轮胎和可交联弹性体组合物制造技术

包含至少一种包括交联弹性材料的结构元件的轮胎，该交联弹性材料由交联包含以下组分的可交联弹性体组合物得到：（ａ）约１００ｐｈｒ的至少一种弹性聚合物；（ｂ）约５ｐｈｒ至１２０ｐｈｒ，优选约２０ｐｈｒ至１００ｐｈｒ，更优选约３０ｐｈｒ至９０ｐｈｒ的至少一种二氧化硅增强填料；（ｃ）约０．１ｐｈｒ至约１０ｐｈｒ，优选约０．２ｐｈｒ至约８ｐｈｒ，更优选约０．３ｐｈｒ至约６ｐｈｒ的至少一种含有至少一个巯基的偶联剂；所述可交联弹性体组合物基本上不含重金属或其衍生物，特别是锌或其衍生物。优选地，所述至少一种结构元件为轮胎胎冠。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及轮胎、轮胎胎冠、以及可交联弹性体组合物。更特别地，本专利技术涉及包括至少一种结构元件的轮胎，该结构元件由交联包含至 少一种弹性聚合物、至少一种二氧化硅增强填料和至少一种含有至少一个巯基的偶联剂的 可交联弹性体组合物得到，所述可交联弹性体组合物基本上不含重金属或其衍生物，特别 是锌或其衍生物。此外，本专利技术还涉及包括可交联弹性体组合物的轮胎胎冠，该可交联弹性体组合 物包含至少一种弹性聚合物、至少一种二氧化硅增强填料和至少一种含有至少一个巯基的 偶联剂，所述可交联弹性体组合物基本上不含重金属或其衍生物，特别是锌或其衍生物。此外，本专利技术还涉及包含至少一种弹性聚合物、至少一种二氧化硅增强填料和至 少一种含有至少一个巯基的偶联剂的可交联弹性体组合物，所述可交联弹性体组合物基本 上不含重金属或其衍生物，特别是锌或其衍生物，还涉及由交联所述可交联弹性体组合物 得到的交联制品。
技术介绍
利用硫使二烯弹性聚合物硫化的工艺广泛应用于生产各种制品，特别是轮胎的橡 胶工业中。尽管这些工艺能生产高质量硫化产品，然而，为了以工业上可接受的次数得到 最优化的硫化效果，使用复杂硫化体系是必要的，除了硫，该复杂硫化体系还包括一种或多 种硫化活化剂，诸如，例如重金属或其衍生物，诸如，例如锌的衍生物，特别是ZnO、ZnCO3, ZnCO3 · 2Zn (OH)2 · H20、ZnCl2、诸如，例如硬脂酸锌的脂肪酸锌盐，以及一种或多种硫化促进 齐U，诸如，例如噻唑、二硫代氨基甲酸盐、秋兰姆、胍、次磺酰胺，这导致了相当大的复杂度。 在某些情况下，这些产品的存在可能在生产和使用中在有害性/毒性两方面带来相当大的 问题。通常，锌或其衍生物，特别是氧化锌，通常与诸如，例如硬脂酸的脂肪酸混合使用 以生产可用于制造轮胎的可交联的弹性体组合物。由所述弹性体组合物得到的工业制品在 生产，以及处理和再生过程中有向环境中释放锌或其衍生物的现象，例如，通过卸载-装填 位置的浸出。此外，由于轮胎通常遭遇磨损，交联弹性体组合物，特别是轮胎胎冠中的交联 弹性体组合物微粒分散在环境中会导致严重的污染问题。实际上已经认识到，锌对微生物 具有有害影响。在这方面已经进行了许多尝试，以致力于减少或消除由可交联弹性体组合物而来 的所述重金属或其衍生物，特别是锌或其衍生物的量。例如，国际专利申请W000/37267涉及一种对生产轮胎胎冠特别有用的可交联弹 性体组合物，包含(a)含有可交联不饱和链的聚合物基质；(b)硫化体系包括(bl)用量 为0. 5phr和2phr之间的硫，(b2)用量为1. 5phr和7phr之间的至少一种含有至少一个与至 少两个硫原子相连的碳原子的硫化促进剂，(b3)按氧化锌当量计表示的用量不高于2phr 的至少一种活化剂。所述活化剂优选选自选自Zn、Bi、Pb的金属的氧化化合物，所述金属和具有8至18个碳原子的饱和或不饱和脂肪酸形成的盐，及其混合物。 美国专利US3，856，729涉及一种包含丁二烯橡胶、硫和活化剂的可交联弹性体 组合物，其特征在于硫和活化剂的存在量分别在0. Iphr和0. Sphr之间，优选0. Iphr至 0. 6phr之间，和0. Iphr至1. Ophr之间，优选0. Iphr至0. 5phr之间。优选地，所述活化剂 为至少一种选自氧化锌，选自碳酸锌、锌钡白、锌的脂肪酸盐、锌的二硫代羧酸盐和锌的噻 唑盐的锌化合物、氧化铅和氧化镉的金属化合物。美国专利US3，451，458涉及一种对制备轮胎胎冠特别有用的硫-可交联弹性体组 合物，其包含合成二烯橡胶和二氧化硅，所述组合物基本上不含基于金属氧化物，特别是氧 化锌的活化剂。