橡胶组合物制造技术

本发明专利技术涉及橡胶组合物，其基于：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】橡胶组合物


[0001]本专利技术的领域是用炭黑增强并包含高度饱和的二烯弹性体的橡胶组合物，所述橡胶组合物特别旨在用于轮胎，更特别地用于轮胎胎侧。

技术介绍

[0002]轮胎通常包括旨在与轮辋接触的两个胎圈、由至少一个胎冠增强件和胎面组成的胎冠、两个胎侧，轮胎由锚固在两个胎圈中的胎体增强件增强。胎侧是相对于轮胎内腔设置在胎体增强件外部、位于胎冠和胎圈之间的弹性体层，以便完全或部分覆盖胎体增强件从胎冠延伸到胎圈的区域。
[0003]在常规的轮胎制造中，组装构成胎冠、胎体增强件、胎圈和胎侧的各个部件以形成轮胎外胎。组装步骤之后是位于压固化步骤之前的使外胎成形以使组件具有环形形状的步骤。
[0004]轮胎(特别是胎侧)承受许多机械应力，这些应力在滚动过程中循环反复。这些应力(弯曲应力和压缩应力的形式)考验轮胎的耐久性并会缩短轮胎寿命。提高轮胎耐久性的一种方法在于提高构成轮胎的橡胶组合物的抗疲劳性。例如，在专利EP 722 977B1和EP 547 344B1中分别描述了在橡胶组合物中使用具有通常小于125m2/g、甚至远小于100m2/g的低表面积的二氧化硅有利于抗疲劳性。
[0005]此外，轮胎胎侧也暴露在臭氧的作用下。与臭氧作用相结合的变形循环可能会导致胎侧出现裂缝或裂纹，从而使轮胎无法不受胎面磨损的影响而使用。因此，寻求具有高度内聚性的橡胶组合物，例如，通过其经受大变形而不断裂的能力来构成轮胎胎侧。
[0006]为了最大限度地减少臭氧对橡胶组合物的作用，已知的做法是使用氧化敏感性降低的共聚物，例如高度饱和的二烯弹性体，包含乙烯单元且乙烯单元的摩尔含量大于弹性体单体单元50摩尔％的弹性体。例如，可以提及包含超过50摩尔％乙烯的乙烯和1，3
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二烯的共聚物，特别是乙烯和1，3
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丁二烯的共聚物。例如，在WO 2014114607A1中描述了在轮胎胎面中使用这种乙烯和1，3
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丁二烯的共聚物，其效果在于赋予轮胎良好的滚动阻力和耐磨性质。例如在EP 2 682 423 A1中也描述了在胎侧组合物中使用乙烯和1，3
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二烯的共聚物，以增加对臭氧作用的抵抗力。
[0007]同时，某些文献如WO 2020011003 A1在列表中提到在聚乙烯组合物中使用脂族二酸二烷基酯增塑剂(癸二酸二异辛酯)作为可能的增塑剂，而没有讨论与使用该增塑剂相关的任何特定效果。
[0008]在上述包含高度饱和的二烯弹性体的轮胎的领域中，仍然需要进一步改善橡胶组合物(特别是用于轮胎胎侧的橡胶组合物)的耐久性、可变形性和滞后性能之间的平衡。
[0009]在进行研究的过程中，申请人发现，在包含基于乙烯单元和二烯单元的高度饱和共聚物的橡胶组合物中使用特定增塑剂可以改善该组合物的耐久性、可变形性和滞后性能之间的平衡。

