，白炭黑分散劑1.5-3.5份；所述溶聚丁苯橡膠b中苯乙烯占溶聚丁苯橡膠a總重的33-39%，乙烯基的質量占丁二烯總重的37-43%；白炭黑的氮吸附比表面積(bet)為150-170m2/g；超耐磨炭黑粒徑為20-30nm。

10、第一胎面膠負責提供操控、耐久和導電性能，采用的橡膠組合物a具有較大的硬度，在大角度過彎時能讓輪胎具有極致的干地抓地力，提供更精準的轉向和操控。

11、第三胎面膠和第四胎面膠負責提供干地抓地、低滾阻性能，采用的橡膠組合物b滾阻較低。

12、第二胎面膠和第五胎面注重濕地和靜音性能，采用的橡膠組合物c采用了含硅更多的白炭黑配方，排水性更好，濕地抓地力和舒適性能更優。

13、作為優選，所述橡膠組合物a按100重量份生膠計包括以下組分的原料混煉制備得到：天然橡膠20-25份，高順式順丁橡膠15-20份，溶聚丁苯橡膠a?15-25份，溶聚丁苯橡膠b40-50份，白炭黑40-50份，超耐磨炭黑25-35份，硅烷偶聯劑tespt?3.5-4.5份，白炭黑分散劑1.5-2.5份，α甲基苯乙烯樹脂7.0-9.0份，氧化鋅1.5-2.5份，硬脂酸1.5-2.5份，防老劑6ppd?1.5-2.5份，微晶蠟1.0-2.0份，硫,1.0-2.0份，促進劑cz?1.5-2.5份，促進劑tbztd0.5-1.0份；

14、和/或，所述橡膠組合物b按100重量份生膠計包括以下組分的原料混煉制備得到：溶聚丁苯橡膠c?65-75份，順丁橡膠25-35份，炭黑8-12份，高分散白炭黑65-75份，巰基硅烷偶聯劑5.5-6.5份，白炭黑分散劑2.0-3.0份，氧化鋅2.5-3.5份，硬脂酸1.5-2.5份，防老劑6ppd?2.0-3.0份，微晶蠟1.0-2.0份，硫磺1.0-2.0份，促進劑ns?1.5-2.5份；

15、和/或，所述橡膠組合物c按100重量份生膠計包括以下組分的原料混煉制備得到：溶聚丁苯橡膠b?75-85份，釹系順丁橡膠15-25份，炭黑3-7份，高分散白炭黑85-95份，硅烷偶聯劑tespt?7.0-9.0份，白炭黑分散劑2.0-3.0份，氧化鋅1.5-2.5份，硬脂酸1.5-2.5份，防老劑6ppd?2.5-3.5份，微晶蠟1.5-2.5份，硫磺1.0-2.0份，促進劑ns?1.5-2.5份。

16、作為優選，所述超耐磨炭黑采用n134或n115；高分散白炭黑采用索爾維1165mp。

17、作為優選，所述第一胎面膠、第五胎面膠厚度為7.0mm；第二胎面膠、第三胎面膠、第四胎面膠厚度為6.0mm。

18、作為優選，所述基部膠的厚度占胎面層厚度的5-15%。

19、作為優選，所述胎肩膠為截面為鈍角三角形的膠條，拼接設置在胎面層的橫向兩側，胎肩膠的高度為胎面層中心高度的0.6-0.8倍。

20、進一步，本發明還提供了所述的胎面型膠的制備方法，非對稱胎面是將橡膠組合物a、橡膠組合物b、橡膠組合物c、基部膠、胎肩膠分別經各自螺桿擠出機進膠口進膠，然后經各自的螺桿擠出機及流道擠出后，通過預口型部件壓出并排列成預置形狀，最后共同通過擠出口型部件，復合壓出非對稱胎面。

21、進一步，本發明還提供了一種輪胎，該輪胎包括胎面部分、胎側部分、帶束層部分和胎圈部分，胎面部分由所述的胎面型膠硫化制備得到。

22、本發明的有益效果為：本發明提供的胎面型膠通過對胎面膠結構的分工和優化，不同區域采用不同性能側重點的膠料，該胎面膠組合形式可平衡控制輪胎的滾阻性能、耐磨性能、制動性能和操控性能，硫化后可以提供滾阻、耐磨、制動性能、操控性能、舒適度均衡的輪胎，實現了輪胎性能的優化與平衡。