聚丁二烯原位异构化的方法技术

在聚丁二烯的情况下原位异构化的方法可包括将可交联橡胶组合物的混合物组分添加到混合器中，所述混合物组分包含至少10phr的具有至少80重量％顺式键的聚丁二烯橡胶和至多90phr的具有至少一些二烯属不饱和度的第二橡胶组分，以及在非生产性阶段期间混合所述混合物组分。这类方法可包括在生产性阶段期间在碾磨机上处理混合物组分，添加至少3phr的二硫化物异构化试剂，以及使二硫化物异构化试剂与混合物组分混合。混合可在内部混合器中进行，其中将异构化试剂添加到混合器中，或者可将其在混合物组分从混合器中落下以在碾磨机上冷却之后添加到碾磨机中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚丁二烯原位异构化的方法
本专利技术大体上涉及橡胶的异构化，并且更具体来说涉及在制备和/或固化橡胶组合物期间聚丁二烯的异构化。
技术介绍
轮胎设计者必须考虑环境，在所述环境中将放置他们的轮胎以确保其以最有效的水平操作。一些实例为显而易见的，如雪地轮胎和其它冬季轮胎，其经专门设计以在雪地和冰的条件下表现良好，外加用于最佳雪地和冰牵引的特定胎面特征。并非如此显而易见的另一实例为将抗降解剂添加到轮胎中以有助于防止轮胎损害受臭氧的环境影响。轮胎设计者必须在选择适用的弹性体时还考虑环境。一种用于轮胎的非常常见的弹性体为聚丁二烯，并且当今所制造的大量聚丁二烯用于轮胎产业。尤其适用于改善轮胎的磨损性能是已知的。聚丁二烯由在聚合物内产生以下三种不同形式的1,3-丁二烯的聚合而形成：顺式-1,4、反式-1,4和乙烯基-1,2。如本领域中所熟知，用于产生聚丁二烯的聚合方法会影响每种形式的数量。举例来说，钕催化剂的使用可能提供具有大于95％顺式-1,4键的聚丁二烯，而锂催化剂的使用可能提供反式-1,4含量为20％到60％并且乙烯基-1,2含量为8-14％的聚丁二烯。想要将较高含量的聚丁二烯并入冷气候轮胎中的轮胎设计者所面对的一个问题是高顺式-1,4含量聚丁二烯在低温下变得相当硬，达到高剪切模量。这一硬化是由于由结构的高规律性引起的聚合物的结晶。虽然这对低顺式-1,4聚丁二烯不是问题，但是如果轮胎设计者可具有使用较高顺式-1,4含量BR而不结晶的能力将为有益的，其将提供在低温下具有合适复数剪切模量的橡胶组合物。
技术实现思路
本专利技术的特定实施例包括聚丁二烯原位异构化的方法。这类方法可包括将可交联橡胶组合物的混合物组分添加到混合器中，所述混合物组分包含至少10phr的具有至少80重量％顺式键的聚丁二烯橡胶和至多90phr的具有至少一些二烯属不饱和度的第二橡胶组分，以及在非生产性阶段期间使混合物组分混合。这类方法可进一步包括在生产性阶段期间在碾磨机上处理混合物组分，添加至少3phr的二硫化物异构化试剂并且将二硫化物异构化试剂与混合物组分混合。在特定实施例中，适用的二硫化物异构化试剂选自以下组成的组：2,2-二硫基双(苯并噻唑)、2-硝基-对甲苯基二硫化物、4-(2-苯并噻唑基二硫基)吗啉、二硫化四乙基秋兰姆(tetraethylthiuramdisulfide)以及其组合。在特定实施例中，混合可在内部混合器中进行。在一些实施例中，可将异构化试剂添加到混合器中，并且在其它实施例中，可将其在混合物组分从混合器中落下以在碾磨机上冷却之后添加到碾磨机中。所述方法可进一步包括在生产性阶段将硫或过氧化物固化剂添加到混合物中。从本专利技术的特定实施例的以下较详细描述将显而易见本专利技术的前述和其它目标、特征和优点。附图说明图1为在所关注的温度范围内绘制各种橡胶组合物的复数剪切模量G*的曲线图。具体实施方式本专利技术的特定实施例包括从已进行原位异构化的聚丁二烯和适用于这类方法以及用于形成橡胶制品(如轮胎组分)的橡胶组合物中形成橡胶制品的方法。聚丁二烯的异构化导致一些顺式-1,4键异构化成反式-1,4，并且在特定实施例中，这类原位异构化可能在橡胶产业中常用的内部混合器中在混合橡胶组合物期间和/或在固化橡胶制品期间进行。更具体地说，已发现通过在正常制备橡胶组合物期间将特定异构化试剂(一些还识别为硫化促进剂)添加到内部混合器中，异构化将出现。如果所添加促进剂还用作异构化试剂以使聚丁二烯将一部分其顺式-1,4键原位异构化成反式-1,4键，从而使所得橡胶组合物将在低温下具有合适的复数剪切模量G*，那么所添加促进剂的量大于固化橡胶制品常用的量。在所述情况下，除异构化橡胶之外，促进剂满足促进硫化处理的传统作用。然而，在本文中所公开的那些用过氧化物固化系统固化的实施例中，适用于硫固化系统的二硫化物促进剂不适用作过氧化物固化系统中的促进剂。因此，在过氧化物固化系统中，二硫化物仅为异构化试剂，并且不起促进剂/异构化试剂的双重作用。如本文所用，“phr”是以重量计每百份橡胶中的份数并且是本领域中的常见量度，其中橡胶组合物的组分相对于组合物中橡胶的总重量测量，即，组合物中每100重量份的总橡胶中组分的重量份。如本文所用，弹性体和橡胶是同义术语。如本文所用，“基于”是认识到本专利技术的实施例是由在其组装时未固化的经硫化或固化橡胶组合物制成的术语。固化橡胶组合物因此“基于”未固化橡胶组合物。换句话说，交联橡胶组合物是基于或包含可交联橡胶组合物的成分。如通常所已知，轮胎包括多种不同组分，其由具有构成大部分轮胎的橡胶组合物的各种不同材料制成。不同橡胶组合物用于形成例如胎面、侧壁和护脚板和位于胎圈区域中的顶点。轮胎的其它组分(如主体板层和钢带)用橡胶组合物涂布。虽然本文中所公开的橡胶组合物可用于多种不同轮胎组分，但是特定实施例包括轮胎面中这类橡胶组合物的使用。轮胎面是车辆轮胎的道路接触部分，其围绕轮胎周向延伸。其被设计成提供车辆所需的操纵特征；例如牵引、干式制动、湿式制动、转弯等，全部都优选地考虑到产生最少量的噪声并且在低滚动阻力下。本文中所公开类型的胎面包括作为接触地面的胎面的结构特征的胎面要素。这类结构特征可具有任何类型或形状，其实例包括胎面花纹块和胎面花纹条。胎面花纹块具有由在胎面中形成分离结构的一个或多个凹槽界定的周边，而花纹条实质上在纵向(周向)方向上运转并且不被在实质上横向方向上运转的任何凹槽或向其中倾斜的任何其它凹槽中断。这些胎面要素的径向最外面构成轮胎面的接触面，即随着轮胎旋转合适于与道路接触的轮胎面的实际表面积。轮胎面的总接触面因此是合适于与道路接触的胎面要素的全部径向最外面的总表面积。虽然如本文中所公开的特定实施例将原位异构化的聚丁二烯用于轮胎组分，但是这类材料还适用于其它橡胶制品，如传送带、发动机架等。如已指出，当橡胶组合物的弹性体含量高于10phr的聚丁二烯时，具有高顺式-1,4含量的聚丁二烯并非将被用于寒冷环境的橡胶组合物中的优选材料。因此本文中所公开的橡胶组合物的特定实施例包括至少10phr的聚丁二烯和至多90phr的另一种二烯橡胶组合物。或者，橡胶组合物可包括至少30phr、至少40phr、至少50phr、至少60phr、至少90phr、至少95phr或100phr的聚丁二烯。由于聚丁二烯在原位异构化，意谓在橡胶组合物的混合过程期间，或在特定实施例中在橡胶制品的固化过程期间，添加到内部混合器中以制备橡胶组合物的聚丁二烯的顺式-1,4含量高于用于形成橡胶制品的橡胶组合物中的聚丁二烯。可进行原位异构化的适用的聚丁二烯包括顺式-1,4含量为至少80重量％或者为至少85重量％、至少90重量％、或至少95重量％的那些。