包含含有丙烯-α-烯烃-二烯聚合物的橡胶配混物的轮胎制造技术

包含橡胶和丙烯

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含含有丙烯
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α
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烯烃
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二烯聚合物的橡胶配混物的轮胎
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年7月17日提交的标题为"用于层状制品的基于乙烯的共聚物和丙烯
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α
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烯烃
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二烯组合物(Ethylene
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Based Copolymer and Propylene
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Alpha
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Olefin
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Diene Compositions for Use in Layered Articles)"的USSN 62/875,196的优先权利益，所述文献全文通过参考引入本文。

技术介绍

[0003]本公开内容涉及橡胶配混物和轮胎相关制品。
[0004]本文所使用的术语“轮胎”是指能够附接到车辆(例如，汽车、自行车、卡车、公共汽车、乘用车、飞机等)上的轮子的轮辋的坚固、挠性橡胶外壳。现代轮胎技术融合了化学、物理和工程的独特组合，以为消费者提供高度的舒适性、性能、效率、可靠性和安全性。许多轮胎是定制设计的，以满足由特定模型车辆的制造商指定的应力和性能需求。
[0005]轮胎含有许多橡胶配混物和在面对宽范围的苛刻条件时安全运行所需的其它材料。轮胎预期在保持其基本性能和安全特性的同时运行数千英里。附图示出了通用轮胎的某些组件，其包括轮胎侧壁102、第一带子104、第二带子106、胎面108、胎圈110、内衬112、第一胎体帘布层(a first body ply)114和第二胎体帘布层116。轮胎内管(未示出)是容纳空气的可充气管，其放置在金属轮辋和管型轮胎内衬112之间。
[0006]帘布层114和116用作轮胎的结构，并提供强度以将其充气压力容纳在轮胎内管中。帘布层114和116还赋予轮胎强度和柔韧性。虽然帘布层114和116充当轮胎外壳中的主增强材料，但帘布层114和116还有助于轮胎在不同的道路条件下保持其形状，这为轮胎提供了增加的耐久性和性能特性。胎圈110确保与轮子气密配合。第一带子104和第二带子106为轮胎的胎面区域提供稳定性和强度。内衬112通常含有橡胶配混物并且用于保持轮胎内部的充气压力。侧壁102通常包括橡胶配混物，并且用于覆盖轮胎侧面上的帘布层114和116，这提供了防止道路和路缘损坏的保护。胎面108通常含有橡胶配混物和胎面花纹以提供抓地力和牵引力。
[0007]载客和轻型卡车轮胎通常包括各种组分的混合物。通常，轮胎是约19％的天然橡胶；这种天然橡胶为轮胎提供了特定的性能特征，包括抗撕裂性和抗疲劳开裂性。另一种组分是合成聚合物，其可占轮胎组合物的约24％。客车轮胎和轻型卡车轮胎中最常用的两种合成聚合物包括丁二烯橡胶和苯乙烯丁二烯橡胶。这些合成聚合物的物理和化学性能有助于确定轮胎的性能(例如滚动阻力、磨损和牵引力)。可以使用的另一种合成橡胶是卤化聚异丁烯橡胶，通常称为卤化丁基橡胶。这种材料被认为使内衬层相对不可渗透，这有助于保持轮胎充气。可包含在轮胎组合物中的另一种合成聚合物是乙烯
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丙烯
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二烯聚合物，称为EP(D)M聚合物或EP(D)M橡胶，其中包含二烯是非必要的。
[0008]客车和轻型卡车轮胎的另一个组件是钢丝(占轮胎组成的大约12％)，其用于轮胎带子和胎圈。带子用于加强轮胎外壳并改进磨损性能和轮胎处理能力。胎圈钢丝锚固轮胎并将其锁定到轮子上。载客和轻型卡车轮胎的另一个组件包括增强轮胎的织物帘线；大约
为轮胎组成的4％。这些织物帘线通常由聚酯帘线织物、人造丝帘线织物、尼龙帘线织物和芳族聚酰胺帘线织物制成。这些织物帘线用于制造帘布层(例如，附图中的帘布层114和116)。填料如炭黑和二氧化硅用于增强橡胶以改进性能如撕裂、拉伸强度和耐磨性，从而改进磨损性能、牵引力和滚动阻力。填料通常占乘用车和轻型卡车轮胎组成的约26％。抗氧化剂、抗臭氧剂和固化剂占剩余的14％。抗氧化剂有助于防止橡胶由于温度和氧气暴露的影响而分解。抗臭氧剂可用于阻止暴露于臭氧对轮胎表面的影响。固化剂如硫和氧化锌在硫化或轮胎固化期间将橡胶转化为固体制品。固化剂缩短硫化时间并影响橡胶基质中在轮胎固化或硫化期间形成的交联点的长度和数量。
[0009]除了纺织品组件之外，大型卡车轮胎包含与客车轮胎和轻型卡车轮胎相同的元件。另外，在大多数大型卡车轮胎组成中，天然橡胶的百分率通常更接近34％，合成聚合物的百分率通常更接近11％。卡车轮胎还通常含有较高百分率的钢(例如，约21％)。填料通常占大型卡车轮胎组成的约24％，并且抗氧化剂、抗臭氧剂和固化剂占剩余的10％。
[0010]轮胎制备方法开始于选择几种类型的橡胶以及特殊的油、炭黑、颜料、抗氧化剂、二氧化硅及其它添加剂，这些添加剂将组合以提供所需的精确特性。称为BANBURY
TM
混合器的机器将每种配混物的各种原料结合成具有胶质稠度的黑色材料的均化批料。混合过程由计算机控制以确保均匀性。然后将配混的材料送至机器以进一步加工成轮胎的侧壁、胎面或其它部分。然后，开始组装轮胎的任务。
[0011]轮胎组装发生在通常从内向外开始的层中。层之间的粘性对于减轻最终轮胎产品中可能成问题的气泡及其它缺陷的形成是重要的。固化前各层之间的粘性称为生胶粘性(green tack)。
[0012]生胶粘性是确保坚固且一致的拼接性能的重要考虑因素，以避免在产品储存期间或实际使用中在拼接区域处的任何破坏或开口。当橡胶组合物不具有足够的生胶粘性时，可以将烃类或酚类增粘树脂添加到内管组合物中。另外，工业一直在寻找对于轮胎的各种组件或层中的每一个具有改进的粘性的橡胶组合物，所述橡胶组合物还保持或优选地改进最终轮胎的物理性能和牵引力。
[0013]一些可能相关的背景参考文献包括：WIPO公开号WO 2016/053541、WO 2016/053542、WO 2016/114914；美国专利号5,654,370；5,571,868；7,199,189；7,390,866；7,605,217；7,867,433；7,928,165；8,013,093；8,765,832；和8,841,383；美国专利公开号2013/050488；以及J.R.Beatty，Rubber Chem.&Tech.，42，1041(1969)和G.R.Hamed，Rubber Chem.&Tech.，54，578(1981)。

技术实现思路

[0014]专利技术概述
[0015]本公开内容涉及包含橡胶和丙烯
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α
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烯烃
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二烯(PE(D)M)聚合物的橡胶配混物和包含此类橡胶配混物的轮胎相关制品。
[0016]本文描述了轮胎，其包含：包含以下组分的橡胶配混物：约5phr至约50phr的包含约65wt％至约99.5wt％丙烯、约0.5wt％至约35wt％本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.轮胎，包含：包含以下组分的橡胶配混物：约5phr至约50phr的包含约65wt％至约99.5wt％丙烯、约0.5wt％至约35wt％非丙烯的α
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烯烃和0wt％至约20wt％二烯的丙烯
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α
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烯烃
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(非必要的二烯)PE(D)M聚合物，和约50份/100份橡胶(phr)至约95phr的橡胶，所述橡胶包含选自以下物质中的一种：基于卤化异丁烯的橡胶、天然橡胶、聚异戊二烯橡胶、聚(苯乙烯
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共聚
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丁二烯)橡胶、聚丁二烯橡胶、聚(异戊二烯
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共聚
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丁二烯)橡胶、苯乙烯
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异戊二烯
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丁二烯橡胶、丁基橡胶、星形支化丁基橡胶、异丁烯
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异戊二烯橡胶、聚(异丁烯
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共聚
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烷基苯乙烯)、基于卤化异丁烯的橡胶、聚氯丁二烯橡胶、丁腈橡胶及其任何组合；和其中所述橡胶和所述PE(D)M聚合物累积为100phr。2.权利要求1的轮胎，其中所述基于卤化异丁烯的橡胶选自：溴化丁基橡胶、氯化丁基橡胶、衍生自异丁烯和对甲基苯乙烯弹性体的共聚物的溴化聚合物及其任何组合。3.上述任一权利要求的轮胎，其中所述橡胶还包含EP(D)M。4.上述任一权利要求的轮胎，其中所述橡胶配混物包含在所述轮胎的侧壁、所述轮胎的内管、所述轮胎的内衬或其任何组合中。5.上述任一权利要求的轮胎，其中所述橡胶配混物具有约30MU至约100MU的门尼粘度(ML，1+4@100℃)。6.上述任一权利要求的轮胎，其中所述橡胶配混物具有约0.9kgf或更大的PICMA粘性。7.上述任一权利要求的轮胎，其中所述橡胶配混物在160℃下固化8分钟后具有约3kgf/cm至约25kgf/cm的180
°
剥离强度。8.上述任一权利要求的轮胎，其中所述橡胶配混物在160℃下固化8分钟后具有约40至约70的肖氏A硬度。9.上述任一权利要求的轮胎，其中所述橡胶配混物在160℃下固化8分钟和然后在125℃下老化约3天后具有约55至约80的肖氏A硬度。10.上述任一权利要求的轮胎，其中所述橡胶配混物在160℃下固化8分钟后在100％伸长率下具有约0.7MPa至约4MPa的模量。11.上述任一权利要求的轮胎，其中所述橡胶配混物在160℃下固化8分钟和然后在125℃下老化约3天后在100％伸长率下具有约1MPa至约7MPa的模量。12.上述任一权利要求的轮胎，其中所述橡胶配混物在160℃下固化8分钟后具有约7MPa至约20MPa的拉伸强度。13.上述任一权利要求的轮胎，其中所述橡胶配混物在160℃下固化8分钟和然后在125℃下老化约3天后具有约5MPa至约15MPa的拉伸强度。14.上述任一权利要求的轮胎，其中所述橡胶配混物在160℃下固化8分钟后具有约250％至约800％的断裂伸长率。15.上述任一权利要求的轮胎，其中所述橡胶配混物在160℃下固化8分钟和然后在125℃下老化约3天后具有约50％至约600％的断裂伸长率。16.上述任一权利要求的轮胎，其中所述橡胶配混物在160℃下固化8分钟后具有约3J至约10J的断裂能。17.上述任一权利要求的轮胎，其中所述橡胶配混物在160℃下固化8分钟和然后在125
℃下老化约3天后具有约10J至约20J的断裂能。18.上述任一权利要求的轮胎，其中所述橡胶配混物在160℃下固化8分钟后具有约100mm3至约200mm3的磨耗损失。19.上述任一权利要求的轮胎，其中所述橡胶配混物在160℃下固化8分钟后具有约1cc/(m2*天.mm.Hg)至约4cc/(m2*天.mm.Hg)的渗透系数。20.上述任一权利要求的轮胎，其中所述橡胶配混物在160℃下固化8分钟后具有约25N/mm至约50N/mm的抗撕裂性。21.上述任一权利要求的轮胎，其中所述橡胶配混物在160℃下固化8分钟和然后在125℃下老化约3天后具有约20N/mm至约55N/mm的抗撕裂性。22.上述任一权利要求的轮胎，其中所述橡胶配混物具有耐臭氧性，其中所述橡胶配混物的样品在40℃下暴露于50pphm臭氧中约4小时至约200小时后不表现出开裂。23.上述任一权利要求的轮胎，其中所述橡胶配混物具有耐臭氧性，其中所述橡胶配混物的样品在40℃下暴露于50pphm臭氧中约4小时至约200小时后不断裂。24.上述任一权利要求的轮胎，其中所述PE(D)M聚合物具有小于1J/g的熔化热(Hf)。25.上述任一权利要求的轮胎，其中所述PE(D)M聚合物具有(a)约5MU至约100MU的门尼粘度(ML(1+4)@125℃)，和(b)约0.1g/min至约100g/min的熔体流动速率。26.上述任一权利要求的轮胎，其中所述PE(D)M聚合物具有40,000g/mol至200,000g/mol的数均分子量。27.上述任一权利要求的轮胎，其中所述PE(D)M聚合物具有100,000g/mol至500,000g/mol的重均分子量。28.上述任一权利要求的轮胎，其中所述PE(D)M聚合物具有2.0至3.0的多分散指数。29.上述任一权利要求的轮胎，其中所述PE(D)M聚合物具有大于或等于
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7.386
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(87.98*E)+(294*D)且小于或等于
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1.386
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(87.98*E)+(294*D)的玻璃化转变温度(℃)，其中E是所述PE(D)M聚合物中乙烯的摩尔分数，和D是所述PE(D)M聚合物中二烯的摩尔分数。30.上述任一权利要求的轮胎，其中所述PE(D)M聚合物具有大于或等于
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6.886
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【专利技术属性】
技术研发人员：E，
申请(专利权)人：埃克森美孚化学专利公司，
类型：发明
国别省市：