本发明专利技术公开了橡胶组合物和轮胎。公开了一种硫可硫化的橡胶组合物及其在轮胎中的应用。橡胶组合物包含10 phr至100 phr的至少一种部分饱和的弹性体，所述至少一种部分饱和的弹性体包含重复单元，其中弹性体的所有重复单元的至多15%包含双键；0 phr至90 phr的至少一种作为基于二烯的弹性体的其它弹性体；40 phr至200 phr的至少一种填料；和至少5 phr，或者30 phr至80 phr的氢氧化铝。phr的氢氧化铝。
【技术实现步骤摘要】
橡胶组合物和轮胎
[0001]本专利技术涉及一种橡胶组合物，特别是用于轮胎的橡胶组合物或用于轮胎的橡胶部件之一的橡胶组合物。此外，本专利技术涉及包含这种橡胶组合物的轮胎或轮胎的橡胶部件。
技术介绍
[0002]鉴于对改进轮胎性能的持续需求，轮胎制造商不断地评价和试验新材料组合。特别地，在许多轮胎胎面橡胶组合物中，难以克服滞后/撕裂的折衷。虽然在一些方法中可能获得良好的拉伸和/或撕裂性质并将滚动阻力指标保持在高水平，但是常常发现难以同时获得可接受的湿地性能。此外，当试图改进上述性质中的一种或多种时，湿地性能通常存在缺点。因此，对于提供用于轮胎的新橡胶组合物具有持续需求，其提供良好的湿地性质、抗撕裂性质和滚动阻力性质。优选地，耐磨性也应该保持在合理的水平。
技术实现思路
[0003]本专利技术涉及根据权利要求1的橡胶组合物和根据权利要求14的轮胎。
[0004]从属权利要求涉及本专利技术的优选实施方案。
[0005]本专利技术的一个目的是提供一种具有合意滚动阻力和/或滞后性质的橡胶组合物。
[0006]本专利技术的另一个目的是提供一种具有良好的拉伸性质和/或提高的耐久性和耐磨性的橡胶组合物。
[0007]本专利技术的另一个目的是提供一种具有合意的湿地性能指标的橡胶组合物。
[0008]本专利技术的又另一个目的是提供一种橡胶组合物，其表现出滞后性质、拉伸性质和湿地性能的良好折衷。
[0009]在本专利技术的第一优选方面，本专利技术涉及硫可硫化橡胶组合物，其包含10 phr至100 phr，优选50 phr至100 phr的至少一种部分饱和的(或换言之不饱和的)弹性体，所述弹性体包含重复单元，其中弹性体的所有重复单元的至多15%包含双键。此外，橡胶组合物包含0 phr至90 phr，优选0 phr至50 phr或5 phr至45 phr的至少一种基于二烯的弹性体；40 phr至200 phr的至少一种填料；至少5 phr的氢氧化铝，和任选地至多100 phr的氢氧化铝。
[0010]特别地，已经发现，这种仅部分饱和的苯乙烯丁二烯橡胶(例如溶液聚合的苯乙烯丁二烯橡胶)与提供氢氧化铝的组合可以显著改善滚动阻力与湿地性能之间的平衡。同时，撕裂/拉伸性质保持在先进水平。
[0011]优选地，所有重复单元的至多15%，更优选至多10%，或甚至更优选至多8%具有双键。替代性地或另外，至少2%，并且优选至少4%的重复单元具有双键。特别地，可为较少合意的是弹性体完全不含双键或完全氢化。特别地，一些双键(通常源自单体单元的双键)应保留在原位以用于交联的目的。
[0012]当在本申请中计数双键时，芳族结构或基团如苯乙烯重复单元中的键不被计为双键。然而，苯乙烯单元仍然被计作重复单元，用于确定聚合物或弹性体中重复单元的总数。
[0013]优选地，所述填料包含以下中的一种或多种：i)35 phr至190 phr的二氧化硅，优
选35 phr至95 phr的二氧化硅，或75 phr至190 phr的二氧化硅；ii)主要为二氧化硅；iii)BET表面积为150m2/g至250m2/ g，优选为200m2/g至250m2/ g的二氧化硅；和v)小于10 phr的炭黑，优选至多5 phr的炭黑。
[0014]优选地，氢氧化铝具有以下中的一项或多项：i)D50粒径为0.2μm至35μm，优选为0.2μm至20μm或0.2μm至5μm，和ii) BET表面积为1m2/g至20m2/g。
[0015]氢氧化铝粒径用来自Malvern的Zetasizer
TM Nano S，使用基于ISO 22412或等同物的动态光散射测定。
[0016]氢氧化铝颗粒的BET表面积根据ISO 9277或等同物测定。
[0017]优选地，橡胶组合物包含30 phr至80 phr或38 phr至80 phr或45 phr至80 phr的氢氧化铝。
[0018]已经发现，这些相当高负载的氢氧化铝与部分饱和的聚合物组合而不会导致不可接受的撕裂或拉伸性质是合意的。此外，尽管氢氧化铝的负载相对较高，胎面磨损也保持在先进水平。
[0019]优选地，部分饱和的弹性体包含由选自乙烯、丙烯、丁二烯、异戊二烯和苯乙烯的单体的残基形成(或由其组成)的重复单元。这些单体优选用于制备或获得部分饱和的弹性体。一个或多个残基可被氢化。换言之，一个或多个残基的双键可被氢化。
[0020]优选地，部分饱和的弹性体是氢化的苯乙烯丁二烯橡胶，优选氢化的溶液聚合的苯乙烯丁二烯橡胶(SSBR)。氢化的SSBR及其制备本身是本领域技术人员已知的，并且例如在美国专利申请公开US 2018201065 A1、US 2018251576 A1和US 20190062539 A1中有描述。
[0021]优选地，部分饱和的弹性体是氢化的苯乙烯丁二烯橡胶或氢化的溶液聚合的苯乙烯丁二烯橡胶。
[0022]优选地，橡胶组合物进一步包含3 phr至20 phr，更优选5 phr至15 phr的聚辛烯。
[0023]加入聚辛烯有助于进一步改进拉伸性质以及与其它基于二烯的弹性体胶料的共固化性。此外，聚辛烯的存在有助于改进（与部分饱和的弹性体如氢化的SSBR的组合的）滚动阻力指标。
[0024]优选地，聚辛烯具有以下中的一项或多项：玻璃化转变温度为
‑
50℃至
‑
80℃，如在下文所述的ASTM D3418下测定的；重均分子量M
W
为80,000g/mol至100,000g/mol，根据ASTM 5296
‑
11或等同物使用聚苯乙烯校准标准品通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定；和根据ASTM D3418或等同物，通过DSC在第二次加热中测量的45℃至55℃的熔点。
[0025]优选地，聚辛烯具有占聚辛烯中所有双键65%到85%的反式双键。
[0026]优选地，橡胶组合物包含0.5 phr至10 phr的基于松香的树脂，更优选1 phr至9 phr，或甚至更优选1 phr至4 phr的基于松香的树脂(例如，脂松香或二聚脂松香)。这种少量的基于松香的树脂，也与氢氧化铝组合，可以显著改善橡胶组合物的湿地性能。
[0027]优选地，橡胶组合物包含60 phr至100 phr的部分饱和的弹性体，以及0 phr至40 phr的聚丁二烯和聚异戊二烯中的一种或多种。
[0028]优选地，橡胶组合物包含75 phr至95 phr的部分饱和的弹性体和5 phr至25 phr的聚丁二烯，其中聚丁二烯优选地具有
‑
90℃至
‑
115℃的玻璃化转变温度。
[0029]在替代性的实施方案中，橡胶组合物包含75 phr至95 phr的部分饱和的弹性体和
5 phr至20 phr的聚异戊二烯，优选选自天然橡胶和合成聚异戊二烯中的一种或多种。
[0030]优选地，部分饱和的弹性体具有
‑...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种硫可硫化的橡胶组合物，包含：10 phr至100 phr的包含重复单元的至少一种部分饱和的弹性体，其中所述弹性体的所有重复单元的至多15%包含双键；0 phr至90 phr的至少一种作为基于二烯的弹性体的其它弹性体；40 phr至200 phr的至少一种填料；以及至少5 phr，或者30 phr至80 phr的氢氧化铝。2.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其中所有重复单元的至多8%具有双键和/或其中所述重复单元的至少4%具有双键。3.根据权利要求1或2所述的橡胶组合物，其中所述填料包含以下中的一种或多种：(i)35 phr至190 phr二氧化硅，(ii)主要为二氧化硅，(iii) BET表面积为150m2/g至250m2/g的二氧化硅，和(iv)小于10 phr炭黑。4.根据前述权利要求中至少一项所述的橡胶组合物，其中所述氢氧化铝具有以下中的一项或多项：(i)D50粒径为0.2μm至30μm，及(ii) BET表面积为1m2/g至20m2/g。5.根据前述权利要求中至少一项所述的橡胶组合物，其中所述部分饱和的弹性体包含由选自乙烯、丙烯、丁二烯、异戊二烯和苯乙烯的单体的残基形成的重复单元。6.根据前述权利要求中至少一项所述的橡胶组合物，其中所述部分饱和的弹性体是氢化的苯乙烯丁二烯橡胶。7.根据前述权利要求中至少一项所述的橡胶组合物，其进一步包含3 phr至20 phr的聚辛烯。8.根据权利要求7所述的橡胶组合物，其中所述聚辛烯具有以下中的一项或多项：玻璃化转变温度为
‑
50℃至
‑
80℃；由GPC测定的分子量Mw为80,000至100,000g/mol；在第二次加热中通过DSC测量的熔点为45℃至55℃；和65%至85%的反式双键。9.根据前述权利要求中至少一项所述的橡胶组合物，包含(i) 80 phr至100 phr的所述部分饱和的弹性体和0 phr至20 phr的聚丁二烯和聚异戊二烯中的一种或多种；或(ii) 80 phr至95 phr的所述部分饱和的弹性体和5 phr至20 ph...
【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：固特异轮胎和橡胶公司，
类型：发明
国别省市：
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