国际专利申请W02004/052981涉及一种用于硫化橡胶配混料的方法，其中在存在 硫或含硫化合物、加热的情况下，将橡胶配混料和硫化促进剂与包含通过利用含金属离子 的溶液的离子交换工艺而在其上负载有Ba、Pd、Cd、Ca、Mg和/或Zn离子，优选Zn离子的 载体材料的活化剂接触。优选地，该载体材料据认为是诸如，例如多水高岭土、伊利石、高岭 土、膨润土、层状硅酸盐和/或类坡缕石粘土的粘土。国际专利申请W02007/098784涉及一种包含至少一种包括由交联可交联弹性体 组合物得到的交联弹性材料的结构元件的轮胎，所述可交联弹性体组合物包含(a)至少 一种二烯弹性聚合物；(b)至少一种由一种混合物干共磨混得到的活化剂，所述混合物包 含属于元素周期表中2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15或16族的金属的至少一种 盐、或一种氧化物、或一种氢氧化物；以及至少一种多层材料，所述多层材料具有的单层厚 度为0. Olnm至30nm，优选0. 05nm至15nm，更优选0. Inm至2nm ； (c)至少一种硫化促进剂； (d)硫或其衍生物。优选地，所述可交联弹性体组合物基本上不含重金属化合物，特别是锌 化合物。国际专利申请W02006/013056涉及一种不含或实际不含锌或锌衍生物的组合物， 其至少包含一种二烯弹性体；一种作为增强填料的无机填料；任选地按每100份弹性体中 少于5重量份的比例的碳黑；化学式(I)的硅烷多硫化物R1R1ιιR3〇—Si-Z-S -Z—Si-OR3 (I)IR2R2其中符号R1和R2相同或不同，各自代表选自具有1至6个碳原子的直链或支链烷 基和苯基的单价烃族；其中符号R3相同或不同，各自代表氢或选自具有1至4个碳原子的 直链或支链烷基和具有2至8个碳原子的直链或支链烷氧基烷_基的单价烃族；符号Z相 同或不同，为包含1至18个碳原子的二价连接基；χ为不少于2的整数或分数。
技术实现思路
本申请人已经注意到，交联弹性体组合物，其中重金属或其衍生物，特别是锌或其 衍生物的量已经减少乃至消除，以及由此得到的轮胎会表现出一些缺点。特别地，本申请人已经注意到，交联弹性体组合物，其中的重金属或其衍生物，特 别是锌或其衍生物的量已经减少乃至消除，以及由此得到的轮胎会表现出下列缺点-当温度 升高时，交联弹性体组合物的动态弹性模量(E')变化增大(即，"热 塑性行为"增大)，其可对所得轮胎性能造成负面影响；-在高温(特别地，70°C)下的TanS (损耗系数)值增加，因此，所得轮胎的滚动 阻力也增加；-在低温(特别地，10°C)下的Tan δ (损耗系数)值下降，因此，表现出对所得轮 胎的湿抓地力的负面影响；-Payne效应(AG’)恶化(即增强填料分散性恶化)，其可对所得轮胎的性能产生 负面影响。因此，本申请人通过使用基本上不含重金属或其衍生物，特别是锌或其衍生物的 可交联弹性体组合物，解决了提供在湿抓地力、滚动阻力和抗磨性之间表现出良好平衡性 的轮胎(例如，高性能轮胎)的问题。本申请人现在已经发现，通过在包含至少一种弹性聚合物、至少一种二氧化硅增 强填料的可交联弹性体组合物中加入至少一种含至少一个巯基的偶联剂，有可能获得具有 上述性能的轮胎，所述可交联弹性体组合物基本上不含重金属或其衍生物，特别是锌或其 衍生物。此外，本申请人还已经发现，除了所述含有至少一个巯基的偶联剂，通常用于包含 二氧化硅增强填料的可交联弹性体组合物中的硅烷偶联剂的量，特别是含有硫原子序列的 那些硅烷偶联剂的本文档来自技高网...

【技术保护点】
包含至少一种包括交联弹性材料的结构元件的轮胎，所述交联弹性材料由交联包含以下组分的可交联弹性体组合物得到：（ａ）１００ｐｈｒ的至少一种弹性聚合物；（ｂ）约５ｐｈｒ至约１２０ｐｈｒ的至少一种二氧化硅增强填料；（ｃ）约０．１ｐｈｒ至约１０ｐｈｒ的至少一种含有至少一个巯基的偶联剂；所述可交联弹性体组合物基本上不含重金属或其衍生物。

【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：M加利姆博蒂，G拉姆皮戈纳诺，
申请(专利权)人：倍耐力轮胎股份公司，米兰综合工科大学，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]