硫可交联橡胶混合物以及车辆轮胎制造技术

本发明专利技术涉及硫可交联橡胶混合物，其包含‑橡胶共混物，该橡胶共混物由至少一种溶液聚合的高分子量二烯聚合物A和至少一种溶液聚合的低分子量聚合物B构成，其中，聚合物A和B中的至少一种已经在链末端处和/或沿着聚合物链和/或在偶联位点处被至少一个选自以下项的基团官能化：环氧基、羟基、羧基、硅烷硫化物基团、氨基、硅氧烷基、有机硅基团、酞菁基团、以及含有氨基的烷氧基甲硅烷基，‑30至300phr的至少一种二氧化硅，以及‑1至20phf的至少一种作为硅烷偶联剂的封端和/或未封端的巯基硅烷。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】硫可交联橡胶混合物以及车辆轮胎
本专利技术涉及包含橡胶共混物的硫可交联橡胶混合物，并且涉及包含此种橡胶混合物的车辆轮胎。
技术介绍
由于轮胎(尤其是充气车辆轮胎)的运行特性在很大程度上取决于胎面的橡胶组成，所以对胎面混合物的组成有着特别高的要求。在过去几年中在橡胶混合物中用二氧化硅部分或完全替代炭黑填充剂已经使运行特性总体上提高到更高水平。然而，在含二氧化硅的胎面混合物中，还仍然存在遵循相反趋势的在轮胎特性上的已知权衡。例如，湿抓地力和干制动的改进仍然总体上引起滚动阻力、冬季特性、和磨损特性的劣化。已经采取了多种方法来解决胎面中的权衡。例如，多种多样的不同聚合物，包括改性聚合物、树脂、增塑剂和精细分散的填充剂，已经用于橡胶混合物，并且已经进行了尝试以便通过改变混合物生产来影响硫化橡胶的特性。EP1052270A披露了例如基于炭黑作为填充剂的胎面混合物，这些胎面混合物针对在冰上的有效抓地力而言包括除了其他组分之外的液体聚合物，例如，聚丁二烯。DE3804908A1同样披露了基于炭黑作为填充剂的胎面混合物，这些胎面混合物针对良好冬季特性而言包含液体聚丁二烯。EP1035164A中提出了具有高乙烯基含量和高玻璃化转变温度(Tg)的液体聚丁二烯，作为常规增塑剂油的替代物用于轮胎胎面。WO2012/084360A1还披露了具有改进的滚动阻力的橡胶混合物，该橡胶混合物包含液体丁二烯橡胶和固体苯乙烯-丁二烯橡胶。在EP2778184A1中，由高分子量的SSBR和低分子量的SSBR生产了聚合物混合物，其中这些SSBR也可能已经被官能化。这种聚合物混合物用在用于轮胎的橡胶混合物中。DE102008058996A1和DE102008058991A1披露了，作为惯用增塑剂油的替代物，在具有大量的非官能化的合成橡胶的胎面混合物中的末端胺改性的液体聚丁二烯或末端羧基改性的液体聚丁二烯。据说这些轮胎的特征为：在低燃料消耗与良好的粘附特性之间的非常好的平衡，以及抑制胎面花纹沟(profilegroove)底部开裂同时保持耐磨性的能力。EP2060604B1披露了橡胶混合物，其包含与60phr的天然橡胶组合的具有20000g/mol的Mw的官能化聚合物和作为填充剂的炭黑。US20020082333A1通过在基于非官能化的合成橡胶和作为填充剂的二氧化硅的无NR橡胶混合物中使用三乙氧基硅烷改性的聚丁二烯而不是硅烷来改进可加工性。EP1535948B1披露了一种苯乙烯-丁二烯橡胶，其带有含有环氧基的聚有机硅氧烷基团作为官能化，其中三个或更多个聚合物链连接至一个聚有机硅氧烷基团。据说在含二氧化硅的橡胶混合物中这种聚合物与非官能化的丁二烯橡胶的组合产生了改进的滚动阻力、磨损和湿抓地力特性。EP2853558A1披露了通过使用苯乙烯-丁二烯橡胶来改进用于车辆轮胎的橡胶混合物的滚动阻力和磨损特性，该苯乙烯-丁二烯橡胶被酞菁基团和/或羟基和/或环氧基和/或硅烷硫化物基团官能化，并且具有按重量计0％至12％的苯乙烯含量并且具有在未固化状态下根据DSC-75℃至-120℃的玻璃化转变温度(Tg)。EP1925363B1披露了用于轮胎的橡胶组合物，其包含与高分子量改性二烯橡胶组合的具有低分子量的改性(官能化的)SBR。据说这改进除其他特性之外的滚动阻力。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供具有良好的可加工性的橡胶混合物。本专利技术的另一个目的是提供一种橡胶混合物，该橡胶混合物包含橡胶共混物并且产生具有改进的冬季特性和/或磨损特性和/或滚动阻力特性而不损害湿抓地力特性的轮胎。此目的通过硫可交联橡胶混合物实现，该橡胶混合物包含-由以下项构成的橡胶共混物-至少一种溶液聚合的高分子量二烯聚合物A，该溶液聚合的高分子量二烯聚合物由至少一种共轭二烯和任选地一种或多种乙烯基芳香族化合物形成，具有按重量计0％至50％的乙烯基芳香族化合物含量、具有基于该二烯含量按重量计8％至80％的乙烯基含量、具有根据DSC的-100℃<Tg<+20℃的玻璃化转变温度Tg、具有根据GPC大于350000g/mol的分子量Mw、以及具有1.1<PD<3的多分散性PD，以及-至少一种溶液聚合的低分子量聚合物B，该溶液聚合的低分子量聚合物由至少一种共轭二烯、或至少一种共轭二烯和一种或多种乙烯基芳香族化合物或至少一种或多于一种乙烯基芳香族化合物形成具有按重量计0％至50％的乙烯基芳香族化合物含量，具有基于存在的任何二烯含量按重量计8％至80％的乙烯基含量，具有根据DSC的-100℃<Tg<+80℃的玻璃化转变温度Tg，具有根据GPC的1300/molg<Mw<10000g/mol的分子量Mw并且具有1<PD<1.5的多分散性PD，其中，聚合物A和B中的至少一种已经在链末端处和/或沿着聚合物链和/或在偶联位点(多种聚合物可以被附接至一个官能化位点)处被至少一个选自以下项的基团官能化：环氧基、羟基、羧基、硅烷硫化物基团、氨基、硅氧烷基、有机硅基团、酞菁基团、以及含有氨基的烷氧基甲硅烷基,-30至300phr的至少一种二氧化硅，以及-1至20phf的至少一种作为硅烷偶联剂的封端和/或未封端的巯基硅烷。已经出人意料地发现，包含与二氧化硅和作为硅烷偶联剂的封端的或未封端的巯基硅烷组合的特定二烯聚合物A和特定聚合物B的特定橡胶共混物的上述橡胶混合物具有特别好的可加工性。聚合物B在此充当增塑剂。甚至在具有高填充剂水平并且具有高增塑剂含量的混合物(由聚合物B和存在的其他增塑剂构成)的情况下也显现出这些良好的加工特性。在用混合物生产的轮胎的情况下，实现了在冬季特性/磨损特性/滚动阻力特性与湿抓地力特性之间的权衡的明显改进。在本文件中使用的多分散性PD的数字是聚合物的重均分子量Mw与数均分子量Mn的商(PD＝Mw/Mn)。本文件中使用的单位“phr”(按重量计每一百份橡胶的份数)是橡胶工业中对于共混物配方而言量的标准单位。这些单独的物质的重量份的剂量在本文件中是基于100重量份的在混合物或共混物中存在的所有高分子量橡胶(因此总体上是固体)的总质量。因此，根据本专利技术存在的具有1300g/mol至10000g/mol的Mw的聚合物B不作为橡胶包括在用于phr计算的一百份中。在本文中使用的表述phf(按重量计每一百份填充剂的份数)是橡胶工业中用于填充剂的偶联剂的量的常规单位。在本申请的上下文中，phf涉及存在的二氧化硅，意指存在的任何其他填充剂(如炭黑)不被包含在硅烷的量的计算中。根据本专利技术，用于橡胶混合物的橡胶共混物包含高分子量的二烯聚合物A和低分子量的聚合物B，聚合物A在室温下总体上就其本身而言将是固体橡胶，聚合物B在室温下总体上就其本身而言将是液体。溶液聚合的高分子量二烯聚合物A，其由至少一种共轭二烯和任选地一种或多种乙烯基芳香族化合物形成，可以是多种多样的基于例如丁二烯、异戊二烯和苯乙烯的不同二烯聚合物。如果二烯聚合物A含有取代的共轭二烯单元，则乙烯基含量的数字基于等价物，例如在异戊二烯单元的情况下基于3,4-键合的组分，而在丁二烯单元的存在下，乙烯基含量的数字基于1,2-键合的组分。优选地，二烯聚合物A是聚丁二烯或苯乙烯-丁二烯橡胶(苯乙烯-丁二烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硫可交联橡胶混合物，该橡胶混合物包含‑由以下项构成的橡胶共混物‑至少一种溶液聚合的高分子量二烯聚合物A，该溶液聚合的高分子量二烯聚合物由至少一种共轭二烯和任选地一种或多种乙烯基芳香族化合物形成，具有按重量计0％至50％的乙烯基芳香族化合物含量、具有基于存在的任何二烯含量按重量计8％至80％的乙烯基含量、具有根据DSC的‑100℃<Tg<+20℃的玻璃化转变温度Tg、具有根据GPC大于350 000g/mol的分子量Mw、以及具有1.1<PD<3的多分散性PD，以及‑至少一种溶液聚合的低分子量聚合物B，该溶液聚合的低分子量聚合物由至少一种共轭二烯、或至少一种共轭二烯和一种或多种乙烯基芳香族化合物或至少一种或多于一种乙烯基芳香族化合物形成具有按重量计0％至50％的乙烯基芳香族化合物含量，具有基于存在的任何二烯含量按重量计8％至80％的乙烯基含量，具有根据DSC的‑100℃<Tg<+80℃的玻璃化转变温度Tg，具有根据GPC的1300/mol g<Mw<10 000g/mol的分子量Mw并且具有1<PD<1.5的多分散性PD，其中，聚合物A和B中的至少一种已经在链末端处和/或沿着聚合物链和/或在偶联位点(多种聚合物可以被附接至一个官能化位点)处被至少一个选自以下项的基团官能化：环氧基、羟基、羧基、硅烷硫化物基团、氨基、硅氧烷基、有机硅基团、酞菁基团、以及含有氨基的烷氧基甲硅烷基‑30至300phr的至少一种二氧化硅，以及‑1至20phf的至少一种作为硅烷偶联剂的封端和/或未封端的巯基硅烷。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.17 DE 102016215353.61.一种硫可交联橡胶混合物，该橡胶混合物包含-由以下项构成的橡胶共混物-至少一种溶液聚合的高分子量二烯聚合物A，该溶液聚合的高分子量二烯聚合物由至少一种共轭二烯和任选地一种或多种乙烯基芳香族化合物形成，具有按重量计0％至50％的乙烯基芳香族化合物含量、具有基于存在的任何二烯含量按重量计8％至80％的乙烯基含量、具有根据DSC的-100℃<Tg<+20℃的玻璃化转变温度Tg、具有根据GPC大于350000g/mol的分子量Mw、以及具有1.1<PD<3的多分散性PD，以及-至少一种溶液聚合的低分子量聚合物B，该溶液聚合的低分子量聚合物由至少一种共轭二烯、或至少一种共轭二烯和一种或多种乙烯基芳香族化合物或至少一种或多于一种乙烯基芳香族化合物形成具有按重量计0％至50％的乙烯基芳香族化合物含量，具有基于存在的任何二烯含量按重量计8％至80％的乙烯基含量，具有根据DSC的-100℃<Tg<+80℃的玻璃化转变温度Tg，具有根据GPC的1300/molg<Mw<10000g/mol的分子量Mw并且具有1<PD<1.5的多分散性PD，其中，聚合物A和B中的至少一种已经在链末端处和/或沿着聚合物链和/或在偶联位点(多种聚合物可以被附接至一个官能化位点)处被至少一个选自以下项的基团官能化：环氧基、羟基、羧基、硅烷硫化物基团、氨基、硅氧烷基、有机硅基团、酞菁基团、以及含有氨基的烷氧基甲硅烷基-30至300phr的至少一种二氧化硅，以及-1至20phf的至少一种作为硅烷偶联剂的封端和/或未封端的巯基硅烷。2.如权利要求1所述的橡胶混合物，其特征在于，至少该溶液聚合的低分子量聚合物B已经被官能化。3.如权利要求2所述的橡胶混合物，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡拉·雷克，卡塔里娜·萨，卡特林·文明博姆坎普，维多利亚·帕翁·谢拉，诺贝特·米勒，迈克尔·拉德克，
申请(专利权)人：大陆轮胎德国有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE