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用于车辆轮胎的抗老化可透光复合材料及其生产方法技术

技术编号:41093543 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-25 13:52
本发明专利技术涉及一种用于生产可硫化的复合材料的方法,该方法包括以下步骤:a)生产或提供织物强度构件,b)生产或提供可交联的橡胶化混合物,该可交联的橡胶化混合物包含:i)至少一种基础橡胶,其选自由乙烯‑丙烯‑二烯橡胶和丁基橡胶组成的组,和ii)至少一种老化稳定剂,其选自由对苯二胺、二氢喹啉、苯基萘胺、取代酚和取代双酚组成的组,以及c)将该织物强度构件引入该可交联的橡胶化混合物中以获得该可硫化的复合材料,其中该可交联的橡胶化混合物可通过硫化处理,以得到至少在段中对可见光至少部分透射的交联的橡胶化混合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及一种用于生产可硫化的复合材料的方法和基于该方法用于生产车辆轮胎的方法,并且还涉及相应的可硫化的复合材料和可由其生产的硫化复合材料或相应的车辆轮胎。本专利技术的主题在所附权利要求中进行了定义。


技术介绍

1、已知车辆轮胎(例如汽车轮胎)具有用于在各种部件中进行增强的织物(textile)强度构件。在许多情况下,其他工业橡胶制品,如带(包括传动带)和软管,也具有强度构件。强度构件在这里典型地被至少一种橡胶混合物包围,该橡胶混合物也称为橡胶化混合物或在硫化状态下称为橡胶化物。

2、如果对橡胶化物的物理化学特性的特定应用要求允许,例如,由于对组分的预期要求是使得可以例如在橡胶化混合物中省去炭黑的使用,则原则上可以将这种橡胶化物制成是对光透射的、尤其是透明的。

3、除了此类弹性体产品的设计相关配置的益处、尤其是对产品设计者在设计具有有趣的纵深效果的色彩缤纷的设计时灵活性的提高,一段时间以来,对于通过相应的透明配置实现的对生产过程进行监控和对各自产品进行质量控制的技术益处也越来越受到关注。

4、例如,虽然在自行车轮胎的情况下许多客户发现能够透过透明的橡胶化物看到在自行车轮胎中的织物强度构件是在视觉上具吸引力的,但对于本领域技术人员主要因素是他们能够对这种配置中的织物强度构件进行目视检查。

5、根据诸位专利技术人的评估,尽管从自行车轮胎领域中已知具有透明的橡胶化物的相应的硫化复合材料,但迄今为止还没有用于汽车和其他机动车辆、或者至少没有在日常道路交通中使用。对于这种情况,一个原因可能是相应的透明的橡胶化物的物理化学特性通常被认为不足以在汽车轮胎中使用以充分满足预期应力,这尤其可以归因于通常较低的填料含量。

6、尽管似乎有可能通过更好地控制应力而允许在汽车轮胎中使用相应的复合材料,如例如自动驾驶车辆所允许的,但是相应的橡胶化物仍然存在显著问题,该问题由于汽车轮胎中应力更高而通常比在自行车轮胎中表现得更显著。这是相应透射橡胶化物展现出老化迹象的倾向,其随着时间推移对复合材料的物理化学特性产生不利影响。除了由于机械-动态应力引起的老化之外,老化机制还包括例如直接光诱导的老化、尤其是通过uv辐射诱导的老化,以及通过氧气或臭氧的作用的老化,而氧气或臭氧又可以通过uv辐射的影响而形成。

7、相应的老化迹象传统上通过轮胎制造领域中所谓的老化稳定剂来抵消。然而,这些老化稳定剂中的许多种、尤其是称为高性能老化稳定剂的那些老化稳定剂具有不期望的固有颜色,和/或当用于透射橡胶化物时,导致相应的不想要的变色,使得在透射橡胶化物的情况下通常存在在抗老化性与光学特性之间的权衡。


技术实现思路

1、本专利技术的主要目的是消除或至少减少现有技术的上述缺点。

2、因此,本专利技术的目的是指定一种用于生产可硫化的复合材料的方法,这些可硫化的复合材料可以用于通过硫化来获得具有优异的光学特性、尤其是具有基本上无色或透明的橡胶化物的高性能硫化复合材料。因此,通过本专利技术解决的一个目的是使由此获得的硫化复合材料另外具有优异的抗老化性的特征,使得物理化学特性随时间最小程度地劣化。

3、在这方面,本专利技术的目的是使由此获得的硫化复合材料能够改善在抗老化性(尤其是关于氧化和uv辐射的影响)与光学特性之间的权衡。

4、本专利技术的目的是使硫化复合材料能够对硫化复合材料中存在的织物强度构件进行非常容易、可靠并且特别是非破坏性的识别和质量测试。

5、本专利技术的另一个目的是使硫化复合材料在织物强度构件与橡胶化物之间显示出足够高的结合强度,并且鉴于以上目的,还期望该结合强度最小程度地因环境影响随时间降低。

6、本专利技术的补充目的是使有待指定的方法特别适合用于加工由回收利用的聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的强度构件。

7、本领域技术人员将清楚的是,本专利技术的补充目的是另外指定一种用于生产车辆轮胎的方法和相应的车辆轮胎。

8、本专利技术诸位专利技术人现已发现,当在相应的硫化复合材料生产中使用如权利要求中所定义的包含与特定老化稳定剂组合的特定组的橡胶的可交联的橡胶化混合物时,上述目的可以实现。

9、因此,上述目的通过如权利要求中定义的本专利技术主题来实现。根据本专利技术的优选配置从从属权利要求和随后的细节中将显而易见。

10、在特别优选的实施例中,下文被称为优选的实施例与被称为优选的其他实施例的特征相组合。因此,下文被描述为特别优选的两个或更多个实施例的组合是非常特别优选的。其中被称为在某种程度上是优选的一个实施例的特征与被称为在某种程度上是优选的其他实施例的一个或多个另外的特征相组合的实施例同样是优选的。优选的可硫化的复合材料、硫化复合材料和车辆轮胎的特征从优选方法的特征中将显而易见。

11、本专利技术涉及一种用于生产可硫化的复合材料的方法,该方法包括以下步骤:

12、a)生产或提供织物强度构件,

13、b)生产或提供可交联的橡胶化混合物,其包含:

14、i)至少一种基础橡胶,其选自由乙烯-丙烯-二烯橡胶和丁基橡胶组成的组,和

15、ii)至少一种老化稳定剂,其选自由对苯二胺、二氢喹啉、苯基萘胺、取代酚和取代双酚组成的组,以及

16、c)将该织物强度构件引入该可交联的橡胶化混合物中以获得该可硫化的复合材料,

17、其中该可交联的橡胶化混合物可通过硫化处理,以得到至少在段(section)中对可见光至少部分透射的交联的橡胶化混合物。

18、本专利技术的方法有利地提供了可硫化的复合材料,由这些可硫化的复合材料通过硫化可以获得用于在车辆轮胎、尤其是汽车轮胎中使用的具有优异抗老化性和优异光学特性的高性能硫化复合材料。

19、在所获得的硫化复合材料中,透射橡胶化物有利地几乎没有显示出不想要的变色(如果有的话),使得有利地可以从外部清楚地识别在硫化复合材料中甚至是相对地处于深处的织物强度构件,使得可以例如甚至在客户购买轮胎时为客户进行可靠且非破坏性的质量测试。

20、通过本专利技术的方法,另外可以显著增加关于颜色配置的灵活性,因为借助老化稳定剂,橡胶化物有利地不具有任何显著的固有颜色(如果有的话)。

21、经由可通过硫化由可交联的橡胶化混合物生产的橡胶化物(即,交联的橡胶化混合物)的特性来定义该可交联的橡胶化混合物符合本领域的惯用程序和本领域技术人员的理解,因为在相应聚合物材料具有不能准确描述的结构的情况下,相应定义通常是定义相应材料的唯一可行方式。可由可硫化的复合材料生产的硫化复合材料因此包含至少在段中对可见光至少部分透射的交联的橡胶化混合物。

22、在本专利技术的上下文中,根据本领域技术人员的理解,表述“对可见光至少部分透射”意指交联的橡胶化混合物与可见区域中任何波长的电磁辐射或可见区域中波长的一部分的电磁辐射显示出足够小的相互作用,使得可硫化的复合材料和硫化复合材料中的织物强度构件从外部可见。这意味着交联的橡胶化混合物在可见波长区本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于生产可硫化的复合材料的方法,该方法包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的方法,其中,该至少一种基础橡胶选自由乙烯-丙烯-二烯橡胶和卤化丁基橡胶组成的组,优选地选自由乙烯-丙烯-二烯橡胶、氯化丁基橡胶和溴化丁基橡胶组成的组,更优选地选自由氯化丁基橡胶和溴化丁基橡胶组成的组。

3.如权利要求1和2中任一项所述的方法,其中,该可交联的橡胶化混合物包含总量为10phr或更多、优选20phr或更多、更优选35phr或更多、最优选50phr或更多的该基础橡胶,或其中该可交联的橡胶化混合物包含总量在10至90phr的范围内、优选在20至75phr的范围内、更优选在35至65phr的范围内、最优选在50至60phr的范围内的基础橡胶。

4.如权利要求1至3中任一项所述的方法,其中,该至少一种老化稳定剂选自由对苯二胺、二氢喹啉和苯基萘胺组成的组,优选地选自由对苯二胺和二氢喹啉组成的组,更优选地选自由二氢喹啉组成的组,和/或其中该至少一种老化稳定剂选自由N-苯基-N'-(1,3-二甲基丁基)-对苯二胺、N,N'-二苯基-对苯二胺、N,N'-二甲苯基-对苯二胺、N-异丙基-N'-苯基-对苯二胺、N,N'-双(1,4-二甲基戊基)-对苯二胺、2-N,4-N,6-N-三[4-(5-甲基己-2-基氨基)苯基]-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、聚-2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉、N-苯基-1-萘胺、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、丁基羟基甲苯、聚(二环戊二烯-共-对甲酚)、苯乙烯化苯酚和1,3-二氢-4-甲基-2H-苯并咪唑-2-硫酮组成的组,优选地选自由2-N,4-N,6-N-三[4-(5-甲基己-2-基氨基)苯基]-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、聚-2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉、N-苯基-1-萘胺和2,2'-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)组成的组,更优选聚-2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉。

5.如权利要求1至4中任一项所述的方法,其中,该可交联的橡胶化混合物包含总量在0.1至10phr的范围内、优选在0.5至8phr的范围内、更优选在1至6phr的范围内、最优选在2至4phr的范围内的该老化稳定剂。

6.如权利要求1至5中任一项所述的方法,其中,该可交联的橡胶化混合物包含10至90phr、优选15至40phr的无定形二氧化硅。

7.一种用于生产车辆轮胎的方法,该方法包括如权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤、以及另外地以下步骤:

8.一种用于生产车辆轮胎的可硫化的复合材料,该可硫化的复合材料包含:

9.一种硫化复合材料,其通过硫化如权利要求8所述的可硫化的复合材料来生产或可生产,该硫化复合材料包含对可见光至少部分透射的交联的橡胶化混合物。

10.一种车辆轮胎,其包含如权利要求9所述的硫化复合材料。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于生产可硫化的复合材料的方法,该方法包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的方法,其中,该至少一种基础橡胶选自由乙烯-丙烯-二烯橡胶和卤化丁基橡胶组成的组,优选地选自由乙烯-丙烯-二烯橡胶、氯化丁基橡胶和溴化丁基橡胶组成的组,更优选地选自由氯化丁基橡胶和溴化丁基橡胶组成的组。

3.如权利要求1和2中任一项所述的方法,其中,该可交联的橡胶化混合物包含总量为10phr或更多、优选20phr或更多、更优选35phr或更多、最优选50phr或更多的该基础橡胶,或其中该可交联的橡胶化混合物包含总量在10至90phr的范围内、优选在20至75phr的范围内、更优选在35至65phr的范围内、最优选在50至60phr的范围内的基础橡胶。

4.如权利要求1至3中任一项所述的方法,其中,该至少一种老化稳定剂选自由对苯二胺、二氢喹啉和苯基萘胺组成的组,优选地选自由对苯二胺和二氢喹啉组成的组,更优选地选自由二氢喹啉组成的组,和/或其中该至少一种老化稳定剂选自由n-苯基-n'-(1,3-二甲基丁基)-对苯二胺、n,n'-二苯基-对苯二胺、n,n'-二甲苯基-对苯二胺、n-异丙基-n'-苯基-对苯二胺、n,n'-双(1,4-二甲基戊基)-对苯二胺、2-n,4-n,6-n-三[4-(5-甲基己-2-基氨基)苯基]-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、聚-2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉、n-苯基-1-萘胺...

【专利技术属性】
技术研发人员:斯特芬·特林佩尔马塞厄斯·温克尔赖纳·卡纳
申请(专利权)人:大陆轮胎德国有限公司
类型:发明
国别省市:

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