耐火轮胎制造技术

本发明专利技术涉及包含至少一种组件的充气轮胎，所述至少一种组件包含橡胶组合物，所述橡胶组合物包含：至少一种二烯基弹性体；以每１００重量份弹性体（ｐｈｒ）计，２０－４０重量份的二氧化硅；和１０－２５ｗｔ％的氢氧化铝；其中所述组合物在１０００℃自动熄火，且所述组合物排除卤代链烷烃和三氧化锑。

【技术实现步骤摘要】
耐火轮胎
技术介绍
用于充气轮胎的橡胶组件一般包括可能在某些条件下易燃的各种基于有机物的 材料。尤其是，在用于在钢铁厂中移动热钢渣的推土机设备上，推土机轮胎可能接触超过 100(TC的赤热熔渣。在这样的温度下，轮胎可能点燃。通常这样的轮胎使用寿命显著更短， 大约为在常温使用中所见轮胎寿命的20%。 因此需要改进的轮胎，当与热熔渣接触时，该轮胎耐这样的高温环境，以避免这样的轮胎使用寿命縮短。 专利技术概述 本专利技术涉及包含至少一种组件的充气轮胎，所述至少一种组件包含橡胶组合物，所述橡胶组合物包含 至少一种二烯基弹性体； 以每100重量份弹性体(phr)计，20-40重量份的二氧化硅；禾口 10-25wt %的氢氧化铝； 其中所述组合物在IOO(TC自动熄火，且所述组合物排除卣代链烷烃和三氧化锑。 专利技术详述 公开了包含至少一种组件的充气轮胎，所述至少一种组件包含橡胶组合物，所述橡胶组合物包含 至少一种二烯基弹性体； 以每100重量份弹性体(phr)计，20-40重量份的二氧化硅；禾口 10_25wt %的氢氧化铝； 其中所述组合物在IOO(TC自动熄火，且所述组合物排除卣代链烷烃和三氧化锑。 橡胶组合物可以与含烯属不饱和基团的橡胶或弹性体一起使用。短语〃 含烯属不 饱和基团的橡胶或弹性体〃 或〃 二烯基弹性体〃 将包括天然橡胶及其各种原料和回收形 式以及各种合成橡胶。在本专利技术的描述中，术语〃 橡胶〃 和〃 弹性体〃 可互换使用，除非另 有说明。互换使用术语〃 橡胶组合物〃 、 〃 混合的橡胶〃 和〃 橡胶混合物〃 ，来表示已经 与各种成分和材料共混或混合的橡胶，且该术语为橡胶混合或橡胶混合领域的技术人员所 熟知。代表性的合成聚合物是丁二烯及其同系物和衍生物例如甲基丁二烯、二甲基丁二烯 和戊二烯的均聚产物，以及共聚物例如由丁二烯或其同系物或衍生物与其它不饱和单体形 成的那些。在后者中有乙炔例如乙烯基乙炔；烯烃例如异丁烯，其与异戊二烯共聚形成丁基 橡胶；乙烯基化合物例如丙烯酸、丙烯腈(其与丁二烯聚合形成NBR)、异丁烯酸和苯乙烯， 后者化合物与丁二烯聚合形成苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR);以及乙烯基酯和各种不饱和醛、 酮和醚，例如丙烯醛、甲基异丙烯基酮和乙烯基乙基醚。合成橡胶的具体实例包括氯丁二烯 橡胶(聚氯丁二烯)、聚丁二烯(包括顺-l，4-聚丁二烯)、聚异戊二烯(包括顺-l，4-聚 异戊二烯)、丁基橡胶、卣代丁基橡胶例如氯代丁基橡胶或溴代丁基橡胶、苯乙烯/异戊二 烯/丁二烯橡胶、l，3-丁二烯或异戊二烯与单体例如苯乙烯、丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯的 共聚物以及乙烯/丙烯三元共聚物，也称为乙烯/丙烯/ 二烯单体(EPDM)，且尤其是乙烯/3丙烯/二环戊二烯三元共聚物。可使用的橡胶的另外实例包括烷氧基-甲硅烷基末端官能 化的溶液聚合的聚合物(SBR、PBR、IBR和SIBR)、硅偶联的和锡偶联的星形支化聚合物。优 选的橡胶或弹性体是聚异戊二烯(天然或合成的)、聚丁二烯和SBR。 在一个方面，橡胶优选为至少两种二烯基橡胶。例如，优选两种或多种橡胶的组 合，例如顺式1， 4-聚异戊二烯橡胶(天然或合成的，虽然优选天然的)、3， 4-聚异戊二烯橡 胶、苯乙烯/异戊二烯/ 丁二烯橡胶、乳液和溶液聚合得到的苯乙烯/ 丁二烯橡胶、顺式1， 4_聚丁二烯橡胶和乳液聚合制备的丁二烯/丙烯腈共聚物。 在本专利技术的一个方面，可使用乳液聚合得到的苯乙烯/ 丁二烯(E-SBR)，该E-SBR具有约20X-约28X的结合苯乙烯的相对常规的苯乙烯含量，或对于一些应用来讲，E-SBR具有中等至相对高的结合苯乙烯含量，即约28% -约45%的结合苯乙烯含量。 通过乳液聚合制备的E-SBR，表示苯乙烯和1，3-丁二烯以水乳液共聚。这些为该领域的技术人员所熟知。结合苯乙烯含量可以变化，例如从约5%-约50%变化。在一个方面，E-SBR也可包含丙烯腈，以例如在三元共聚物中约2% -约30%重量的结合丙烯腈的量，形成E-SBAR三元共聚物橡胶。 乳液聚合制备的在共聚物中含约2%_约40%重量的结合丙烯腈的苯乙烯/丁二 烯/丙烯腈共聚物橡胶也考虑作为二烯基橡胶用于本专利技术。溶液聚合制备的SBR (S-SBR)通常具有约5 % -约50 % ，优选约9 % -约36 %的结 合苯乙烯含量。例如在有机烃溶剂的存在下，通过有机锂催化，可以方便地制备S-SBR。 在一个实施方案中，可使用顺式1，4-聚丁二烯橡胶(BR)。例如通过1，3-丁二烯 的有机溶液聚合，可以制备该BR。例如，通过具有至少90%的顺式1，4-含量，BR可被便利 的表征。 顺式1，4-聚异戊二烯和顺式1，4-聚异戊二烯天然橡胶为具有橡胶领域技能的技 术人员所熟知。 当用于本文时，且按照常规的实践，术语〃 phr〃是指〃 以每100重量份的橡胶或 弹性体计，各材料的重量份数。〃 橡胶组合物包括使该组合物能够在100(TC的温度下自动熄火的添加剂。通过自动 熄火，表示当在IOO(TC的温度下暴露于火源时，由于橡胶组合物的阻燃作用，橡胶组合物的 任何燃烧将在1分钟内停止，而没有外部防火剂例如水、泡沫、砂、二氧化碳等的任何施用。 橡胶组合物包括氢氧化铝A1(0H)3。在一个实施方案中，橡胶组合物包括约10-约 25wt^的氢氧化铝。在一个实施方案中，橡胶组合物包括12-20wt^的氢氧化铝。 在橡胶组合物中避免一些阻燃剂材料的存在，以防止在轮胎的任何燃烧期间可能 有毒材料的释放。橡胶组合物排除有毒的阻燃剂，包括但不限于卣代链烷烃和三氧化锑。 橡胶组合物包括约20-约40phr的二氧化硅。在另 一个实施方案中，可使用 25-35phr的二氧化硅。 可用于橡胶混合物的通常使用的硅颜料包括常规的火成和沉淀的硅颜料(二氧 化硅)。在一个实施方案中，使用沉淀的二氧化硅。用于本专利技术的常规硅颜料是沉淀的二氧 化硅，例如通过可溶性硅酸盐例如硅酸钠的酸化获得的那些。 该常规二氧化硅的特征可在于例如具有BET表面积，该BET表面积使用氮气测量。 在一个实施方案中，BET表面积可为约40-约600米7克。在另一个实施方案中，BET表面积可为约80-约300米V克。在To證al of the American Chemical Society,第60巻, 第304页(1930)中描述了测量表面积的BET方法。 常规的二氧化硅的特征也可在于具有约100-约400，或约150-约300的邻苯二甲 酸二丁酯(DBP)吸收值。 可期望常规二氧化硅的平均最终粒度为例如0. 01-0. 05微米，该粒度通过电子显 微镜测定，虽然二氧化硅颗粒在尺寸上可能甚至更小或可能更大。 可使用各种市场可得到的二氧化硅，例如，仅本文中例如但不限于以Hi-Sil商 标且名称为210、243等，可购自PPG Industries的二氧化硅；可得自Rhodia，例如名称为 Z1165MP和Z165GR的二氧化硅，和可得自Degussa AG，例如名称为VN2和VN3等的二氧化 娃。 通常使用的炭黑可以按20-80phr的量作为常规的填充剂使用。在另一个实施方案中，可使用30-50phr的炭黑。该炭黑的代表性实例包括NllO、 N121、 N本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种充气轮胎，其特征在于至少一种组件，所述至少一种组件包含橡胶组合物，所述橡胶组合物包含：至少一种二烯基弹性体；每１００重量份弹性体（ｐｈｒ）２０－４０重量份的二氧化硅；和１０－２５％重量的氢氧化铝；其中所述组合物在１０００℃的温度下自动熄火，且所述组合物排除卤代链烷烃和三氧化锑。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：PGG马戈特，PP罗赫，
申请(专利权)人：固特异轮胎和橡胶公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]