轮胎橡胶配混料的制造方法技术

一种橡胶配混料的制造方法，其中聚合物基料包括部分的玻璃化转变温度超过-50℃的第一高分子材料、和部分的玻璃化转变温度低于-50℃的第二高分子材料、和作为填料的二氧化硅。所述方法包括：第一高分子材料的预处理步骤，其中将所述第一高分子材料、比表面积为80至135m2/g的二氧化硅、硅烷偶联剂、和至少一种亲核试剂混合在一起；第二高分子材料的预处理步骤，其中将所述第二高分子材料、比表面积为150至220m2/g的二氧化硅、硅烷偶联剂、和至少一种亲核试剂混合在一起；混合步骤，其中将由所述预处理步骤获得的配混物混合在一起；和最后步骤，其中添加硬脂酸和硫化体系并且与所生产的配混料混合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】轮胎橡胶配混料的制造方法
本专利技术涉及轮胎橡胶配混料的制造方法。
技术介绍
二氧化硅长久以来用作在胎面配混料中的补强填料。二氧化硅用来代替炭黑并且与二氧化硅的硅烷醇基相互作用的特定的化学物质(硅烷)一起来抑制其颗粒形成氢键。在直接的功能的情况下，硅烷也可以与聚合物基料相互作用从而在聚合物基料与二氧化硅之间形成化学桥。由于其在滚动阻力和湿路面抓着性能的方面提供的优势，使用二氧化硅。为了平衡一些物理和机械的配混料性能，在工业上的通常实践是使用包括具有不同的物理性能的聚合物的混合物的聚合物基料。通常，这些不同在不同的玻璃化转变温度的形式方面显示出。然而，使用具有不同的物理性能的聚合物的混合物会在耐磨耗性方面产生问题。即，聚合物的刚性差异会导致在所得聚合物基料中的局部应力，其对耐磨耗性具有不利影响。因此需要一种配混料的制造方法，在所述配混料中，聚合物基料包括具有不同的玻璃化转变温度的聚合物的混合物，但不损害配混料的耐磨耗性特性。申请人已经出人意料地发现了一种配混料的制造方法，在所述配混料中，聚合物基料包括具有不同的玻璃化转变温度的聚合物的混合物，而在耐磨耗性方面没有问题，并且其出人意料地也在滚动阻力方面提供优势。对于已知的技术，根据本专利技术的方法不涉及增加原料的量，并且配混料中没有另外的原料，但仅仅选择其混合的时间。事实上，如本领域技术人员已知，使用太多或太多种类的原料难以控制配混料的很多目标性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是一种橡胶配混料的制造方法，其中聚合物基料包括部分的玻璃化转变温度超过-50℃的第一高分子材料、和部分的玻璃化转变温度低于-50℃的第二高分子材料；并包括作为填料的二氧化硅；所述方法的特征在于，其包括：所述第一高分子材料的预处理步骤，其中将所述第一高分子材料、比表面积为80至135m2/g的二氧化硅、硅烷偶联剂、和至少一种亲核试剂混合在一起；所述第二高分子材料的预处理步骤，其中将所述第二高分子材料、比表面积为150至220m2/g的二氧化硅、硅烷偶联剂、和至少一种亲核试剂混合在一起；混合步骤，其中将由所述第一和第二高分子材料的预处理步骤获得的各配混物混合为一种配混料；和最后步骤，其中添加硬脂酸和硫化体系并且与所生产的配混料混合。此处和下文中，术语“硫化体系”意指能够交联聚合物基料的配混物，例如硫磺和此外可能的促进剂。优选地，所述亲核试剂是硫化促进剂类。优选地，所述硫化促进剂类的所述亲核试剂选自由以下组成的组：胺类、二硫化物、胍类和其衍生物、硫脲和其衍生物、噻唑类、秋兰姆类、次磺酰胺类和其衍生物、二硫代氨基甲酸盐类、二硫代磷酸盐类、和黄原酸盐类；更优选地，所述硫化促进剂类在以下组成的组中：苯并噻唑-环己基-次磺酰胺(CBS)、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(TBBS)、2-巯基苯并噻唑(MBT)、2-巯基苯并噻唑的锌盐(ZMBT)、苯并噻唑-2-二环己基次磺酰胺(DCBS)、二苯胍(DPG)、三苯胍(TPG)、二邻甲苯胍(DOTG)、邻甲苯基双胍(OTBG)、二苯基硫脲(DPTU)、二硫化苯并噻唑(MBTS)、六亚甲基四胺(HMT)、二硫化四苄基秋兰姆(TBzTD)、和其混合物。优选地，在各个所述预处理步骤中，相对于存在于所述预处理步骤中的橡胶，所述二氧化硅的量的范围为10至80phr。优选地，所使用的所述聚合物基料包括80至20phr的所述第一高分子材料和20至80phr的所述第二高分子材料。优选地，所述第一高分子材料是苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)。优选地，所述第二高分子材料是聚丁二烯(BR)或天然橡胶(NR)。本专利技术的进一步目的是一种配混料，其使用根据本专利技术的方法生产。本专利技术的进一步目的是一种轮胎部件，其由根据本专利技术的方法生产的配混料制成。本专利技术的进一步目的是一种轮胎，其至少一部分由使用根据本专利技术的方法生产的配混料制成。具体实施方式以下是用于更清晰地理解本专利技术的非限制性实施例。实施例生产了六个对照用配混料(对照例1-对照例6)和一个根据本专利技术的配混料(Inv.)。更具体地，配混料对照例1是指已知的配混料，其中在第一混合步骤中添加全部聚合物基料、全部二氧化硅、全部硅烷偶联剂、和硬脂酸并同时混合，然而硫化促进剂类的亲核试剂仅在最后混合步骤中与硫化体系一起，混合至配混料中。配混料对照例2与对照例1的不同在于包括超过-50℃的Tg的聚合物预处理步骤，该聚合物预处理步骤包括将仅超过-50℃的Tg的聚合物与80-135m2/g的比表面积的二氧化硅和部分硅烷偶联剂混合。配混料对照例3与对照例1的不同在于通包括低于-50℃的Tg的聚合物预处理步骤，该聚合物预处理步骤包括将仅低于-50℃的Tg的聚合物与150-220m2/g的比表面积的二氧化硅和部分硅烷偶联剂混合，。配混料对照例4与对照例1的不同在于同时包括如对照例2的超过-50℃的Tg的聚合物预处理步骤和如对照例3的低于-50℃的Tg的聚合物预处理步骤。配混料对照例5与对照例2的不同在于单独在超过-50℃的Tg的聚合物预处理步骤中的亲核试剂的存在，和在于仅在最后混合步骤中添加硬脂酸。配混料对照例6与对照例3的不同在于仅在低于-50℃的Tg的聚合物预处理步骤中存在亲核试剂，和在于仅在最后混合步骤中添加硬脂酸，。根据本专利技术的配混料Inv.包括：如配混料对照例4的两个预处理步骤，加上在两个预处理步骤中存在亲核试剂，以及仅在最后混合步骤中添加硬脂酸。配混料对照例1如下生产：-配混料的制备-(第一混合步骤)在混合之前，将230-270升正切转子混合机装填有表I中示出的原料至66-72％的填充因子。在40-60rpm的速度下运行混合机，并且所得配混物在达到140-160℃的温度时排出。(最后混合步骤)将表I中的各成分添加至来自前述混合步骤的配混物至填充因子为63-67％。在20-40rpm的速度下运行混合机，并且所得配混料在达到100-110℃的温度时排出。对照用配混料对照例2-对照例6和根据本专利技术的配混料Inv.如下生产：-配混料的制备-(聚合物基料的超过-50℃的Tg和低于-50℃的Tg的部分的预处理)在混合之前，将230-270升正切转子混合机装填有表I-III中示出的成分至填充因子为66-72％。在40-60rpm的速度下运行混合机，并且所得配混物在达到140-160℃的温度时排出。(混合步骤)在混合之前，将230-270升正切转子混合机装填有表I-III中示出的原料至填充因子为66-72％。在40-60rpm的速度下运行混合机，并且所得配混物在达到140-160℃的温度时排出。(最后混合步骤)将表I-III中的原料添加至来自前述混合步骤的各配混物至填充因子为63-67％。在20-40rpm的速度下运行混合机，并且所得配混料在达到100-110℃的温度时排出。表I示出对照例1-对照例3的配混料的以phr计的组成、和添加原料的步骤。表IE-SBR是通过乳液聚合过程获得的聚合物基料，其分别具有800-1500×103和500-900×103的平均分子量、20至45％的苯乙烯含量、并且使用0至30％的油含量；二氧化硅*表示具有80至135m2/g的比表面积和40至70nm的粒径分布的二氧化硅；二氧化硅**表示具有150至220m2/g的比表面积和40本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种橡胶配混料的制造方法，其中聚合物基料包括部分的玻璃化转变温度超过‑50℃的第一高分子材料和部分的玻璃化转变温度低于‑50℃的第二高分子材料，并包括作为填料的二氧化硅；所述方法的特征在于，其包括：所述第一高分子材料的预处理步骤，其中将所述第一高分子材料、比表面积为80至135m2/g的二氧化硅、硅烷偶联剂、和至少一种亲核试剂混合在一起；所述第二高分子材料的预处理步骤，其中将所述第二高分子材料、比表面积为150至220m2/g的二氧化硅、硅烷偶联剂、和至少一种亲核试剂混合在一起；混合步骤，其中将由所述第一高分子材料的预处理步骤和所述第二高分子材料的预处理步骤获得的各配混物混合为一种配混料；和最后步骤，其中添加硬脂酸和硫化体系并且与所生产的配混料混合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.07.08 IT RM2013A0003981.一种橡胶配混料的制造方法，其中聚合物基料包括部分的玻璃化转变温度超过-50℃的第一高分子材料和部分的玻璃化转变温度低于-50℃的第二高分子材料，并包括作为填料的二氧化硅；所述方法的特征在于，其包括：所述第一高分子材料的预处理步骤，其中将所述第一高分子材料、比表面积为80至135m2/g的二氧化硅、硅烷偶联剂、和至少一种亲核试剂混合在一起；所述第二高分子材料的预处理步骤，其中将所述第二高分子材料、比表面积为150至220m2/g的二氧化硅、硅烷偶联剂、和至少一种亲核试剂混合在一起；混合步骤，其中将由所述第一高分子材料的预处理步骤和所述第二高分子材料的预处理步骤获得的各配混物混合为一种配混料；和最后步骤，其中添加硬脂酸和硫化体系并且与所生产的配混料混合。2.根据权利要求1所述的橡胶配混料的制造方法，其特征在于，所述亲核试剂是硫化促进剂类。3.根据权利要求2所述的橡胶配混料的制造方法，其特征在于，所述硫化促进剂类的所述亲核试剂选自由以下组成的组：胺类、二硫化物、胍类和其衍生物、硫脲和其衍生物、噻唑类、秋兰姆类、次磺酰胺类和其衍生物、二硫代氨基甲酸盐...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·阿戈雷蒂，弗朗西斯科·波蒂，里卡尔多·阿西翁，大卫·普力威特拉，米歇尔·阿穆里，
申请(专利权)人：株式会社普利司通，
类型：发明
国别省市：日本;JP