橡胶配方的填充剂混合组成比例

本发明专利技术提供了使用橡胶配方希望的目标负荷值和目标固有性质，混合2种或更多种填充剂，以建立具有希望的固有性质的混合物——即可以建立效仿单一填充剂体系的希望的固有性质的混合物。在另一个示例性的方面，获知填充剂的各个负荷以及所述混合物的负荷和它的固有性质所希望的目标值以后，可以计算出将用于建立所述混合物的至少一种未知填充剂的各个固有性质。然后通过对比计算的固有性质与已知填充剂的固有性质，可以鉴别出未知的填充剂。所述方法例如允许生产商混合多种合适的填充剂，同时维持比多种橡胶配方所需的填充剂库存更有限的填充剂库存。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及橡胶配方的填充剂混合方法。更具体地，本专利技术提供了一种组合2种或更多种填充剂(例如，碳黑)从而提供具有用于产生橡胶配方希望的固有性质的混合物的方法。
技术介绍
在许多橡胶配方中，使用具有特定固有性质的填充剂来改变聚合物或弹性体的性能，诸如增加它们的模量、改善磨损、改变导电率和其它希望的改变。用于橡胶配方的可商业得到的增强型填充剂可以包括碳黑、二氧化硅、硅酸铝、氧化钛、沸石、粘土和其它组分。要求这些填充剂具有某些固有性质，例如，表面积、孔隙率、表面活性和结构，所述固有性质对于建立具有希望的粘弹性性能(用于例如轮胎中)的橡胶配方而言是至关重要的。 在可得的填充剂中，碳黑是在橡胶制品中最广泛使用的填充剂。碳黑从有机物质的部分燃烧或热分解生成。它基本上是元素碳，具有许多用途，包括墨水、颜料、塑料和其它。碳黑的主要用途是与弹性体相组合，以用于生产轮胎。在这样的情况下，碳黑充当填充齐U，所述填充剂有利地改变橡胶的机械和传导性质，以提供更适合轮胎使用的配方，同时也提供根据历史的方法比橡胶更廉价的原料。为了本说明书的目的，“碳黑”、“增强型碳黑”、“填充剂”和“增强型填充剂”在本文中可互换地使用，应当理解为，这些表示将为橡胶配方提供目标固有性质的颗粒填充剂。在橡胶配方中的填充剂的增强性能非常依赖于使用的特定填充剂的固有性质。例如，碳黑填充剂在粒度、粒度分布、表面活性、表面积、结构、PH值和其它限定碳黑的生理化学性质的性质方面可以存在差异。ASTM D 1765-01提供了在橡胶产品中使用的碳黑的标准分类法(Standard Classification of Carbon Blacks Used in Rubber Products),基于该分类体系，可以得到大量不同的碳黑。另外，新的填充剂(例如，具有独特固有性质的新碳黑)仍然在研究和开发中，以满足对强化的橡胶制品增加和变化的需求。结果，从不同的橡胶配方可得到和预见到宽范围的橡胶性能结果，当使用不同的填充剂之一来增强弹性体时，可以建立所述不同的橡胶配方。在碳黑填充剂的情况下，因为碳黑的密度和在橡胶轮胎工业生产中使用的大数量，碳黑通常以膨胀状态进行储存，并需要庞大的物质处理系统进行运输和加工。结果，当可能希望具有大量可选择的不同碳黑以便可以提供多种定制性能的橡胶配方时，维持膨胀的库存是不希望的，这是由于材料的成本和与如此大数量的贮存和处理要求有关的费用。相反，尽管与更大的库存相比，维持仅一种碳黑填充剂会节省成本，但是由橡胶配方的划定界限所产生的性能选择的狭窄范围，对于大规模轮胎生产商而言是不可接受的。因此，需要一种解决方案，其允许仅使用有限数目的填充剂(包括、例如，碳黑填充齐U)来建立不同橡胶性能所需的多种橡胶配方。更具体地，需要这样的解决方案，其会提供宽范围的橡胶配方(即橡胶和填充剂的混合物)的建立，而不需要储存大量填充剂或为众多配方中的每一种开发具有独特性质的新填充剂。可以混合小量填充剂从而建立单一混合物的方法是非常有用的，所述单一混合物具有特定橡胶配方(和因此，橡胶性能)所希望的固有性质。这样的方法会允许生产商不再为每种预期的橡胶配方建立和/或贮存独特填充齐U。从下面的描述中显而易见本专利技术的这些和其它优点。
技术实现思路
