輪胎生產(chǎn)用橡膠配混料的制作方法
【專利摘要】一種包括可交聯(lián)的不飽和鏈聚合物基料的輪胎用橡膠配混料，其依序至少包括合成來源的橡膠、至少部分地包含炭黑的無二氧化硅的填料、硫化體系和巰基羧酸。
【專利說明】
輪胎生產(chǎn)用橡膠配混料
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及輪胎生產(chǎn)用橡膠配混料。形成本發(fā)明的主題的配混料的特征在于同時(shí) 改善了其機(jī)械特性、滾動(dòng)阻力和加工性。
【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)具有低的滾動(dòng)阻力的輪胎存在日益增加的市場(chǎng)需求。就運(yùn)點(diǎn)而言，輪胎領(lǐng)域的 部分研究集中于尋找能夠?qū)崿F(xiàn)更低的滾動(dòng)阻力而不危害輪胎的其它特性，例如機(jī)械特性 和/或加工特性的解決方案。事實(shí)上，已知的是，改善在滾動(dòng)阻力方面的性能導(dǎo)致機(jī)械特性 和加工特性同時(shí)惡化。
[0003] 奇怪的是，本
【申請(qǐng)人】已經(jīng)提出了一種解決方案來獲得展示出在滾動(dòng)阻力方面的改 善并且同時(shí)在機(jī)械特性和加工特性方面的改善的橡膠配混料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是一種包括可交聯(lián)的不飽和鏈聚合物基料的輪胎用橡膠配混料，其 依序包括合成來源的橡膠、至少部分地包含炭黑的無二氧化娃的填料、和硫化體系;所述配 混料的特征在于，其包括琉基簇酸。
[0005] 此處和在W下中，術(shù)語"可交聯(lián)的不飽和鏈聚合物基料"是指能夠呈現(xiàn)在使用硫橫 系體系的交聯(lián)(硫化)之后由彈性體典型地表現(xiàn)出的全部化學(xué)-物理特性和機(jī)械特性的任何 天然或合成的非交聯(lián)的聚合物。
[0006] 此處和在W下中，硫化體系是指為了一旦配混料經(jīng)歷硫化溫度則促進(jìn)聚合物基料 的硫化的目的而在配混料制備的最終混合階段中添加的包括至少硫橫和促進(jìn)劑化合物的 各成分的復(fù)合物。
[0007] 優(yōu)選地，所述琉基簇酸具有通過由4至40個(gè)原子組成的鏈間隔開的-(X)曲和-細(xì)官 能團(tuán)。
[000引優(yōu)選地，所述琉基簇酸具有W下式（I)
[0009]
[0010] 其中η的范圍為1至37。
[0011] 優(yōu)選地，所述琉基簇酸是
[0012] 冊(cè) 0CC也 C也（C也）7C也 SH
[0013]
〇'
[0014] 優(yōu)選地，所述琉基簇酸W范圍為0.05至10地r的量存在于所述配混料中。
[0015] 優(yōu)選地，所述填料僅由炭黑組成。
[0016] 優(yōu)選地，所述炭黑是由根據(jù)ASTM D1765標(biāo)準(zhǔn)的編碼N1或N3表示的種類。
[0017] 優(yōu)選地，所述可交聯(lián)的不飽和鏈聚合物基料包括合成來源的橡膠。合成橡膠可W 具有固體或液體形式。
[0018] 本發(fā)明的進(jìn)一步目的是使用W上定義的配混料來生產(chǎn)的輪胎部件。
[0019] 本發(fā)明的又進(jìn)一步目的是包括使用W上定義的配混料來生產(chǎn)的部件的輪胎。
[0020] 本發(fā)明的進(jìn)一步目的是一種包括可交聯(lián)的不飽和鏈聚合物基料的用于制備輪胎 部件的橡膠配混料的生產(chǎn)方法;所述橡膠配混料至少部分包括合成來源的橡膠、至少部分 包含炭黑的無二氧化娃的填料、和硫化體系;所述方法的特征在于，其包括:其中所述合成 來源的橡膠和所述炭黑在琉基簇酸的存在下混合的預(yù)處理步驟。
[0021] 優(yōu)選地，在所述預(yù)處理步驟中，所述合成來源的橡膠僅與所述炭黑和所述琉基簇 酸混合。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 為了更好地理解本發(fā)明，僅通過非限制性實(shí)施例的方式在W下描述一些實(shí)施方 案。
[002；3] 實(shí)施例
[0024] 生產(chǎn)了比較配混料(配混料A)和根據(jù)本發(fā)明的配混料(配混料B)，配混料B的組成 除了琉基簇酸的存在W外與配混料A的組成相同。
[0025] 配混料A和B根據(jù)與本發(fā)明的目的不相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)過程來制備。
