包括沉淀硅酸的橡胶混合物制造技术

本发明专利技术涉及一种具有改进的抗磨损性能的橡胶混合物，特别是用于车辆充气轮胎、传送带、以及皮带。该橡胶混合物的特征为以下组成：至少一种二烯基橡胶；以及－至少一种沉淀硅酸，该沉淀硅酸具有大于或等于１５０ｍ２／ｇ的ＣＴＡＢ表面积、和大于或等于１５０ｍ２／ｇ的ＢＥＴ表面积、和在１８０与３５０ｇ／１００ｇ之间的ＤＢＰ数、和小于或等于０．９５的标准化为反射位置的反射的半峰全宽、和１．００至１．８０的ｄ２５％比ｄ７５％的均匀性比、和小于或等于２．８（ｇ?ｎｍ）／ｍｌ的受压状态下的相对宽度γ受压、以及在１００与１４０之间的受压状态下的细度值Ｆ．Ｖ．受压；以及另外的添加剂。

【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具有改进的抗磨损性能的橡胶混合物，尤其是用于机动车辆充气 轮胎类、皮带类、以及传动皮带。
技术介绍
因为轮胎(尤其是机动车辆充气轮胎)的运行特征高度依赖于胎面的橡胶组成， 所以对胎面混合物的组成有着特别高的要求。因此，已经进行了不同的尝试就其聚合物组 分及其填充剂来改变这些胎面混合物。例如，向橡胶混合物中加入碳黑和/或硅石作为填 充剂是已知的。轮胎发展最初的目的之一是减小滚动阻力，这引起了减小的燃料消耗。使用包括 硅石的混合物允许滚动阻力超越仅包括炭黑的混合物而得到改进。同时，理想的是在其他 的轮胎特性如湿路面牵引力并且特别是磨损性中不应观察到退化。因为硅石在橡胶混合物中的分布以及硅石的类型对于轮胎特性具有重大影响，所 以，已经进行了不同的尝试来合成具有相应特征(例如具有高的亲水性比表面积)的硅石、 或者来对硅石进行预处理或改性、或者向混合物中加入特定的添加剂，以便带来最佳的分 布以及最佳的轮胎特性，特别是改进的抗磨损性能。在例如根据EP0520862BU EP0670813B1, EP917519B1、US2005/0004297A1、US 5，846，311以及US 5，929，156使用硅石的情况下，借助硅石的特别好的可分散性进行了尝 试来解决磨损行为的问题。然而，已经发现单独有良好的可分散性并不足以令人满意地解 决这个问题。
技术实现思路
因此本专利技术的目的是提供一种橡胶混合物，该橡胶混合物具有硅石在橡胶混合物 中的最佳分布并且特别是一种改进的抗磨损性能。该目的通过具有以下构成的橡胶混合物得以实现-至少一种二烯基橡胶，以及-至少一种沉淀硅石，该沉淀硅石具有大于或等于150m2/g的CTAB表面积、和大于 或等于150m2/g的BET表面积、和在180和350g/100g之间的DBP数、和小于或等于0. 95的 标准化为反射位置的反射半高宽、和1. 00至1. 80的d25%比d 75%均勻性比、和小于或等 于2. 8(g nm)/ml的受压状态下的相对宽度、皿、以及在100与140 A之间的受压状态下的 细度值F.V. ，以及-另外的添加剂。已经出人意料地发现，本专利技术的橡胶混合物(尤其是使用根据权利要求1的特征 部分的至少一种沉淀硅石)，允许抗磨损性能得到显著改进，而同时另外的物理特性(例如 滚动阻力和/或湿式制动)保持在相同的水平。这不仅对于机动车辆胎面、而且对于另外 的内胎部件都是正确的。用于另外的内胎部件的橡胶混合物在下文中共同称为(在轮胎技术中惯用的)胎体化合物或胎体混合物。在某些情况下，这些效果可以由以下事实解释，即所使用的沉淀硅石对均勻性是 最佳化的并且同时具备通过形态指数IM可以计量的粗糙表面。不受具体的理论限制，人们 怀疑沉淀硅石表面到聚合物基体上的附连通过这种粗糙表面得到改进，特别是对于偶联剂 而言。因此，本专利技术的橡胶混合物不仅导致了改进的抗磨损性能，而且导致了这种或这些偶 联剂的改进的并且加速的附连。在该橡胶混合物中使用的沉淀硅石与现有技术的沉淀硅石相比，具有借助圆盘式 离心机测定的特别均勻的并且窄的粒度分布，结合有借助水银孔隙率测定法测定的特别的 孔径分布。另外，本专利技术的硅石具有从好到非常好的可分散性。这种结合特别地使得在整 个橡胶基体上能够确保均勻的强化，这特别是产生了机动车辆轮胎的改进的抗磨损性能。本专利技术的橡胶混合物进一步在用于传动皮带以及其他皮带(尤其是用于运输带) 的混合物的开发中被采用。在日常使用的过程中，特别是运输带的运行侧经受严重的机械 应力(例如在传动滚筒、转向滚筒和/或导向滚筒处的偏离上)以经得住所发生的这些张 力。因此抗磨损性能在此也具有很大的经济重要性。在本专利技术中，术语“硅石”、“强化物硅石”以及“沉淀硅石”作为同义词使用。在本申请人继续详细解释本专利技术的橡胶混合物之前，应该在此时概述为表征沉淀 硅石所采用的测试方法。附图说明图1示出了累积的孔体积V基于孔径x的负对数导数的典型的曲线轮廓，具有特 征 a、b、A 和 B ；图2示出了用来测定形态指数的正烷烃的直线性的实例。具体实施例方式滤饼的固体含量使用这种方法通过在105°C去除挥发性部分来测定滤饼的固体含量。为此，称量100. 00g的滤饼(起始重量E)装入干的配衡瓷碟(直径20cm)中。若 适当的话，用铲将该滤饼捣碎从而得到不超过1cm3的松散的块。在105士2°C下的干燥箱中 将该样品干燥至恒重。随后，在以硅胶作为干燥剂的干燥橱中将该样品冷却至室温。用比 重测量法测定最终重量A。通过下式确定单位为％的固体含量(SC)SC = A/E*100%,其中A =最终重量，单位是g，E =起始重量，单位是g。沉淀的悬浮体的固体含量测定在样品的过滤之后用比重测量法测定沉淀的悬浮体的固体含量。在室温下借助量筒称量100. 0ml的均勻化的沉淀的悬浮体。借助圆形过 滤器(型号572，来自Schleicher&Schuell)通过瓷器吸滤器中的抽吸将样品过滤出，但是 不吸干，以便防止滤饼中裂纹的形成。随后，用100. 0ml蒸馏水洗涤该滤饼。将洗涤过的滤 饼转移到配衡瓷碟中并在105士2°C下的干燥箱中干燥至恒重。冷却至室温之后，测定干燥5过的硅石的重量(m样品)。根据固体含量(g/1) = (m#s (g))/(V胃#(1))确定固体含量。硅石原料的固体含量测定将硅石原料在IR干燥器中干燥至恒重。干燥损失主要由水分组成。将2. Og硅石原料引入配衡铝碟中并关上该IR干燥单元(来自Mettler，LP 16) 的盖子。在按下开始按钮后，悬浮体在105°C下的干燥开始了，并且在每单位时间的重量减 少达到2mg/(120s)的值以下后自动结束。当选择0-100%模式时重量减少(％)由该仪器直接显示。固体含量是根据固体含量(％ ) = 100% -重量减少(％ )来计算。碱倌的确定碱值(AN)的确定应理解为是指在高达8. 30pH的碱性溶液或悬浮液的直接电位滴 定中盐酸的消耗(ml)(样品体积为50ml，50ml的蒸馏水并且使用浓度0. 5mol/ld的盐酸)。 这检测了该溶液或悬浮液的游离碱含量。借助两种缓冲溶液(pH = 7. 00与pH = 10. 00)在室温下校准pH仪(来自Knick, 带温度传感器的Calimatic 766pH计)和pH电极(来自Schott的复合电极，N7680)。将该 复合电极浸入测试溶液或悬浮液中，该测试溶液或悬浮液已经平衡至40。C并且由50. Oml 沉淀的悬浮液以及50. Oml去离子水组成。随后，逐滴加入浓度0. 5mol/l的盐酸溶液直到 建立8. 30的恒定pH。归因于硅石和游离碱含量之间的平衡(这在开始只是缓慢建立的)， 在可以最终读出酸消耗之前需要15分钟的等待时间。给定了所选择的量和浓度，以ml读 出的盐酸消耗直接对应于碱值(无量纲地报告)。pH的确定硅石的pH是基于DIN EN ISO 787_9在室温下作为5%的水性悬浮液来测定的。 与这个标准的要求相比，这些起始重量可以被改变(5. OOg硅石对于IOOml去离子水)。电导率的确定硅石的电导率的测定是基于DIN EN ISO 787-14在室温下作为4%的水性悬浮液 进行。与这本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种橡胶混合物，其特征为以下组成：－至少一种二烯基橡胶以及－至少一种沉淀硅石，该沉淀硅石具有大于或等于１５０ｍ↑［２］／ｇ的ＣＴＡＢ表面积、和大于或等于１５０ｍ↑［２］／ｇ的ＢＥＴ表面积、和在１８０与３５０ｇ／１００ｇ之间的ＤＢＰ数、和小于或等于０．９５的标准化为反射位置的反射半高宽、和１．００至１．８０的ｄ２５％比ｄ７５％的均匀性比、和小于或等于２．８（ｇ　ｎｍ）／ｍｌ的受压状态下的相对宽度γ↓［受压］、以及在１００与１４０之间的受压状态下的细度值Ｆ．Ｖ．↓［受压］，以及－另外的添加剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡门施密特，卡拉雷克，托马斯法伊，
申请(专利权)人：大陆轮胎德国有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[]