使用具有较高顺式-1,4含量的聚丁二烯的问题是其在低温下它们的复数剪切模量显著增大。这类变化没有发现于不具有较高顺式-1,4含量的聚丁二烯中。虽然不限制本专利技术，但是高顺式-1,4为比在将大量乙烯基和反式基团引入为不规则体时聚合物链的更常规的排布。这类不规则体抑制聚合物链形成比具有不规则体的那些链更硬的结晶状态。图1为在一温度范围内绘制各种橡胶组合物的复数剪切模量G*的曲线图。橡胶组合物为以下实例1中所示的那些。如图1中所示的曲线图可见，对于任何所示橡胶组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从可交联橡胶组合物形成橡胶制品的方法，所述可交联橡胶组合物已进行原位异构化，所述方法包含：将所述可交联橡胶组合物的混合物组分添加到混合器中，所述混合物组分包含至少10phr的具有至少80重量％顺式键的聚丁二烯橡胶和至多90phr的具有至少一些二烯属不饱和度的第二橡胶组分；在非生产性阶段期间混合所述混合物组分；在生产性阶段期间在碾磨机上处理所述混合物组分；添加至少3phr的二硫化物异构化试剂；使所述二硫化物异构化试剂与所述混合物组分混合；以及形成所述橡胶制品。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.30 US PCT/US2015/0630001.一种从可交联橡胶组合物形成橡胶制品的方法，所述可交联橡胶组合物已进行原位异构化，所述方法包含：将所述可交联橡胶组合物的混合物组分添加到混合器中，所述混合物组分包含至少10phr的具有至少80重量％顺式键的聚丁二烯橡胶和至多90phr的具有至少一些二烯属不饱和度的第二橡胶组分；在非生产性阶段期间混合所述混合物组分；在生产性阶段期间在碾磨机上处理所述混合物组分；添加至少3phr的二硫化物异构化试剂；使所述二硫化物异构化试剂与所述混合物组分混合；以及形成所述橡胶制品。2.根据权利要求1所述的方法，其中添加至少3phr的二硫化物异构化试剂进一步包含，其中在所述非生产性阶段期间将所述二硫化物异构化试剂添加到所述混合器中。3.根据权利要求1所述的方法，其中添加至少3phr的二硫化物异构化试剂进一步包含，其中在生产性阶段期间将所述二硫化物异构化试剂添加到所述碾磨机中。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述二硫化物异构化试剂选自以下组成的组：2,2-二硫基双(苯并噻唑)、2-硝基-对甲苯基二硫化物、4-(2-苯并噻唑基二硫基)吗啉、二硫化四乙基秋兰姆以及其组合。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在非生产性阶段期间混合所述混合物组分进一步包含，其中所述混合在内部混合器腔室中进行。6.根据权利要求5所述的方法，进一步包含：在所述内部混合器腔室中通过所述混合产生至少165℃的内部温度；并且随后使所述混合物组分从所述内部混合器落下。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述混合物组分包含至少40phr的所述聚丁二烯橡胶。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第二橡胶组分的玻璃化...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·赫里平，
申请(专利权)人：米其林集团总公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR