包含乳清蛋白质的橡胶组合物制造技术

本公开涉及橡胶组合物，所述橡胶组合物包含共轭二烯橡胶、增强二氧化硅填料和乳清蛋白质组分。所述乳清蛋白质组分的量足以提供约0.1phr至约10phr乳清蛋白质。本公开还涉及制备此类橡胶组合物的方法并且涉及包含本文所公开的橡胶组合物的轮胎组件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含乳清蛋白质的橡胶组合物
本公开涉及橡胶组合物并且涉及相关的方法，该橡胶组合物包含至少一种橡胶、增强二氧化硅填料和乳清蛋白质组分。本公开还涉及包含本文所公开的橡胶组合物的轮胎组件。
技术介绍
用于车辆轮胎的橡胶组合物通常使用增强填料诸如二氧化硅以赋予期望的特性诸如耐磨性和滚动阻力。然而，二氧化硅填料可在橡胶组合物中附聚(在混合期间)，这导致组合物的粘度增加。增加的粘度使得橡胶组合物更难以处理。
技术实现思路
本文公开了橡胶组合物以及相关的方法，所述橡胶组合物包含至少一种橡胶、增强二氧化硅填料和乳清蛋白质组分。本专利技术还公开了包含本文所公开的橡胶组合物的轮胎组件。在第一实施方案中，公开了橡胶组合物，该橡胶组合物包含至少一种橡胶、增强二氧化硅填料和乳清蛋白质组分。所述橡胶组合物包含约5phr至约200phr的增强二氧化硅填料，并且所述乳清蛋白质组分以足以提供约0.1phr至约10phr的乳清蛋白质的量存在。在第二实施方案中，公开了已经受固化的橡胶组合物；所述组合物包含至少一种橡胶、增强二氧化硅填料、乳清蛋白质和固化包。所述橡胶组合物包含约5phr至约200phr的增强二氧化硅填料，并且所述乳清蛋白质以约0.1phr至约10phr的量存在。在第三实施方案中，公开了用于降低含二氧化硅填料的橡胶组合物的粘度的方法。所述方法包括使用橡胶组合物，所述橡胶组合物包含至少一种橡胶，约5phr至200phr的增强二氧化硅填料，和量足以提供约0.1phr至约10phr的乳清蛋白质的乳清蛋白质组分。具体实施方式本文公开了橡胶组合物以及相关的方法，所述橡胶组合物包含至少一种橡胶、增强二氧化硅填料和乳清蛋白质组分。本文还公开了包含本文所公开的橡胶组合物的轮胎组件。在第一实施方案中，本专利技术公开了橡胶组合物，所述橡胶组合物包含至少一种橡胶、增强二氧化硅填料和乳清蛋白质组分。所述橡胶组合物包含约5phr至约200phr的增强二氧化硅填料，并且所述乳清蛋白质组分以足以提供约0.1phr至约10phr的乳清蛋白质的量存在。在第二实施方案中，公开了已经受固化的橡胶组合物；所述组合物包含至少一种橡胶、增强二氧化硅填料、乳清蛋白质和固化包。所述橡胶组合物包含约5phr至约200phr的增强二氧化硅填料，并且所述乳清蛋白质以约0.1phr至约10phr的量存在。在第三实施方案中，公开了用于减小含二氧化硅填料的橡胶组合物的粘度的方法。所述方法包括使用橡胶组合物，所述橡胶组合物包含至少一种橡胶，约5phr至200phr的增强二氧化硅填料，和量足以提供约0.1phr至约10phr的乳清蛋白质的乳清蛋白质组分。定义本文所述的术语仅用于描述实施方案，并且不应被解释成作为整体限制本专利技术。如本文所用，术语“phr”是指按橡胶的重量计的份数。如果橡胶组合物包含多于一种橡胶，则“phr”是指按一百份所有橡胶的总量计的份数。如本文所用，术语“聚丁二烯”用于指示由顺式-1,3-丁二烯单体制造的聚合物。术语聚丁二烯还可与短语“聚丁二烯橡胶”互换使用并缩写为“BR”。如本文所用，术语“聚异戊二烯”是指合成聚异戊二烯。换句话讲，该术语用于表示由异戊二烯单体制造的聚合物，并且不应被解释为包括天然存在的天然橡胶(例如，三叶胶天然橡胶、银胶菊来源的天然橡胶或蒲公英来源的天然橡胶)。术语聚异戊二烯还与短语“聚异戊二烯橡胶”互换使用，并且缩写为“IR”。如本文所用，术语“丁苯橡胶”或“SBR”是指由苯乙烯和顺式-1,3-丁二烯单体制造的共聚物。如本文所用，术语“天然橡胶”或“NR”是指天然存在的橡胶，诸如可从诸如三叶橡胶树源，和非三叶橡胶树源(例如，银胶菊灌木和蒲公英(例如，TKS)收获得到的橡胶。换句话讲，术语“天然橡胶”不应被解释为包括聚异戊二烯。如本文所用，术语“乳清蛋白质组分”是指包含乳清蛋白质，但还可包括其它材料诸如水、矿物质、脂肪、碳水化合物等的组分。如本文所用，术语“大部分”是指按重量计至少51％。如本文所用，术语“小部分”是指按重量计小于50％。出于本公开的目的，除非另有说明，否则对橡胶组合物中组分的百分比量的任何提及均是指重量百分比。类似地，除非另有说明，否则对橡胶组合物中组分量的比的任何提及均是指重量比。除非另有说明，否则本文涉及本公开的橡胶组合物的组分和量的讨论应当理解为同样适用于其它实施方案，例如相关方法和包含本文所公开的橡胶组合物的轮胎(和胎面)。乳清蛋白质组分和乳清蛋白质如上所述，根据本文所公开的第一实施方案和第二实施方案，橡胶组合物包含乳清蛋白质组分，并且根据本文所公开的第二实施方案，橡胶组合物包含乳清蛋白质。如下文更详细地讨论的，乳清蛋白质组分为所得橡胶组合物中乳清蛋白质的源。乳清蛋白质和酪蛋白是存在于乳中的两种类型的蛋白质(即来自牛、山羊、绵羊、人类或其它哺乳动物的乳)。乳清蛋白质通常是指当将液体乳酸化至4.6或更低的pH时，保持可溶性的一组乳蛋白。酪蛋白是在酸性pH下凝结变成乳酪、酸奶或其它固化或半固化乳制品的乳蛋白。将凝结的酪蛋白固体从发酵乳中除去后，将剩余的液体称为乳清；乳清通常包含乳清蛋白质连同不同量的碳水化合物(例如乳糖)、脂肪和矿物质。乳清蛋白质是球状蛋白质的集合，其包括蛋白质诸如α-乳白蛋白、β-乳球蛋白、免疫球蛋白和牛血清白蛋白；虽然乳清蛋白质包含蛋白质的集合，但为了便于参考，本文中将其称为单数形式的“乳清蛋白质”。α-乳白蛋白和β-乳球蛋白的组合包含来自牛奶的乳清蛋白质中的大部分蛋白质，其包含按重量计分别为约25％和65％的蛋白质。虽然乳清蛋白质可包含非常少量的单独的氨基酸或短链蛋白低聚物，但乳清蛋白质中的大部分(即，多于50％，包括多于75％、多于90％、或甚至多于95％)的蛋白质链具有大于约10kDa的分子量(通过诸如凝胶电泳的方法测量)。在本文所公开的第一实施方案至第三实施方案中的某些实施方案中，用于橡胶组合物(或包含在乳清蛋白质组分中)的乳清蛋白质的蛋白质链具有小于约50％的水解度。水解度(“DH”)是当蛋白质水解以将蛋白质链分解成较短的链或单个氨基酸时切割的肽键的百分比。DH可通过若干已知方法中的任一种测量，包括pH统计测量、三硝基苯磺酸(TNBS)反应、邻苯二甲醛(OPA)反应和甲醛滴定。在本文所公开的第一实施方案至第三实施方案中的某些实施方案中，用于橡胶组合物(或包含在乳清蛋白质组分中)的乳清蛋白质具有小于约30％，包括小于30％、小于约25％、小于25％、小于约20％、小于20％、小于约15％、小于15％、小于约10％、小于10％、小于约5％、小于5％、小于约3％、以及小于3％的DH。在根据本文所公开的第一实施方案至第三实施方案的某些实施方案中，乳清蛋白质组分中的乳清蛋白质满足与DH相关的前述属性中的至少一个。所有蛋白质均由氨基酸的构建体构成。乳清蛋白质的蛋白质链包含相对高百分比的支链氨基酸(BCAA)，具体地讲亮氨酸。由于乳清蛋白质的氨基酸特征，其包含显着量的硫，但不含磷酸盐(磷)。因此，在某些实施方案中，根据第一实施方案至第三实施方案，用于橡胶组合物的乳清蛋白质组分或橡胶组合物中包含的乳清蛋白质可描述为不含磷酸盐(或磷)。相比之下，酪蛋白具有不同的氨基酸特征，并且主要包含α-酪蛋白、β-酪蛋白和κ-酪蛋本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种橡胶组合物，包含：a.至少一种橡胶；b.增强二氧化硅填料，其量为约5phr至约200phr；以及c.乳清蛋白质组分，其量足以提供约0.1phr至约10phr乳清蛋白质。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.18 US 62/093,6081.一种橡胶组合物，包含：a.至少一种橡胶；b.增强二氧化硅填料，其量为约5phr至约200phr；以及c.乳清蛋白质组分，其量足以提供约0.1phr至约10phr乳清蛋白质。2.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其中所述乳清蛋白质组分的量足以提供约0.5phr至约5phr乳清蛋白质。3.根据权利要求1或权利要求2所述的橡胶组合物，其中所述乳清蛋白质组分包含下列中的至少一种：酸性乳清粉、还原乳糖乳清、还原矿物质乳清、甜乳清粉、乳清浓缩蛋白、和乳清分离蛋白。4.一种已经受固化的橡胶组合物，所述橡胶组合物包含：a.至少一种橡胶；b.增强二氧化硅填料，其量为约5phr至约200phr；c.乳清蛋白质，其量为约0.1phr至约10phr；以及d.固化包。5.根据权利要求4所述的橡胶组合物，其中所述乳清蛋白质的量占约0.5phr至约5phr。6.根据权利要求1至5中任一项所述的橡胶组合物，其中所述乳清蛋白质满足下列中的至少一个：a.所述乳清蛋白质中的大部分蛋白链具有大于约10kDa的分子量；b.所述乳清蛋白质中的大部分蛋白质为α-乳白蛋白和β-乳球蛋白的组合；以及c.小于50％，优选地小于5％的水解度。7.根据权利要求1至6中任一项所述的橡胶组合物，其中所述组合物还包含纤维素酯。8.根据权利要求1至7中任一项所述的橡胶组合物，其中所述组合物还包含淀粉。9.根据权利要求1至8中任一项所述的橡胶组合物，其中所述增强二氧化硅填料包含预处理二氧化硅。10.根据权利要求1至9中任一项所述的橡胶组合物，还包含约0.5phr至约20phr二氧化硅偶联剂，其中二氧化硅偶联剂的总量与二氧化硅的比率占约1:100至约1:5。11.根据权利要求1至10中任一项所述的橡胶组合物，其中所述至少一种橡胶中的至少大部分(按重量计)包含下列中的至少一种：天然橡胶、聚异戊二烯橡胶、聚丁二烯橡胶、和丁...

【专利技术属性】
技术研发人员：本杰明·C·加利齐奥，阿米·M·兰德尔，梅利莎·M·克拉克，
申请(专利权)人：普利司通美国轮胎运营有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US