發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具有促進(jìn)在低溫下的冬季牽引力和促進(jìn)濕牽引力的組合的橡膠組合物的胎面的輪胎。該胎面橡膠組合物含有高和低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（tg）合成彈性體的組合。高tg彈性體包括高乙烯基聚丁二烯橡膠，且低tg彈性體包括低乙烯基聚丁二烯橡膠。

發(fā)明背景

有時(shí)需要具有用于促進(jìn)在濕表面上的牽引力的胎面的輪胎。可提出各種橡膠組合物以用于這樣的輪胎胎面。

例如，為了此類目的，特別是為了濕牽引力（輪胎胎面在濕道路表面上的牽引力）可能需要含有高分子量、高tg（高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度）基于二烯的合成彈性體（一種或多種）的輪胎胎面橡膠組合物。在輪胎胎面的補(bǔ)強(qiáng)填充劑（reinforcingfiller）主要是沉淀二氧化硅的情況下（其補(bǔ)強(qiáng)填充劑因此被視為富沉淀二氧化硅），可能需要此類輪胎胎面。

在一個(gè)實(shí)施方案中，胎面橡膠組合物的改進(jìn)的預(yù)測性（predictive）濕牽引性能基于其在0℃下的tanδ物理性質(zhì)的最大化。

但是，也希望為針對(duì)濕牽引力而含有高tg彈性體的此類胎面橡膠組合物提供在低溫下的較低剛度以促進(jìn)寒冷氣候冬季性能，特別是針對(duì)車輛的雪中行駛。

在一個(gè)實(shí)施方案中，胎面橡膠組合物的預(yù)測性寒冷氣候性能基于其在-30℃下的剛度物理性質(zhì)的最小化（例如最小化的儲(chǔ)能模量e’）。

因此希望提供具有兼具在0℃下的最優(yōu)化（最大化）tanδ性質(zhì)（用于改進(jìn)預(yù)測性濕牽引性能）及在-30℃下的最優(yōu)化（最小化）剛度性質(zhì)（用于改進(jìn)預(yù)測性寒冷氣候性能）的含有高和低tg彈性體兩者的橡膠組合物的此類車輛輪胎胎面。

認(rèn)為對(duì)于提供此類提供濕牽引力和冬季性能兩者的組合的輪胎胎面橡膠組合物而言呈現(xiàn)出相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。為了實(shí)現(xiàn)用胎面橡膠組合物提供胎面橡膠性能的這種平衡的挑戰(zhàn)，所意識(shí)到的是妥協(xié)和調(diào)整將是意料之中的。

為了滿足這樣的挑戰(zhàn)，需要評(píng)估：

(a)利用具有高tg的高乙烯基聚丁二烯橡膠，

(b)利用具有低tg的低乙烯基聚丁二烯橡膠，

(c)在胎面橡膠組合物中提供對(duì)牽引促進(jìn)樹脂（tractionpromotingresin）的包含以幫助促進(jìn)胎面的濕牽引力，和

(d)含有高含量的沉淀二氧化硅的補(bǔ)強(qiáng)填充劑同樣以促進(jìn)輪胎胎面橡膠組合物的濕牽引力。

在本發(fā)明的描述中，術(shù)語“配混的”橡膠組合物和“配混物（compound）”用于指已與適當(dāng)?shù)南鹉z配混成分配混或共混的橡膠組合物。除非另行指明，術(shù)語“橡膠”和“彈性體”可互換使用。材料的量通常以按重量計(jì)每100份橡膠的材料份數(shù)（phr）表示。

如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解和熟知的，可通過dsc（差示掃描量熱法）測量在大約10℃/分鐘的升溫速率下確定彈性體的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（tg）?？赏ㄟ^astme28確定樹脂的軟化點(diǎn)（有時(shí)可被稱作環(huán)球法軟化點(diǎn)）。

