用于轮胎部件的包括来自银胶菊的天然橡胶的弹性体组合物和包括所述轮胎部件的轮胎制造技术

本发明专利技术涉及用于轮胎，优选用于高和超高性能(HP和UHP)轮胎的新型弹性体组合物。这些轮胎的特点是在潮湿和干燥沥青上都具有出色的操纵性和抓地力，即使在在运动驾驶或极端条件下达到的高温下也是如此。本发明专利技术的组合物包括来自特定银胶菊的天然橡胶和树脂，所述来自特定银胶菊的天然橡胶和树脂至少部分地代替通常使用的那些化石来源的合成橡胶和树脂，并且本发明专利技术的组合物允许生产具有较低环境影响的特别有效的轮胎。

Elastomer compositions comprising natural rubber from Geranium and tires comprising said tire components are used for tire components.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于轮胎部件的包括来自银胶菊的天然橡胶的弹性体组合物和包括所述轮胎部件的轮胎
本专利技术涉及用于轮胎的新型弹性体组合物，优选地用于高和超高性能(HP和UHP)轮胎，其特征在于即使在运动驾驶或极端条件下所达到的高温下也能在湿沥青和干沥青上具有出色的操纵和抓地力。这些组合物包括天然橡胶和树脂，所述天然橡胶和树脂至少部分地代替通常使用的那些化石来源的合成橡胶和树脂并且允许生产具有较低环境影响的特别有性能的轮胎。
技术介绍
其弦长测量值例如介于145mm至355mm之间的高性能或超高性能轮胎(称为HP和UHP(HP高性能，UHP超高性能)轮胎)必须具有出色的操纵性，在干沥青和湿沥青上的附着力之间具有良好的平衡并且如果可能的话，随着时间的推移和在极端驾驶条件下发生的温度升高下保持这些性能恒定。特别地，弹性体胎面组合物必须尽可能地保持其物理机械性能，而不会引起过早老化并确保良好的抗撕裂性和耐磨性。通常，为了满足这些要求，弹性体胎面组合物包括合成苯乙烯-丁二烯(SBR)弹性体，这是因为由于苯乙烯单元的存在，这些SBR弹性体具有更高的玻璃化转变温度，所以在必要时赋予更大的滞后性并且因此与其他聚二烯相比，例如相对于天然橡胶，在湿沥青和干沥青上的抓地力更好。此外，SBR弹性体确保更好的抗热老化性。用于轮胎胎面的弹性体组合物，尤其是用于高性能车辆的弹性体组合物在成分中含有大量树脂，以在生轮胎的制造过程中赋予粘合性，并且最重要的是在使用中胎面具有更好的抓地力。然而，将大量树脂加入弹性体组合物中可能引发问题并且需要复杂的混合系统。通常用于此目的的树脂主要是具有烃源的非天然树脂，因此取自不可再生资源。人们越来越关注轮胎行业用由可再生资源或可持续材料生产的原材料替代来自石油的原材料。用于制造轮胎的硫化弹性体组合物可含有不同量的天然橡胶。目前，最常用的是来自巴西橡胶树利用手工工艺获得的。天然橡胶也产自其他植物，特别是产自墨西哥本土的灌木，称为银胶菊(PartheniumargentatumGray)，采用高度机械化系统收集和加工银胶菊。有利地，银胶菊植物能够在沙漠地区生长并且不需要如培养三叶胶树所需的那样通常通过砍伐森林获得的肥沃土壤。来自银胶菊的橡胶类似于来自三叶胶的橡胶，其基本上由顺式-1,4-聚异戊二烯制成，即使它具有不同的微观结构，但最重要的是含有不同的非橡胶组分，所述非橡胶组分主要是树脂、植物残留物和矿物质。如果没有从非橡胶组分中充分纯化，则由于这些组分的含量，银胶菊橡胶的行为可能与三叶胶的行为不同，如不同的化学-物理性质所示。在这方面，取决于获得它的工艺，银胶菊橡胶可以包括大量天然树脂，主要是萜烯，例如按重量计高达25％，或者，如果经过适当的分离处理，它可以具有非常低的非橡胶残留物(树脂和其它)组分，例如量级在约2.5％或更少。含有高含量树脂的产品易降解，因此为了真正使用这种橡胶，首先开发了一些工艺以获得具有低含量树脂或者替代地已经添加了抗氧化剂。在文献用于胶乳和块状橡胶的处理(ProcessingGuayuleforlatexandbulkrubber)Ind.cropandproducts22(2005)1-47中，概述了通过浮力或溶剂萃取从银胶菊中提取天然橡胶的方法，其获得了具有不同纯度和副产品(例如甘蔗渣以及主要是萜类天然树脂)的轮胎。在由McIntyre，Stephen，Schloman和Bhowminck撰写的书籍弹性体手册(HandbookofElastomers)第二版(2001)中，第1章总结了关于来自银胶菊的橡胶的知识状况。在第13页上指出由于树脂含量高(高达25％)，银胶菊橡胶在加入弹性体轮胎组合物中并进行硫化时会经历快速的氧化降解，因此建议使用来自银胶菊的去树脂橡胶(含量小于5phr)以避免这些问题。在2012年9月24日至25日在荷兰瓦赫宁根举行的“2012会议：全球视角下欧洲的生物橡胶(2012Congress：BioRubberforEuropeinGlobalPerspectives)”的会议期间，在ApolloVredestein举行的演讲中，描述了使用来自银胶菊的含有树脂的天然橡胶制备冬季轮胎的胎面。在对比表(幻灯片13)中，显示出银胶菊橡胶具有12.5％的干燥丙酮提取物和34的门尼粘度。包括该银胶菊橡胶的冬季胎面组合物的断裂性能和撕裂强度性能低于来自三叶胶的天然橡胶(幻灯片17)。在幻灯片20上报道了具有6.5％干燥丙酮提取物的第二种银胶菊橡胶。对应的最终弹性体组合物(幻灯片22)尽管存在增强填料但仍显示出低的门尼粘度并且具有令人不满意的撕裂性能。专利申请US2013/0253088描述了来自银胶菊的天然橡胶，其含有2.5％-4％的树脂并且加入轮胎组合物中，在硫化体系中适当改性的轮胎组合物在拉伸作用下具有良好的结晶性能。专利US4530995描述了一种在加工之前保存银胶菊植物的方法，其包括将切碎的材料与至少一种不含水的有机溶剂混合得到悬浮液，在不存在氧气和存在可溶性抗氧化剂(苯二胺)的条件下保持。在示例中，提到了分子量值不超过559,000克/摩尔的提取的天然橡胶。专利GB2163752涉及弹性体，其中还有来自银胶菊的天然橡胶，其用抗氧化剂(苯二胺和亚磷酸酯)的协同混合物稳定。在文中，未指定橡胶的品级或是否其含有树脂。专利US4829117描述了适用于在加工之前的银胶菊植物或适用于已经提取的橡胶和树脂混合物的热稳定组合物和工艺，其特征在于使用挥发性抗氧化剂(例如BHT或TBX类型的空间庞大酚类)和可能的惰性输送液体(例如PEG)，其降低抗氧化剂的沸点并促进通过沸腾回收。
技术实现思路
本申请人已经设定了可能使用来自银胶菊的天然橡胶制造更环保的轮胎的目的，所述来自银胶菊的天然橡胶不仅替代通常包括在组合物中的三叶胶橡胶的部分，而且可能还替代至少一部分合成弹性体。然而不幸的是，在这方面的一般知识是相当令人沮丧并且获得包括显著量的银胶菊橡胶的适用于轮胎胎面、特别是HP或UHP轮胎的弹性体组合物看起来很困难。实际上，考虑到这些前提，将这些“生”轮胎与干燥和潮湿表面上的良好操纵性和可控性相结合，与此同时保持其他重要特性，例如滚动阻力和磨损，似乎非常困难。令人惊讶的是，本申请人已经发现，通过从银胶菊中就组成和性质而言(例如天然树脂的含量和类型，门尼粘度和塑性)适当选择天然橡胶，可以制备弹性体组合物，优选用于胎面，所述弹性体组合物更环保，性能更好且适用于不同类型的车辆轮胎，尤其是HP和UHP轮胎。特别地，本申请人已经制造了包括来自银胶菊的这种天然橡胶的硫化弹性体组合物，其与基于来自三叶胶的天然橡胶的组合物相比表现出更高或至少相当的抗撕裂性，同时改善断裂时的机械特性并且在冷或热条件下拥有更大的滞后性，因此具有湿沥青和干沥青上的良好的抓地性，并且具备令人满意的耐热老化和耐磨性，这允许其在高性能条件下应用，其中通常使用含有合成SBR共聚物的胎面。本申请人已经发现，因为橡胶和树脂都为天然，所以使用来自银胶菊的已含有其大量树脂的特定天然橡胶特别有利且环境可持续。由于使用这种特定的银胶菊橡胶，因此可以最大限度地减少原料橡胶的初始纯化步骤并避免在弹性体组合物中大量加入其它树脂的困难后续步骤，从而简化工艺并节本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于轮胎部件的可硫化弹性体组合物，其包括：‑X phr的来自银胶菊的天然橡胶(A)，其中X至少等于5phr，其中所述橡胶(A)包括按重量计占5％至20％的来自银胶菊的天然树脂(B)和至少0.1phr的至少一种抗氧化剂(C)，并且其中所述橡胶(A)的特征在于门尼粘度为至少40MU，华莱士塑性P0为至少25，华莱士塑性P30为至少10；‑Y phr的至少一种固体二烯弹性体聚合物(A')，其中X中含有的橡胶的phr和phr Y的总和等于100phr，‑至少10phr的至少一种增强填料(D)；‑至少0.05phr的至少一种硫化剂(E)；和优选地‑0.5phr至10phr的用于硫化的至少一种活化剂(F)；和/或‑0.05phr至10phr的用于硫化的至少一种促进剂(G)；和/或‑0.05phr至2phr的用于硫化的至少一种阻滞剂；和/或‑0.1phr至20phr的至少一种偶联剂(L)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.27 IT 1020160001313251.一种用于轮胎部件的可硫化弹性体组合物，其包括：-Xphr的来自银胶菊的天然橡胶(A)，其中X至少等于5phr，其中所述橡胶(A)包括按重量计占5％至20％的来自银胶菊的天然树脂(B)和至少0.1phr的至少一种抗氧化剂(C)，并且其中所述橡胶(A)的特征在于门尼粘度为至少40MU，华莱士塑性P0为至少25，华莱士塑性P30为至少10；-Yphr的至少一种固体二烯弹性体聚合物(A')，其中X中含有的橡胶的phr和phrY的总和等于100phr，-至少10phr的至少一种增强填料(D)；-至少0.05phr的至少一种硫化剂(E)；和优选地-0.5phr至10phr的用于硫化的至少一种活化剂(F)；和/或-0.05phr至10phr的用于硫化的至少一种促进剂(G)；和/或-0.05phr至2phr的用于硫化的至少一种阻滞剂；和/或-0.1phr至20phr的至少一种偶联剂(L)。2.根据权利要求1所述的可硫化弹性体组合物，其中X优选地为至少10phr或20phr或30phr或40phr或50phr或60phr或70phr。3.根据权利要求1或2所述的可硫化弹性...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·卡斯泰拉尼，T·哈内尔，D·达尔阿巴科，L·纳波利塔诺，E·阿尔比扎蒂，
申请(专利权)人：倍耐力轮胎股份公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT