高性能轮胎、胎冠和可交联弹性体组合物制造技术

技术编号:1611251 阅读:185 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种包含至少一种含由可交联弹性体组合物经交联而得到的交联弹性体材料的结构元件的轮胎,其中可交联弹性体组合物包含:(a)40phr-100phr至少一种苯乙烯/1,3-丁二烯共聚物,(b)0phr-60phr至少一种不同于苯乙烯/1,3-丁二烯共聚物的二烯弹性体聚合物,(c)60phr-100phr-至少一种二氧化硅补强填充剂,(d)20phr-60phr至少一种RAE-油(剩余芳族提取油)。优选的是,所述至少一种结构元件是轮胎的胎冠。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及轮胎,特别涉及高性能轮胎、胎冠和可交联弹性体组 合物。
技术介绍
本专利技术尤其涉及轮胎,特别涉及包含至少一种含交联弹性体材料 的结构元件的高性能轮胎,其中交联弹性体材料是由包含至少一种苯乙烯/1, 3-丁二烯共聚物,至少一种不同于苯乙烯/1, 3-丁二烯共聚物 的二烯弹性体聚合物,至少一种二氧化硅补强填充剂以及至少一种具 有低含量多芳烃(PAH)的油的可交联弹性体組合物经交联得到的。本专利技术的另一方面还涉及包含可交联弹性体组合物的胎冠,该可 交联弹性体组合物包含至少一种苯乙烯/1, 3-丁二烯共聚物,至少一种 不同于苯乙烯/1, 3-丁二烯共聚物的二烯弹性体聚合物,至少一种二氧 化硅补强填充剂以及至少一种具有低含量多芳烃(PAH)的油。本专利技术的再一方面还涉及包含至少一种苯乙烯/1, 3-丁二烯共聚 物,至少一种不同于苯乙烯/1, 3-丁二烯共聚物的二烯弹性体聚合物, 至少一种二氧化硅补强填充剂及至少一种具有低含量多芳烃(PAH )的油的可交联弹性体组合物,还涉及使所述可交联弹性体組合物交联而 得到的交联制品。关于高性能轮胎,该轮胎通常是指"HP"或"UHP,,("高性能"或 "超高性能")轮胎,特别是属于"V"或"Z"类的轮胎,该V或Z 类分别代表最高时速可达到210千米/小时-240千米/小时和高于240 千米/小时的那些轮胎。已知向天然或合成弹性体聚合物中添加加工油的一些原因是为了 例如降低加工时的共混温度,降低弹性体聚合物的粘度,从而易于与 可能包含其它成分的可交联弹性体组合物相混炼、易于挤出和一般加工,降低混炼收缩和压延收缩,有助填充剂的分散,以及改进交联弹 性体组合物的物理性能。通常,已经使用含一定量多环芳族(PCA )化合物 的芳族力。工油。特别地,在轮胎制造,尤其在轮胎胎冠的制造中采用蒸馏芳族提 取油(DAE-油)来改善轮胎性能是已知的。然而,这类DAE-油的缺点 是多芳烃(PAH)含量高(约400ppm),会严重危害生态环境并被怀疑 会引发癌症。汽车行驶时所产生的磨损微粒对环境造成污染的一个重 要原因是存在DAE-油。因此, 一些环境组织已经要求从市场上淘汰DAE-油。例如,欧洲 立法将DAE-油归入"致癌" 一类并划归入危险品"R45"(可能引起癌 症)。欧洲轮胎制造组织BLIC ( Bureau the Liasons des Industries du Caoutchouc de I, U.E., Brussels )与IISRP ( European Section of the International Institute of Synthetic Rubber Producers, London)共同发起的联合研究计划来寻找替代物质。事实上,他们要 求油料公司提出适当的可选材料作为DAE-油的替代物。特别地,含^3重量。/。二甲亚砜(DMS0)提取物的矿物油(用IP3" 试验方法测定)可认为是不会致癌的,已被建议作为DAE-油的替代物。 作为这类特定矿物油的代表可提及的有例如适度提取的溶剂化油 (MES-油)和经处理的蒸馏芳族提取油(T-DAE油)。例如,J. E. Pocklington ("A Safer alternative to aromatic process oils", Tire Technology International 1998 )提出用不 同的油来代替DAE-油,其中提及的是剩余芳族提取油(RAE-油)和MES-油。然而,在该文中不推荐釆用RAE-油,因为这种油的获得是有限的。然而,由于MES-油和TDAE-油的化学组成与DAE-油有很大的不同, 因而会存在一些缺点。为了说明这种化学组成的差别,下表中列出了 MES-油、TDAE-油和DAE-油的典型碳分布(S-未校正的)以作比较。 芳族碳(CA)含量、环烷环碳(CN)含量和链烷链碳(CP)含量是根据ASTMD卩M0-03标准方法(Kurtz分析)测定的,以重量°/。表示(以 油中所含烃的总重量计)。表l: MES-油、TDAE-油和DAE-油的典型碳分布<table>table see original document page 9</column></row><table>与DAE-油相比,MES-油和TDAE-油中芳族碳含量较低会对轮胎性 能,特别是关于湿打滑性能,产生负面影响。因此,该两种油看来不 特别适用于轮胎结构元件更特别地是轮胎胎冠的制造。先有技术在寻找DAE-油的替代品方面还进行了一些其它方面的 工作。例如,美国专利5504113公开了一种运动粘度为32厘沲-50厘沲 (IOOT )、 DMSO提取物少于3重量% (按IP346标准试验方法)的油 组合物。具体地说,所述油可含30重量-55重量%,例如在30重量%-50 重量%范围内(如35重量%-48重量%)总芳族化合物(以油中所含烃 总重量计)。该油中DMSO提取物少于3重量%,例如在1重量%-3重量 %范围内(如1重量%-2重量% X以油组合物中所含烃总重量计,按IP346 标准试验方法测定)。但添加有所述油组合物的橡胶组合物的性能公开 为相对于添加有先有技术中已知油得到的性能还稍差。美国专利申请2002/0198296公开了一种包含基于不饱和烯烃腈、 乙烯基芳族化合物和共轭二烯的三元共聚物(NSBR )、非极性橡胶和含 DMS0提取物《3重量。/。(按照IP346标准试验方法测定)的特定矿物油 的橡胶混合物。优选的是,采用的特定矿物油是MES-油(已公开为 Catenex SNR )、 TDAE-油以及矿物油如环烷油或氢化环烷油。据i兌, 上述橡胶混合物具有与采用常规芳族矿物油的橡胶混合物相当的或比 其具有更好的技术品质。特别地,所述橡胶组合物被认为具有改进的 抗湿滑性能。美国专利申请2005/0009978公开了 一种包含可硫化的橡胶组合物制组件的充气轮胎,该组合物包含(以100重量份弹性体计(phr )) 约40phr-约90phr溶液聚合苯乙烯-丁二烯(苯乙烯含量高于38重量 %),约10phr-约60phr至少一种其它弹性体和约10phr-约70phr玻璃 化转变温度为约-80r-约-40X:、 DMSO提取物少于3重量% (按IP346 标准试验方法测定)的加工油。所述特定矿物油可选自MES-油(已公 开为CatenexSNR⑧)、TDAE-油和重环烷型油。据说,上述充气轮胎既 具有优良的滚动阻力性能又具有优良的湿路面抓着力性能的良好平 衡。
技术实现思路
本申请人面临的问题是如何获得一种尤其具有高的湿路面抓着力 和干路面抓着力的高性能轮胎。本申请人已观察到在可交联弹性体组合物中采用MES-油或TDAE-油来代替芳族油(如DAE-油)可能会呈现一些缺点。特别是本申请人 已观察到采用所述MES-油或TDAE-油代替DAE-油不可能获得具有高的 湿路面抓着力和干路面抓着力的轮胎。本申请人业已发现,向可交联弹性体组合物添加RAE-油可获得尤其具有高的湿路面抓着力和千路面抓着力的高性能轮胎。获得所述高 的湿路面抓着力和干路面抓着力,不会对轮胎的滚动阻力产本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种轮胎,该轮胎包含至少一种含由可交联弹性体组合物经交联而得到的交联弹性体材料的结构元件,该可交联弹性体组合物包含:(a)40phr-100phr至少一种苯乙烯/1,3-丁二烯共聚物,(b)0phr-60phr至少一种不同于苯乙烯/1,3-丁二烯共聚物的二烯弹性体聚合物,(c)60phr-100phr至少一种二氧化硅补强填充剂,(d)20phr-60phr至少一种RAE-油。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:J莫伊雷特U库尔曼
申请(专利权)人:倍耐力轮胎股份公司
类型:发明
国别省市:IT[意大利]

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