發(fā)明概述和實(shí)踐

本發(fā)明包括以下方案：

方案1.充氣輪胎，其具有橡膠組合物的周向橡膠胎面，基于每100重量份彈性體的重量份(phr)計(jì)所述橡膠組合物包含或由以下組成：

(a)100phr的基于共軛二烯的彈性體，不包括含苯乙烯的彈性體，所述基于共軛二烯的彈性體包含或由以下組成：

(1)大約25至大約75phr的具有大約-40℃至大約-10℃的tg和大約70%至大約85%的異構(gòu)乙烯基1,2-含量的高乙烯基聚丁二烯橡膠，

(2)大約75至大約25phr的具有大約-108℃至大約-90℃的tg和大約0%至大約15%的異構(gòu)乙烯基1,2-含量的低乙烯基聚丁二烯橡膠，

條件是所述低乙烯基與高乙烯基聚丁二烯的比率為至少1/1，

(b)大約80至大約200phr的橡膠補(bǔ)強(qiáng)填充劑，其包含以至少9/1的沉淀二氧化硅對(duì)橡膠補(bǔ)強(qiáng)炭黑的比率的沉淀二氧化硅和橡膠補(bǔ)強(qiáng)炭黑的組合連同具有可與所述沉淀二氧化硅上的羥基反應(yīng)的部分和可與所述基于二烯的彈性體相互作用的另一不同部分的二氧化硅偶聯(lián)劑或由其組成，和

(c)大約10至大約60phr的牽引促進(jìn)樹脂，其選自苯乙烯-α-甲基苯乙烯樹脂、香豆酮-茚樹脂、石油烴樹脂、萜聚合物、萜酚樹脂和松香衍生的樹脂和共聚物中的至少一種，其中此類樹脂具有大約60℃至大約150℃的軟化點(diǎn)（astme28）。

方案2.方案1的輪胎，其中所述胎面橡膠組合物進(jìn)一步含有多至大約25phr的至少一種不包括含苯乙烯的彈性體的附加的基于二烯的彈性體。

方案3.方案1的輪胎，其中所述胎面橡膠組合物進(jìn)一步含有多至大約15phr的順式1,4-聚異戊二烯和異戊二烯和丁二烯的共聚物中的至少一種。

方案4.方案1的輪胎，其中所述沉淀二氧化硅和二氧化硅偶聯(lián)劑在將它們添加到橡膠組合物之前預(yù)反應(yīng)以形成它們的復(fù)合材料。

方案5.方案1的輪胎，其中將所述沉淀二氧化硅和二氧化硅偶聯(lián)劑添加到橡膠組合物并在橡膠組合物內(nèi)一起原位反應(yīng)。

方案6.方案1的輪胎，其中所述二氧化硅偶聯(lián)劑包括：

(a)在其多硫化物連接橋中含有平均大約2至大約4個(gè)硫原子的雙(3-三烷氧基甲硅烷基烷基)多硫化物，或

(b)有機(jī)烷氧基巰基硅烷，或

(c)它們的組合。

方案7.方案1的輪胎，其中所述二氧化硅偶聯(lián)劑包括雙(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)多硫化物。

方案8.方案1的輪胎，其中所述二氧化硅偶聯(lián)劑包括在其多硫化物橋中含有平均大約2至大約2.6個(gè)硫原子的雙(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)多硫化物。

方案9.方案1的輪胎，其中所述二氧化硅偶聯(lián)劑包括有機(jī)烷氧基巰基硅烷。

方案10.方案1的輪胎，其中所述胎面橡膠組合物是硫固化的。

方案11.方案2的輪胎，其中所述胎面橡膠組合物是硫固化的。

方案12.方案3的輪胎，其中所述胎面橡膠組合物是硫固化的。

方案13.方案4的輪胎，其中所述胎面橡膠組合物是硫固化的。

方案14.方案5的輪胎，其中所述胎面橡膠組合物是硫固化的。

方案15.方案6的輪胎，其中所述胎面橡膠組合物是硫固化的。

方案16.方案7的輪胎，其中所述胎面橡膠組合物是硫固化的。

方案17.方案8的輪胎，其中所述胎面橡膠組合物是硫固化的。

方案18.方案9的輪胎，其中所述胎面橡膠組合物是硫固化的。

方案19.方案10的輪胎，其中所述胎面橡膠組合物是硫固化的。

根據(jù)本發(fā)明，提供充氣輪胎，其具有旨在接觸地面的周向橡膠胎面，其中所述胎面是基于每100重量份彈性體的重量份(phr)計(jì)包含以下或由以下組成的橡膠組合物：

(a)100phr的基于共軛二烯的彈性體，其包含或由以下組成：

(1)大約25至大約75phr的具有大約-40℃至大約-10℃的tg和大約70%至大約85%的異構(gòu)乙烯基1,2-含量的高乙烯基聚丁二烯橡膠，

(2)大約75至大約25phr的具有大約-108℃至大約-90℃的tg和大約0%至大約15%的異構(gòu)乙烯基1,2-含量的低乙烯基聚丁二烯橡膠，

條件是低乙烯基與高乙烯基聚丁二烯的比率為至少1/1，或者至少1.5/1，

(b)大約80至大約200，或者大約100至大約160phr的橡膠補(bǔ)強(qiáng)填充劑，其包含以至少9/1的沉淀二氧化硅對(duì)橡膠補(bǔ)強(qiáng)炭黑的比率的沉淀二氧化硅（非晶合成沉淀二氧化硅）和橡膠補(bǔ)強(qiáng)炭黑的組合連同具有可與所述沉淀二氧化硅上的羥基（例如硅烷醇基團(tuán)）反應(yīng)的部分和可與所述基于二烯的彈性體相互作用的另一不同部分的二氧化硅偶聯(lián)劑或由其組成，和

(c)大約10至大約60，或者大約10至大約40phr的牽引促進(jìn)樹脂（例如所述胎面和地面之間的牽引力），其包括苯乙烯-α-甲基苯乙烯樹脂、香豆酮-茚樹脂、石油烴樹脂、萜（terpene）聚合物、萜酚樹脂、松香衍生的樹脂和共聚物中的至少一種，其中此類樹脂合意地具有大約60℃至大約150℃的軟化點(diǎn)（astme28）。

另外根據(jù)本發(fā)明，所述胎面橡膠組合物不包含含苯乙烯的彈性體。

進(jìn)一步根據(jù)本發(fā)明，所述輪胎胎面以硫固化（sulfurcured）的橡膠組合物的形式提供。

在一個(gè)實(shí)施方案中，所述胎面橡膠組合物進(jìn)一步含有多至25、或多至大約15phr的至少一種不包括含苯乙烯的彈性體的附加的基于二烯的彈性體。此類附加彈性體可包括例如順式1,4-聚異戊二烯（天然橡膠或合成的）和異戊二烯和丁二烯的共聚物中的至少一種。

在一個(gè)實(shí)施方案中，所述沉淀二氧化硅和二氧化硅偶聯(lián)劑在將它們添加到橡膠組合物之前可以預(yù)反應(yīng)以形成它們的復(fù)合材料。

在一個(gè)實(shí)施方案中，可以將所述沉淀二氧化硅和二氧化硅偶聯(lián)劑添加到橡膠組合物并在橡膠組合物內(nèi)一起原位反應(yīng)。

該牽引促進(jìn)樹脂合意地包括苯乙烯-α-甲基苯乙烯樹脂、香豆酮-茚樹脂、石油烴樹脂、萜聚合物、萜酚樹脂和松香衍生的樹脂和共聚物中的至少一種。

在一個(gè)實(shí)施方案中，該樹脂是苯乙烯/α-甲基苯乙烯樹脂。這樣的苯乙烯/α-甲基苯乙烯樹脂可以是例如苯乙烯和α-甲基苯乙烯的相對(duì)短鏈共聚物。在一個(gè)實(shí)施方案中，這樣的樹脂可以合適地例如通過苯乙烯和α-甲基苯乙烯在烴溶劑中的陽離子共聚制備。該苯乙烯/α-甲基苯乙烯樹脂可具有例如大約10%至大約90%的苯乙烯含量。該苯乙烯/α-甲基苯乙烯樹脂可具有例如大約60℃至大約125℃，或者大約80℃至90℃（astme28）的軟化點(diǎn)。合適的苯乙烯/α-甲基苯乙烯樹脂可以是例如來自eastman的resin2336?或來自arizonachemical的sylvaressa85?。

在一個(gè)實(shí)施方案中，該樹脂是香豆酮-茚樹脂。這樣的香豆酮-茚樹脂可具有例如大約60℃至大約150℃的軟化點(diǎn)，其含有香豆酮和茚作為構(gòu)成該樹脂骨架（主鏈）的單體組分。可將次要量的非香豆酮和茚的單體并入該骨架中，所述單體例如為甲基香豆酮、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、甲基茚,乙烯基甲苯、二環(huán)戊二烯、環(huán)戊二烯和二烯烴，如異戊二烯和戊間二烯（piperlyene）。

在一個(gè)實(shí)施方案中，該樹脂是石油烴樹脂。這樣的石油烴樹脂可以是例如基于芳族和/或非芳族（例如鏈烷烴）的樹脂?？色@得各種石油樹脂。一些石油烴樹脂具有低不飽和度和高芳烴含量，而一些是高度不飽和的，且又一些完全不含芳族結(jié)構(gòu)。樹脂中的差異主要?dú)w因于生成樹脂的基于石油的原料中所含的烯烴。用于此類樹脂的常規(guī)烯烴包括任何c5烯烴（含有平均5個(gè)碳原子的烯烴和二烯烴），例如環(huán)戊二烯、二環(huán)戊二烯、異戊二烯和戊間二烯，和任何c9烯烴（含有平均9個(gè)碳原子的烯烴和二烯烴），例如乙烯基甲苯和α-甲基苯乙烯。此類樹脂可以由此類c5和c9烯烴的混合物制成。

在一個(gè)實(shí)施方案中，所述樹脂是萜樹脂。此類樹脂可以包括例如苧烯、α-蒎烯和β-蒎烯中的至少一種的聚合物并具有大約60℃至大約160℃的軟化點(diǎn)。

在一個(gè)實(shí)施方案中，該樹脂是萜-酚樹脂。這樣的萜-酚樹脂可以是例如酚類單體與萜，例如苧烯和蒎烯的共聚物。

在一個(gè)實(shí)施方案中，該樹脂是衍生自松香和衍生物的樹脂。其代表是例如脂松香和木松香。脂松香和木松香具有類似的組成，盡管松香的組分量可變。這樣的樹脂可以是松香酸和多元醇（如季戊四醇或二醇）的酯的形式。

在一個(gè)實(shí)施方案中，所述樹脂可被部分或完全氫化。

沉淀二氧化硅補(bǔ)強(qiáng)材料（precipitatedsilicareinforcement）可以例如以具有例如大約40至大約600，且更通常大約50至大約300平方米/克的如使用氮?dú)鉁y量的bet表面積為特征。測量表面積的bet法可描述在例如journaloftheamericanchemicalsociety,第60卷以及astmd3037中。

這樣的沉淀二氧化硅還可以例如以具有例如大約100至大約400，且更通常大約150至大約300cc/100g的鄰苯二甲酸二丁酯（dbp）吸收值為特征。

可以使用各種市售的沉淀二氧化硅，例如（但不旨在為限制性的），來自ppgindustries的在hi-sil商標(biāo)下、名稱為210、243、315等的二氧化硅；來自solvay的具有例如zeosil1165mp和zeosil165gr名稱的二氧化硅；來自evonic的具有例如名稱vn2和vn3的二氧化硅；和經(jīng)化學(xué)處理的（預(yù)疏水化的（pre-hydrophobated））沉淀二氧化硅，例如來自ppg的agilon?400。

橡膠補(bǔ)強(qiáng)炭黑的代表性實(shí)例例如（但不旨在為限制性的）在thevanderbiltrubberhandbook,第13版,1990年,第417和418頁中以它們的astm名稱提到。如所指明的，這樣的橡膠補(bǔ)強(qiáng)炭黑可具有例如60至240g/kg的吸碘量（iodineabsorption）和34至150cc/100g的dbp值

針對(duì)沉淀二氧化硅的二氧化硅偶聯(lián)劑的代表包括例如：

(a)在其多硫化物連接橋中含有平均大約2至大約4，或大約2至大約2.6或大約3.2至大約3.8個(gè)硫原子的雙(3-三烷氧基甲硅烷基烷基)多硫化物，或

(b)有機(jī)烷氧基巰基硅烷，或

(c)它們的組合。

這樣的雙(3-三烷氧基甲硅烷基烷基)多硫化物的代表包括雙(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)多硫化物。

本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，該可硫化橡膠組合物將通過橡膠配混領(lǐng)域中通常已知的方法配混。此外，所述組合物還可含有脂肪酸、氧化鋅、蠟、抗氧化劑、抗臭氧劑和塑解劑（peptizingagent）。如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，根據(jù)硫-可硫化和經(jīng)硫-硫化材料（橡膠）的預(yù)期用途，選擇上述添加劑并通常以常規(guī)量使用。給硫體（sulfurdonor）的代表性實(shí)例包括元素硫（游離硫）、二硫化胺、聚合多硫化物（polymericpolysulfide）和硫烯烴加合物。通常希望硫-硫化劑是元素硫。該硫-硫化劑可以以例如大約0.5至8phr的量使用，其中1.2至6phr的范圍通常更合意。當(dāng)使用時(shí)，用于該橡膠組合物的加工助劑（processingaid）的典型量可包括例如大約1至大約10phr。典型的加工助劑可以是例如各種脂肪酸（例如棕櫚酸、硬脂酸和油酸中的至少一種）或脂肪酸鹽中的至少一種。

當(dāng)需要時(shí)，橡膠加工油可以以例如大約10直至大約100，或者大約15至大約45phr的量使用，以幫助加工未固化的橡膠組合物。所用的加工油可包括存在于彈性體中的填充油和在配混過程中加入的加工油兩者。合適的加工油包括本領(lǐng)域中已知的各種油，包括芳族油、石蠟油、環(huán)烷油和低pca油，如mes油、tdae油和重質(zhì)環(huán)烷油，和植物油，如葵花油、大豆油和紅花油。

抗氧化劑的典型量可包括例如大約1至大約5phr。代表性的抗氧化劑可以是例如二苯基-對(duì)苯二胺等，例如thevanderbiltrubberhandbook(1978),第344至346頁中公開的那些?？钩粞鮿┑牡湫土靠砂ɡ绱蠹s1至5phr。如果使用脂肪酸（其可包括硬脂酸），其典型量包括大約0.5至大約5phr。氧化鋅的典型量可包括例如大約2至大約5phr。蠟的典型量包括大約1至大約5phr。通常使用微晶蠟。在使用時(shí)，塑解劑的典型量可以以例如大約0.1至大約1phr的量使用。典型的塑解劑可以是例如五氯硫酚和二苯甲酰氨基二苯基二硫。

使用硫-硫化促進(jìn)劑控制硫化所需的時(shí)間和/或溫度和改進(jìn)硫化橡膠的性質(zhì)。在一個(gè)實(shí)施方案中，可以使用單一促進(jìn)劑體系，即主促進(jìn)劑。一種或多種主促進(jìn)劑可以以例如大約0.5至大約4，有時(shí)合意地為大約0.8至大約2.5phr的總量使用。在另一實(shí)施方案中，可以使用主促進(jìn)劑和副促進(jìn)劑的組合，其中副促進(jìn)劑以較少量，例如大約0.05至大約4phr使用，以活化和改進(jìn)硫化橡膠的性質(zhì)?？深A(yù)期這些促進(jìn)劑的組合對(duì)最終性質(zhì)產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)并稍好于單獨(dú)使用任一促進(jìn)劑產(chǎn)生的效果。此外，可以使用不受正常加工溫度影響但在普通硫化溫度下產(chǎn)生令人滿意的固化（cure）的延遲作用促進(jìn)劑（delayedactionaccelerator）。還可以使用硫化延遲劑。本發(fā)明中可用的合適類型的促進(jìn)劑是胺、二硫化物、胍、硫脲、噻唑、亞磺酰胺和黃原酸酯。主促進(jìn)劑通常合意地為亞磺酰胺。如果使用副促進(jìn)劑，該副促進(jìn)劑通常合意地為胍，例如二苯胍。

可以通過橡膠混合領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的方法完成該可硫化橡膠組合物的混合。例如，成分通常在至少兩個(gè)階段中混合，即至少一個(gè)非生產(chǎn)性（non-productive）階段，然后生產(chǎn)性混合階段。包括硫-硫化劑的最終硫化劑（curatives）通常在最后階段（其照慣例被稱作“生產(chǎn)性”混合階段，其中混合通常在比在先的一個(gè)或多個(gè)非生產(chǎn)性混合階段的一個(gè)或多個(gè)混合溫度低的溫度或最終溫度下進(jìn)行）中混合。術(shù)語“非生產(chǎn)性”和“生產(chǎn)性”混合階段是橡膠混合領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的?？梢詫?duì)該橡膠組合物施以熱機(jī)械混合步驟。熱機(jī)械混合步驟通常包括在混合器或擠出機(jī)中機(jī)械加工一段合適的時(shí)間以產(chǎn)生140℃至190℃的橡膠溫度。熱機(jī)械加工的適當(dāng)持續(xù)時(shí)間根據(jù)操作條件以及組分的體積和性質(zhì)而變。例如，熱機(jī)械加工可以為1至20分鐘。

本發(fā)明的充氣輪胎可以是例如轎車輪胎、卡車輪胎、賽車輪胎、飛機(jī)輪胎、農(nóng)用輪胎、推土機(jī)輪胎和越野輪胎。該輪胎通常合意地為轎車或卡車輪胎。該輪胎也可以是子午線輪胎或斜交輪胎，其中子午線輪胎通常是合意的。

含有本發(fā)明的輪胎胎面的充氣輪胎的硫化通常在例如大約140℃至200℃的常規(guī)溫度下進(jìn)行。通常合意的是在大約150℃至180℃的溫度下進(jìn)行硫化。可以使用任何通常的硫化方法，如在壓機(jī)（press）或模具中加熱、用過熱蒸汽或熱空氣加熱。此類輪胎可通過已知和對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將容易明確的的各種方法構(gòu)造、成形、模制和固化。

下列實(shí)施例出于舉例說明，但不限制本發(fā)明的目的而呈現(xiàn)。除非另行指明，份數(shù)和百分比是重量份，通常是每100重量份橡膠的重量份(phr)。

實(shí)施例i

在此實(shí)施例中，制備用于輪胎胎面的示例性橡膠組合物以供評(píng)估用以促進(jìn)濕牽引力和寒冷氣候（冬季）性能的組合的用途。

制備被指定為橡膠樣品a的對(duì)照橡膠組合物，其作為含有為具有大約-60℃的中等tg的苯乙烯/丁二烯橡膠和具有大約-106℃的低tg的順式1,4-聚丁二烯橡膠的組合形式的合成彈性體連同牽引樹脂（tractionresin）和沉淀二氧化硅的二氧化硅偶聯(lián)劑的沉淀二氧化硅補(bǔ)強(qiáng)的橡膠組合物。

制備被指定為橡膠樣品b至d的實(shí)驗(yàn)橡膠組合物，其作為含有為具有大約77%的異構(gòu)乙烯基含量和大約-30℃的tg的高乙烯基聚丁二烯橡膠（代替對(duì)照橡膠樣品a的苯乙烯/丁二烯橡膠）和具有小于4%的異構(gòu)乙烯基含量和大于96%的順式1,4-含量和大約-106℃的低tg的順式1,4-聚丁二烯橡膠的組合形式的合成彈性體連同牽引樹脂和沉淀二氧化硅的二氧化硅偶聯(lián)劑的沉淀二氧化硅補(bǔ)強(qiáng)的橡膠組合物。

橡膠組合物例示在下表1中。

表1

重量份(phr)

對(duì)照exp’lexp’lexp‘l

材料樣品a樣品b樣品c樣品d

苯乙烯/丁二烯橡膠¹75000

高乙烯基聚丁二烯橡膠²0655035

順式1,4-聚丁二烯橡膠(低乙烯基)³25355065

牽引樹脂⁴36363636

橡膠加工油⁵26262626

沉淀二氧化硅⁶140140140140

二氧化硅偶聯(lián)劑⁷8.88.88.88.8

脂肪酸⁸5555

炭黑(n330)1111

蠟(石蠟和微晶蠟)1.51.51.51.5

抗氧化劑5555

氧化鋅2.52.52.52.5

硫1.21.51.51.5

硫固化促進(jìn)劑⁹5.75.75.75.7

¹具有大約14%的苯乙烯含量和大約38%的乙烯基含量以及大約-60℃的tg和大約65的門尼粘度(ml1+4)的苯乙烯/丁二烯橡膠，其作為ssbrlslv-60?來自eniversalis

²高乙烯基聚丁二烯橡膠，作為europrenebrhv80?來自eniversalis，其具有大約-30℃的tg和包含大約77%的乙烯基1,2-含量的異構(gòu)微結(jié)構(gòu)

³高順式1,4-聚丁二烯橡膠（低乙烯基），其作為budene1229?來自thegoodyeartire&rubbercompany，其具有大約-106℃的tg，具有小于大約4%的乙烯基1,2-含量和大于大約96%的順式1,4-含量

⁴牽引樹脂，為作為sylvaressa85?獲自arizonachemicals的具有大約80℃至90℃的軟化點(diǎn)（astme28）的苯乙烯-α甲基苯乙烯共聚物形式

⁵橡膠加工油，為tdae型基于石油的油形式

⁶沉淀二氧化硅，作為hisil315g-d?來自ppg

⁷二氧化硅偶聯(lián)劑，其包括在其多硫化物橋中含有平均大約2至大約2.6個(gè)連接硫原子的雙(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)多硫化物，其作為si266來自evonik

⁸包括硬脂酸、棕櫚酸和油酸的脂肪酸

⁹硫固化促進(jìn)劑，為亞磺酰胺主促進(jìn)劑和二苯胍副促進(jìn)劑形式

通過在第一非生產(chǎn)性混合階段(np1)中在密閉式煉膠機(jī)（internalrubbermixer）中將除硫-硫化劑（sulfurcuratives）外的成分共混大約4分鐘至大約160℃的溫度，制備橡膠樣品。所得混合物隨后獨(dú)立地在第二后續(xù)非生產(chǎn)性混合階段(np2)中在密閉式煉膠機(jī)中混合至大約140℃的溫度。該橡膠組合物隨后在生產(chǎn)性混合階段(p)中在密閉式煉膠機(jī)中與包含硫和硫固化促進(jìn)劑的硫-硫化劑（sulfurcuratives）混合大約2分鐘至大約115℃的溫度。在各混合步驟后將橡膠組合物各自從密煉機(jī)中移除并在各獨(dú)立的非生產(chǎn)性混合階段之間和在最終生產(chǎn)性混合階段之前冷卻至低于40℃。

下表2例示了基于表1的基礎(chǔ)配方并在本文中被報(bào)道為對(duì)照橡膠樣品a和實(shí)驗(yàn)橡膠樣品b至d的橡膠組合物的固化行為和各種物理性質(zhì)。在報(bào)道固化的橡膠樣品時(shí)，如對(duì)于應(yīng)力-應(yīng)變、熱回彈和硬度值，橡膠樣品在大約170℃的溫度下固化大約10分鐘。

