本发明专利技术涉及包含橡胶组合物的轮胎，所述橡胶组合物改进固化状态下的刚度与组合物的滞后性之间的折衷，所述组合物包含：‑大于50至100phr的聚异戊二烯体，所述聚异戊二烯体含有摩尔环氧化程度为5％至小于50％的环氧化聚异戊二烯；‑炭黑；‑交联体系；环氧化聚异戊二烯为环氧化天然橡胶、或环氧化之前具有顺式‑1,4键的摩尔含量为至少90％的环氧化合成聚异戊二烯、或它们的混合物，前提是，如果环氧化聚异戊二烯为具有5％至25％的摩尔环氧化程度的环氧化聚异戊二烯，则所述橡胶组合物含有大于50phr的环氧化聚异戊二烯，所述组合物不含二氧化硅。
Tires containing rubber compositions based on epoxidized polyisoprene
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含基于环氧化聚异戊二烯的橡胶组合物的轮胎本专利技术的领域是由增强填料增强的橡胶组合物，所述橡胶组合物可用于制造车辆的轮胎。在行驶过程中，轮胎胎面经受机械应力并经受由与地面直接接触而产生的攻击。在将轮胎安装于承载重负荷车辆的情况中，轮胎所经受的机械应力和攻击在轮胎所承载的重量作用下被扩大。采矿轮胎经受高应力，包括：-局部经受高应力：在由形成轨道的石头(碎石)所代表的致凹大物体上行驶-整体经受高应力：因用于离开凹坑的轨道的斜度为约10％而引起的高扭矩传递，以及在装载和卸载操作的半圈期间轮胎的高应力。这样的后果是在这些应力和这些攻击的作用下在胎面中所产生的初始裂纹具有在胎面表面或内部进一步扩展的趋势。在胎面中的裂纹扩展能够造成对胎面的损害并由此能够降低胎面或轮胎的使用寿命。行驶在多石地面上的轮胎极易遭受初始裂纹。多石地面的实际进攻性不仅使得对胎面的该类型攻击加剧，还使得关于胎面的该攻击后果加剧。这对于装配一般在矿山中移动的土木工程车辆的轮胎而言尤为真实。因为耕地的多石地面，所以这对于安装至农业车辆的轮胎而言也为事实。在多石地面和沥青地面上移动的工地重型车辆所装配的轮胎也经历这些相同的攻击。由于两个加剧因素即轮胎所负荷承载的重量和行驶地面的攻击性，用于土木工程车辆、农业车辆或工地重型车辆的轮胎胎面的抗裂纹扩展性证明对使胎面所经受的攻击的影响最小化至关重要。因此，重要的是具备可用于车辆特别是承载重负荷车辆的轮胎，该轮胎的胎面表现出足够强大的抗裂纹扩展性从而最小化初始裂纹对胎面使用寿命的影响。为了解决该问题，本领域技术人员已知的是，例如，胎面中的天然橡胶使得可以获得提高的抗裂纹扩展性性能。此外，用以解决该问题而提供的解决方案还有利地是不损害橡胶组合物的其它性能，特别是滞后性。这是因为滞后性组合物在轮胎中的使用因轮胎内部温度的升高而变得明显，这会导致轮胎的耐久性降低。鉴于上述情况，持续的目的是提供在抗裂纹扩展性与滞后性之间表现出改进的折衷的橡胶组合物。出乎意料地，申请人公司发现了在如下橡胶组合物中完全排除二氧化硅使得可以进一步减小滞后性并改进抗裂纹扩展性，所述橡胶组合物特别包含：(i)大于50至100phr的含有环氧化聚异戊二烯的聚异戊二烯体，所述环氧化聚异戊二烯具有5％至小于50％的摩尔环氧化程度，(ii)作为填料的炭黑。因此，在本文中给出了以下橡胶组合物的描述，所述橡胶组合物包含：-大于50至100phr的含有环氧化聚异戊二烯的聚异戊二烯体，所述环氧化聚异戊二烯具有5％至小于50％的摩尔环氧化程度，-炭黑，-交联体系，环氧化聚异戊二烯为环氧化天然橡胶、或在环氧化之前具有顺式-1,4键的摩尔含量为至少90％的环氧化合成聚异戊二烯、或它们的混合物，前提是，如果环氧化聚异戊二烯为具有5％至25％的摩尔环氧化程度的环氧化聚异戊二烯，则所述橡胶组合物含有大于50phr的环氧化聚异戊二烯，所述组合物不含二氧化硅。本专利技术特别涉及包含根据本专利技术的橡胶组合物的轮胎。在本文中还描述了用于制备可在本专利技术的上下文中使用的橡胶组合物的方法。I.定义在本专利技术的含义内，表述“重量份/百重量份弹性体”(或phr)应理解为意指重量份/百重量份弹性体或橡胶。在本文中，除非另外明确指明，示出的所有百分比(％)均为重量百分比(％)。此外，由表述“在a和b之间”表示的任何数值区间代表从大于a延伸至小于b的数值范围(即不包括端值a和b)，而由表述“a至b”表示的任何数值区间意指从a延伸直至b的数值范围(即包括严格端值a和b)。在本文中，当数值区间由表述“a至b”表示时，还优选表示由表述“在a和b之间”代表的区间。在本文中，表述组合物“基于”理解为意指组合物包含所用的各种组分的混合物和/或反应产物，在制备组合物的各个阶段的过程中，特别是在其交联或硫化的过程中，这些基本组分中的一些能够或旨在至少部分地与彼此反应。举例而言，基于弹性体基质和硫的组合物在固化之前包含弹性体基质和硫，而在固化之后，硫不再能够检测到，因为硫通过硫(多硫化物、二硫化物、一硫化物)桥的形成已经与弹性体基质反应。当提到“主要的”化合物时，在本专利技术的含义内其理解为意指在组合物中的相同类型的化合物中，该化合物是主要的，亦即在相同类型的化合物中以重量计占最大量的化合物，例如以该化合物类型的总重量计大于50重量％、60重量％、70重量％、80重量％、90重量％、甚至是100重量％的化合物。因此，例如，以在组合物中增强填料的总重量计，主要的增强填料为占最大重量的增强填料。相反，“次要的”化合物为在相同类型的化合物中未占最大重量份的化合物。在本专利技术的上下文内，说明书中提及的碳产品可以是化石或生物源来源的。在生物源来源的情况中，它们可以部分或全部由生物质产生，或者由生物质产生的可再生原材料获得。特别受关注的是聚合物、增塑剂、填料等。II.本专利技术的详细描述II.1聚异戊二烯体“聚异戊二烯体”理解为意指橡胶组合物中存在的所有聚异戊二烯和环氧化聚异戊二烯。“聚异戊二烯”理解为意指未被环氧化的聚异戊二烯。聚异戊二烯可以为天然橡胶，具有顺式-1,4键的摩尔含量为至少90％的合成聚异戊二烯，或者它们的混合物。“环氧化聚异戊二烯”理解为意指环氧化天然橡胶、或在环氧化之前具有顺式-1,4键的摩尔含量为至少90％的环氧化合成聚异戊二烯、或它们的混合物。构成聚异戊二烯体的全部或部分的环氧化聚异戊二烯为弹性体，并且不要与低摩尔质量的通常用作增塑剂的环氧化聚异戊二烯(其因低摩尔质量，所以并不是弹性体)相混淆。作为弹性体的环氧化聚异戊二烯通常在未处理状态下具有高门尼粘度。在本专利技术的上下文中使用的环氧化聚异戊二烯在100℃下的门尼粘度(ML1+4)优选大于20，更优选大于30，还更优选大于40。其通常也小于或等于150。作为说明，环氧化至25摩尔％的天然橡胶在100℃下的门尼粘度(ML1+4)可以为约40至150。环氧化聚异戊二烯的门尼粘度的范围优选为30至150，更优选为40至150，还更优选为50至140。这些优选的门尼粘度值适用于本专利技术的任何一个实施方案。使用如在标准ASTMD1646(1999)中描述的振荡稠度计测量门尼粘度。根据如下原理进行该测量：将在未处理状态(即固化之前)下进行分析的样品在加热至给定温度(例如100℃)的圆柱形室中进行模制(成形)。在预热1分钟之后，转子以2转/分钟在测试试样内旋转，在旋转4分钟之后测量用于维持该运动的工作扭矩。门尼粘度(ML1+4)以“门尼单位”(UM，其中1UM＝0.83牛顿.米)表示。环氧化聚异戊二烯，无论是环氧化天然橡胶还是环氧化合成聚异戊二烯，均可以以已知的方式通过聚异戊二烯的环氧化获得，例如通过基于氯乙醇或溴代醇的方法或者基于氢过氧化物、烷基氢过氧化物或过酸(例如过氧乙酸或过氧甲酸)的方法进行。环氧化聚异戊二烯是可商购获得的。摩尔环氧化程度(由供应商提供的信息)对应于异戊二烯单元的环氧化摩尔数与环氧化之前聚异戊二烯中异戊二烯单元的摩尔数之比。