本专利技术的方面和优点将在下面的描述部分地阐述，或可以从所述描述显而易见，或可以通过本专利技术的实践来获知。本专利技术提供了一种混合2种或更多种填充剂(包括可含有碳黑的填充剂)从而提供具有用于产生特定橡胶配方希望的固有性质的单一填充剂的方法。例如，在一个示例性的方面，本专利技术提供了一种用于组合填充剂以建立在橡胶配方中使用的混合物的方法。所述方法可以包括为混合物选择η个固有性质；提供数学方程式的η数值，所述数学方程式描述橡胶配方的负荷值L、所述混合物希望的η个固有性质值Xp η种填充剂中的每一种的对应的固有性质值和η种填充剂中的每一种的负荷值h之间的关系；鉴定包括L、Xi,Xij和η的组内的值中除了 η以外的所有值，从而从包括L、Xi, Lj, Xij和η的组得到η个未知值；解出η个数学方程式的η个未知值；以及使用来自鉴定和求解步骤的值，从η种填充剂建立混合物。使用本专利技术的该示例性方面，可以解出未知量的不同组合。例如，所述未知值可以包括所述填充剂的η个负荷值Lp所述混合物希望的η个固有性质值Xi、所述填充剂中的一种的η个固有性质值以及负荷值L、负荷值Lp固有性质值Xi或固有性质值Xij的任意组合的η数值。作为其它实施例，本专利技术提供了一种用于建立在橡胶配方中使用的填充剂混合物的方法。该示例性方法可以包括下述步骤选择橡胶配方希望的目标负荷值L ;决定所述混合物希望的η个目标固有性质，其中η是大于I的整数；为η个目标固有性质中的每一个选择目标固有性质值Xi ;挑选η种适用于建立所述混合物的填充剂；为η个目标固有性质中的每一个，提供目标负荷值L、目标固有性质值Xi、对应的固有性质值和来自所述挑选步骤的η种填充剂中的每一种的负荷h之间的数学关系& ；以及为来自所述挑选步骤的η种填充剂中的每一种，计算负荷Lj。根据需要，所述混合物希望的η个目标固有性质Xi中的一个可以是所述混合物中的填充剂的结构、所述混合物中的填充剂的表面积或二者。η个目标固有性质中的每一个的数学关系A可以是一阶方程式，其包括来自所述挑选步骤的η种填充剂中的每一种的各个负荷h和固有性质值xu。这η个数学关系&可以线性地彼此无关或彼此相关。或者，不是线性的，所述数学关系可以是多项的、幂、指数或其它关系。该示例性方法可以另外包括下述步骤根据由计算步骤提供的负荷Lj，混合来自所述挑选步骤的η种填充剂，从而建立填充剂。另外，所述方法可以另外包括下述步骤使用来自所述混合步骤的填充剂，生产轮胎。在本专利技术的另一个示例性的方面，提供了一种用于建立在橡胶配方中使用的填充剂混合物的方法，所述方法包括下述步骤为橡胶配方选择目标负荷值L ;决定所述混合物希望的η个目标固有性质，其中η是大于I的整数；为η个目标固有性质中的每一个选择目标固有性质值Xi ;挑选将用于建立所述混合物的η种填充剂中的每一种的负荷值h ;为11个目标固有性质中的每一个，提供目标负荷值L、目标固有性质值Xi、对应的固有性质值Xij和来自所述挑选步骤的η种填充剂中的每一种的负荷h之间的数学关系& ;为来自所述选择步骤的未鉴定的填充剂计算对应的固有性质值以及通过使来自所述计算步骤的固有性质值Xu匹配具有与所述计算步骤提供的基本上相同的固有性质值的填充剂，确定来自所述选择步骤的未鉴定的填充剂的身份。参照下面的描述和所附的权利要求书，将会更好地理解本专利技术的这些和其它特征、方面和优点。并入本说明书中并构成本说明书的一部分的附图，图解了本专利技术的实施方案，并与说明书一起，用于解释本专利技术的原理。附图说明参照附图，在本说明书中阐述了本专利技术的完整和实现公开内容(包括其最佳方式)，其指向本领域普通技术人员，在附图中图I提供了下面进一步描述的线性相关方程式的结构相对于表面积的图。·图2提供了下面进一步描述的线性无关方程式的结构相对于表面积的图。图3提供了下面进一步描述的⑶BP相对于CTAB的图。具体实施例方式本专利技术提供了一种用于建立2种或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓峰，
申请(专利权)人：米其林集团总公司，米其林研究和技术股份有限公司，
类型：
国别省市：