為了確立預(yù)測性濕牽引力，在0℃下運(yùn)行正切δ（tanδ）測試。

為了確立預(yù)測性低溫（冬季雪地（wintersnow））性能，在-30℃下運(yùn)行橡膠的剛度測試（儲(chǔ)能模量e’）以提供化合物（橡膠組合物）在較低運(yùn)行溫度下的剛度值。

表2

重量份(phr)

材料對(duì)照aexp.bexp.cexp.d

苯乙烯/丁二烯橡膠75000

高乙烯基聚丁二烯橡膠0655035

順式1,4-聚丁二烯橡膠(低乙烯基)25355065

低/高乙烯基聚丁二烯比率n/a0.5/11/11.9/1

性質(zhì)

濕牽引力實(shí)驗(yàn)室預(yù)測

tanδ,0℃（越高越好）0.550.750.660.57

寒冷氣候（冬季）性能）（剛度）實(shí)驗(yàn)室預(yù)測

儲(chǔ)能模量(e’),(mpa)，在30℃、

10hertz、0.25%應(yīng)變下

（越低的剛度值越好）149334186123

滾動(dòng)阻力(rr)實(shí)驗(yàn)室預(yù)測

在100℃下的回彈，%51504851

其它性質(zhì)

拉伸強(qiáng)度(mpa)13101211

斷裂伸長率(%)520340450470

模量(環(huán))300%(mpa)6.47.47.56.8

肖氏a硬度(100℃)66656866

din磨耗損失,cc(越低越好)¹128200163133

¹dn53516,相對(duì)體積損失（相對(duì)于對(duì)照）。

從表2中觀察到，實(shí)驗(yàn)樣品d具有基于在0℃下的tanδ性質(zhì)而預(yù)測等于對(duì)照樣品a的濕牽引力以及與對(duì)照樣品a相比類似的基于回彈性質(zhì)預(yù)測的滾動(dòng)阻力和基于抗磨蝕性質(zhì)的胎面耐磨性。其它實(shí)驗(yàn)樣品b和c看起來也具有相等至更好的濕牽引力和相等的預(yù)測性滾動(dòng)阻力（回彈）性質(zhì)，但略差的胎面耐磨性（抗磨蝕性）預(yù)測。

從表2中進(jìn)一步觀察到，基于在-30℃下比樣品a低的e’剛度，預(yù)測實(shí)驗(yàn)樣品d具有更好的冬季性能，而基于在-30℃下更高的e’值，樣品b和c會(huì)表現(xiàn)出比對(duì)照樣品a差的預(yù)測性冬季性能。

結(jié)論是，具有65phr的低乙烯基和35phr的高乙烯基聚丁二烯橡膠的組合的實(shí)驗(yàn)樣品d提供與對(duì)照樣品a類似的預(yù)測性濕牽引力（在0℃下的tanδ）、滾動(dòng)阻力（回彈）和胎面耐磨性（抗磨蝕性）性質(zhì)的組合，但是基于顯著更低的在-30℃下的e’剛度，提供了顯著的出乎預(yù)料的并因此被發(fā)現(xiàn)的冬季胎面性能方面的預(yù)測性改進(jìn)。

進(jìn)一步的結(jié)論是，高乙烯基聚丁二烯橡膠可以橡膠組合物的大約25至大約75phr的范圍使用，并且相應(yīng)地，低乙烯基聚丁二烯橡膠可以橡膠組合物的大約75至大約25phr的范圍使用，條件是低乙烯基與高乙烯基聚丁二烯的比率為至少1/1，或至少1.5/1。

盡管為例示本發(fā)明已經(jīng)展示了某些代表性實(shí)施方案和細(xì)節(jié)，但對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將明確的是，可以在不背離本發(fā)明的精神或范圍的情況下在其中作出各種變動(dòng)和修改。