技术实现思路

[0010]因此，本专利技术的第一个主题是一种橡胶组合物，所述橡胶组合物基于至少一种弹性体基质，所述弹性体基质包含45phr至80phr的至少一种聚异戊二烯和20phr至55phr的至少一种高度饱和的二烯弹性体；脂族二酸二烷基酯增塑剂、炭黑和交联体系；其中所述高度饱和的二烯弹性体是乙烯和1，3
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二烯的共聚物。
[0011]本专利技术的另一个主题是充气或非充气轮胎外胎，其包含根据本专利技术的组合物，优选在充气或非充气轮胎外胎的至少一个胎侧中包含根据本专利技术的组合物。
[0012]I
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定义
[0013]表述“组合物基于”应被理解为表示组合物包含所用的各种基本成分的混合物和/或原位反应产物，其中一些成分能够在组合物的各个制造阶段至少部分地相互反应和/或旨在相互反应；因此组合物可能处于完全或部分交联状态或处于非交联状态。
[0014]对于本专利技术的目的，表述“重量份/100重量份弹性体”(或phr)应被理解为表示以每100质量份弹性体计的质量份。
[0015]在本文中，除非另有明确说明，否则示出的所有百分比(％)均为质量百分比(％)。
[0016]此外，由表述“在a至b之间”表示的任何数值范围代表从大于a延伸至小于b的数值范围(即不包括极限a和b)，而由表述“a至b”表示的任何数值范围表示从a延伸直至b的数值范围(即包括严格极限a和b)。在本文献中，当通过表述“a至b”表示数值范围时，也优选表示了通过表述“在a至b之间”表示的范围。
[0017]在本申请中，表述“弹性体的所有单体单元”或“弹性体单体单元的总量”是指单体通过聚合插入弹性体链中而产生的弹性体的全部组成重复单元。除非另有说明，否则高度饱和的二烯弹性体中单体单元或重复单元的含量表示为基于弹性体所有单体单元计算的摩尔百分比。
[0018]对于本专利技术的目的，当提到“主要的”化合物时，应理解为表示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质量计占最大量的化合物。因此，例如，主要的弹性体为相对于组合物中弹性体的总质量占最大质量的弹性体。以相同的方式，“主要的”填料为在组合物的填料中占最大质量的填料。举例而言，在仅包含一种弹性体的体系中，所述弹性体对于本专利技术的目的而言是主要的，在包含两种弹性体的体系中，主要的弹性体占弹性体质量的一半以上。相反，“次要的”化合物为在相同类型的化合物中不占最大质量份数的化合物。优选地，术语“主要的”表示存在超过50％，优选超过60％、70％、80％、90％，更优选地，“主要的”化合物占100％。
[0019]本说明书中提到的化合物可以是化石来源或可以是生物基。在生物基的情况下，所述化合物可以部分或完全地源自生物质，或者可以通过源自生物质的可再生原材料获得。类似地，所提到的化合物也可以源自已经使用过的材料的回收，即它们可以部分或全部源自回收过程，或者从本身就源自回收过程的原材料获得。特别涉及的是聚合物、增塑剂、填料等。
[0020]除非另有说明，本文描述的玻璃化转变温度“Tg”的值根据标准ASTM D3418(1999)通过DSC(差示扫描量热法)以已知的方式进行测量。
[0021]II
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专利技术描述
[0022]II
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1弹性体基质
[0023]术语“弹性体基质”表示组合物中的所有弹性体。
[0024]根据本专利技术，弹性体基质包含45phr至80phr的至少一种聚异戊二烯和20phr至55phr的至少一种高度饱和的二烯弹性体，所述高度饱和的二烯弹性体是乙烯和1，3
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二烯的共聚物(下文称为“共聚物”)。
[0025]术语“包含乙烯单元和1，3
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二烯单元的共聚物”是指在其结构中至少包含乙烯单元和1，3
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二烯单元的任何共聚物。因此，共聚物可以包含除了乙烯单元和1，3
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二烯单元之外的单体单元。例如，共聚物还可以包含α
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烯烃单元，特别是包含3至18个碳原子，有利地包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.橡胶组合物，其至少基于：
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弹性体基质，所述弹性体基质包含45phr至80phr的至少一种聚异戊二烯和20phr至55phr的至少一种高度饱和的二烯弹性体，
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脂族二酸二烷基酯增塑剂，
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炭黑，和
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交联体系，其中所述高度饱和的二烯弹性体是乙烯和1,3
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二烯的共聚物。2.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其中共聚物中的乙烯单元占共聚物单体单元的50摩尔％至95摩尔％之间。3.根据前述权利要求中任一项所述的橡胶组合物，其中1,3
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二烯为1,3
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丁二烯。4.根据前述权利要求中任一项所述的橡胶组合物，其中共聚物为无规共聚物。5.根据前述权利要求中任一项所述的橡胶组合物，其中包含乙烯单元和二烯单元的共聚物的含量在20phr至50phr的范围内，优选在20phr至小于45phr的范围内。6.根据前述权利要求中任一项所述的橡胶组合物，其中聚异戊二烯是天然橡胶、合成聚异戊二烯或其混合物，优选是天然橡胶。7.根据前述权利要求中任一项所述的橡胶组合物，其中聚异戊二烯含量在50phr至80phr的范围内，优选在大于55...

【专利技术属性】
技术研发人员：JC，
申请(专利权)人：米其林集团总公司，
类型：发明
国别省市：