根据本专利技术，术语“环氧化聚异戊二烯”应理解为一种或多种环氧化聚异戊二烯，它们的不同之处可在于它们的微观结构、它们的宏观结构或它们的环氧化程度。在聚异戊二烯体包含数种环氧化聚异戊二烯的情况下，提及的在聚异戊二烯体中环氧化聚异本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.包括胎面的轮胎，所述胎面包含在胎面的径向内部部分中存在的橡胶组合物，所述橡胶组合物包含：‑大于50至100phr的含有环氧化聚异戊二烯的聚异戊二烯体，所述环氧化聚异戊二烯具有5％至小于50％的摩尔环氧化程度，‑炭黑，‑交联体系，环氧化聚异戊二烯为环氧化天然橡胶、或在环氧化之前具有顺式‑1,4键的摩尔含量为至少90％的环氧化合成聚异戊二烯、或它们的混合物，前提是，如果环氧化聚异戊二烯为具有5％至25％的摩尔环氧化程度的环氧化聚异戊二烯，则所述橡胶组合物含有大于50phr的环氧化聚异戊二烯，所述组合物不含二氧化硅，所述轮胎为用于土木工程车辆、农业车辆或重型车辆的轮胎。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.08 FR 16621201.包括胎面的轮胎，所述胎面包含在胎面的径向内部部分中存在的橡胶组合物，所述橡胶组合物包含：-大于50至100phr的含有环氧化聚异戊二烯的聚异戊二烯体，所述环氧化聚异戊二烯具有5％至小于50％的摩尔环氧化程度，-炭黑，-交联体系，环氧化聚异戊二烯为环氧化天然橡胶、或在环氧化之前具有顺式-1,4键的摩尔含量为至少90％的环氧化合成聚异戊二烯、或它们的混合物，前提是，如果环氧化聚异戊二烯为具有5％至25％的摩尔环氧化程度的环氧化聚异戊二烯，则所述橡胶组合物含有大于50phr的环氧化聚异戊二烯，所述组合物不含二氧化硅，所述轮胎为用于土木工程车辆、农业车辆或重型车辆的轮胎。2.根据权利要求1所述的轮胎，其中，炭黑在橡胶组合物中的含量为30phr至90phr，优选为30phr至70phr，更优选为35phr至60phr。3.根据权利要求1或2所述的轮胎，其中，炭黑表现出至少90m2/g，优选至少100m2/g的BET比表面。4.根据权利要求1至3中任一项所述的轮胎，其中，环氧化聚异戊二烯主要包含环氧化天然橡胶。5.根据权利要求1至4中任一项所述的轮胎，其中，环氧化聚异戊二烯主要包含具有5％至40％的摩尔环氧化程度的环氧化聚异戊二烯。6.根据权利要求1至4中任一项所述的轮胎，其中，环氧化聚异戊二烯主要包含具有5％至35％，优选5％至30％的摩尔环氧化程度的环氧化聚异戊二烯。7.根据权利要求1至4中任一项所述的轮胎，其中，环氧化聚异戊二烯主要包含具有10％至35％的摩尔环氧化程度的环氧化聚异戊二烯。8.根据权利要求1至7中任一项所述的轮胎，其中，聚异戊二烯体在橡胶组合物中的含量大于80phr。9.根据权利要求6或权利要求7所述的轮胎，其中，环氧化聚异戊二烯在橡胶组合物中的含量大于80phr。10.根据权利要求1至9中任一项所述的轮胎，其中，聚异戊二烯体含有顺式-1,4键的摩尔含量为至少90％的聚异戊二烯。11.根据权利要求10所述的轮胎，其中，聚异戊二烯体由具有顺式-1,4键的摩尔含量为至少90％的聚异戊二烯与环氧化聚异戊二烯的混合物形成。12.根据权利要求10和11中任一项所述的轮胎，其中，具有顺式-1,4键的摩尔含量为至少90％的聚异戊二烯为天然橡胶。13.根据权利要求1至12中任一项所述的轮胎，其中...
【专利技术属性】
技术研发人员：L·珀蒂让，A·约瑟夫，
申请(专利权)人：米其林集团总公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR
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