[0026] -配混料的制備-
[0027] (第一混合步驟）
[00%]在開始混合之前，將表1中示出的各成分裝填入具有正切轉(zhuǎn)子和230-270升的內(nèi)容 積的混合機(jī)中，達(dá)到在66-72%范圍內(nèi)的填充因子。
[00巧]在40-6化pm的速度下運(yùn)行混合機(jī)，并且形成的混合物在一旦達(dá)到在140-160°C的 范圍內(nèi)的溫度時(shí)排出。
[0030] (第二混合步驟）
[0031] 將在先前步驟中獲得的混合物在40-6化pm的速度下運(yùn)行的混合機(jī)中再次加工，并 且接著在一旦達(dá)到在130-150°C的范圍內(nèi)的溫度時(shí)排出。
[0032] (第=混合步驟）
[0033] 將表1中表明的硫化體系添加至從先前步驟獲得的混合物，達(dá)到在63-67%的范圍 內(nèi)的填充因子。
[0034] 在20-4化pm的速度下運(yùn)行混合機(jī)，并且形成的混合物在一旦達(dá)到在140-160°C的 范圍內(nèi)的溫度時(shí)排出。
[0035] 另外，將另一配混料(配混料C)根據(jù)本發(fā)明來制備。配混料C在使用的制備過程方 面與根據(jù)本發(fā)明的其它配混料(配混料B)不同。本
【申請(qǐng)人】已經(jīng)發(fā)現(xiàn):進(jìn)一步的優(yōu)勢(shì)可W通過 實(shí)施合成來源的橡膠的預(yù)處理步驟來實(shí)現(xiàn)。對(duì)于合成橡膠該預(yù)處理步驟提供了與其它各成 分分開地與炭黑和琉基簇酸的混合。
[0036] 該制備過程關(guān)于（第一、第二和第Ξ)混合步驟與上述的配混料A和B的相同，但是 提供了預(yù)先的預(yù)處理步驟，運(yùn)在與第一混合步驟的上述那些完全相同的條件下實(shí)施。
[0037] 表1列出W地r計(jì)的配混料的組成并且表明其中添加各成分的步驟。
[00；3引 表1
[0039]
[0040] S-SBR是溶液形式的苯乙締-下二締橡膠，其分別具有800-1500 X 103和500-900 X 103的平均分子量；10至45 %的苯乙締含量、20至70 %的乙締基含量、和0至30 %的油含量。 [0041 ]使用的 CB 是 N330。
[0042] 6PPD是具有抗降解功能的化合物N-1,3-二甲基-下基-Ν'-苯基-對(duì)苯二胺。
[0043] TMQ是具有抗降解功能的化合物聚（1,2-二氨-2,2,4-Ξ甲基哇嘟）。
[0044] TBBS是具有硫化促進(jìn)功能的化合物Ν-叔下基-2-苯并嚷挫次橫酷胺。
[0045] 使用的琉基簇酸是：
[0046]
[0047] 將Ξ種配混料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性測(cè)試從而證實(shí)根據(jù)本發(fā)明的配混料相對(duì)于比較配混料 的優(yōu)勢(shì)。
[0048] 特別地，將立種配混料進(jìn)行關(guān)于機(jī)械性能和動(dòng)態(tài)性能的測(cè)試。機(jī)械性能依照ASTM D412C標(biāo)準(zhǔn)來測(cè)量，而動(dòng)態(tài)性能依照ISO 4664標(biāo)準(zhǔn)來測(cè)量。
[0049] 如本領(lǐng)域技術(shù)人員將已知的，滾動(dòng)阻力參數(shù)與60°C下的tanS值緊密相關(guān):60°C下 的tanS值越小，滾動(dòng)阻力越好。
[0050] 也測(cè)量已知為"結(jié)合橡膠(bound 1'11化61')"和氣連接密度(x-link density)"的參 數(shù)。
[0051] 結(jié)合橡膠參數(shù)通常作為聚合物-填料的化學(xué)-物理相互作用的指標(biāo)而用于文獻(xiàn)中； 對(duì)未硫化的樣品進(jìn)行測(cè)試，并且通常測(cè)定在THF中處理(在室溫下24小時(shí)）之后的未溶解的 配混料的分?jǐn)?shù)。
[0052] X連接密度參數(shù)是配混料的交聯(lián)水平的量度。該量度通過對(duì)有機(jī)溶液中的硫化配 混料的溶脹測(cè)量來獲得。
[0053] 表1I列出相對(duì)于比較配混料A的值指數(shù)化進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)性測(cè)試的值。
[0054] 表1I [0化5]
[0056] 從表1I中列出的值，清晰可見的是，相對(duì)于比較配混料，根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的配混料 展示出在滾動(dòng)阻力方面和在機(jī)械性能方面同時(shí)的改善。
[0057] 此外，奇怪的是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，除了展示出W上由表1I中列出的值表明的優(yōu)勢(shì)W 夕h形成本發(fā)明的目的的配混料也在壓延和/擠出操作時(shí)由于配混料對(duì)漉的有效粘附而展 示出改善的加工性。事實(shí)上，如本領(lǐng)域技術(shù)人員將已知的，由于在供給壓延機(jī)和/或擠出機(jī) 的磨機(jī)的漉上的配混料的低的粘性，橡膠配混料的滾動(dòng)阻力的改善通常伴隨有加工性的惡 化。
[0058] 從表1和II中列出的數(shù)據(jù)，可見的是，形成本發(fā)明的目的的配混料也具有不需要硬 脂酸和化0,而運(yùn)不導(dǎo)致配混料的動(dòng)態(tài)性能和機(jī)械性能的惡化的優(yōu)勢(shì)。關(guān)于不使用硬脂酸和 ZnO的可能性的優(yōu)勢(shì)實(shí)質(zhì)上在于更低的生產(chǎn)成本并且在于更低的配混料重量。
[0059] 總之，奇怪的是，本
【申請(qǐng)人】已經(jīng)發(fā)現(xiàn):在輪胎用橡膠配混料中使用琉基簇酸能夠在 滾動(dòng)阻力、機(jī)械性能和加工性能方面改善配混料，同時(shí)能夠避免使用硬脂酸和化0。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種包括可交聯(lián)的不飽和鏈聚合物基料的輪胎用橡膠配混料，其至少包括合成來源 的橡膠、至少部分地包含炭黑的無二氧化娃的填料、和硫化體系;所述配混料的特征在于， 其包括琉基簇酸。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠配混料，其特征在于，所述琉基簇酸具有通過由4至40個(gè) 原子組成的鏈間隔開的-CO抽和-SH官能團(tuán)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的橡膠配混料，其特征在于，所述琉基簇酸具有W下式(I)其中η的范圍為1至37。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的橡膠配混料，其特征在于，所述琉基簇酸是5. 根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的橡膠配混料，其特征在于，所述琉基簇酸W范圍 為0.05至10地r的量用于所述配混料。6. 根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的橡膠配混料，其特征在于，所述填料僅由炭黑組 成。7. 根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的橡膠配混料，其特征在于，所述炭黑是由根據(jù) ASTM D1765標(biāo)準(zhǔn)的編碼N1或N3表示的種類。8. 根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的橡膠配混料，其特征在于，所述可交聯(lián)的不飽和 鏈聚合物基料包括合成來源的橡膠。9. 一種輪胎部件，其特征在于，其使用根據(jù)權(quán)利要求8所述的配混料來制造。10. -種輪胎，其特征在于，其包括根據(jù)權(quán)利要求9所述的輪胎部件。11. 一種包括可交聯(lián)的不飽和鏈聚合物基料的用于制備輪胎部件的橡膠配混料的生產(chǎn) 方法，所述橡膠配混料至少部分包括合成來源的橡膠、至少部分地包含炭黑的無二氧化娃 的填料、和硫化體系;所述方法的特征在于，其包括:所述合成來源的橡膠和所述炭黑在琉 基簇酸的存在下混合的預(yù)處理步驟。12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的橡膠配混料的生產(chǎn)方法，其特征在于，在所述預(yù)處理步驟 中，所述合成來源的橡膠僅與所述炭黑和所述琉基簇酸混合。
【文檔編號(hào)】C08L9/06GK105848923SQ201480069642
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2014年12月19日
【發(fā)明人】G·科蘇, G·福瑞迪
【申請(qǐng)人】株式會(huì)社普利司通