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      用于生產(chǎn)輪胎的橡膠配混物的制作方法

      文檔序號:11141316閱讀:490來源:國知局
      本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)輪胎的橡膠配混物。
      背景技術(shù)
      :此處及下文中的表述“母料混合步驟”是指其中將聚合物基料與除了硫化體系之外的配混物的其它成分混合的混合步驟。此處及下文中的表述“亞甲基供體化學物質(zhì)”是指在“亞甲基受體”化學物質(zhì)存在下,通過亞甲基橋能夠作為交聯(lián)劑的化學物質(zhì)。市場上對具有低滾動阻力的輪胎的需求日益增長。在這方面,輪胎領(lǐng)域的一部分研究集中在找到能夠提供低滾動阻力而不損害其他輪胎特性例如機械特性的解決方案。獲得滾動阻力方面的改進的可能性之一是減少配混物中補強填料的量。然而,減少補強填料通常導致配混物的機械特性例如拉伸強度劣化。因此,需要通過減少補強填料的量來改善配混物的滾動阻力特性,而不會導致配混物的機械特性劣化。為了更全面地理解本發(fā)明,應(yīng)當強調(diào)的是,組分橡膠配混物的長期熱穩(wěn)定性和機械穩(wěn)定性是輪胎特別重要的特性。已知使用基于過氧化物的硫化體系或所謂的有效硫化(EV)體系,其特征在于硫/促進劑比率有利于后者,保證更好的長期熱穩(wěn)定性和機械穩(wěn)定性,但損害工藝韌性和耐疲勞性。不同的是,常規(guī)硫化(CV)體系,其特征在于硫/促進劑不利于后者,保證了在生產(chǎn)階段更大的韌性和更大的耐疲勞性,但是損害長期熱穩(wěn)定性和機械穩(wěn)定性。令人驚異地,本申請人設(shè)計了一種解決方案,其允許減少配混物中補強填料的量,而不劣化機械特性,同時改善配混物的長期穩(wěn)定性。技術(shù)實現(xiàn)要素:發(fā)明要解決的問題本發(fā)明的主題是包含至少一種可交聯(lián)聚合物基料、補強填料和硫化體系的橡膠配混物;所述配混物的特征在于其包含補強樹脂和具有式(I)的二硫醇化學物質(zhì),SHRSH(I)其中R是由3-12個原子組成的脂族或芳族基團。優(yōu)選地,二硫醇化學物質(zhì)具有式SH(CH2)nSH,其中n為3-12。優(yōu)選地,二硫醇化學物質(zhì)是SH(CH2)6SH。優(yōu)選地,二硫醇化學物質(zhì)以0.5至20phr的量存在于配混物中。優(yōu)選地,所述補強樹脂是與所述硫化體系一起加入到正制備的配混物中的單組分樹脂。優(yōu)選地,所述補強樹脂是雙組分樹脂;所述雙組分樹脂的甲基受體化學物質(zhì)在母料混合步驟期間加入到正制備的所述配混物中,且亞甲基供體化學物質(zhì)與所述硫化體系一起加入到正制備的所述配混物中。優(yōu)選地,所述補強樹脂包括在由丙烯酸系樹脂,醇酸系樹脂,胺系樹脂,酰胺系樹脂,馬來酰亞胺系樹脂,馬來系樹脂,環(huán)氧系樹脂,呋喃系樹脂,酚醛樹脂,苯酚甲醛樹脂,聚酰胺樹脂,聚酯樹脂,聚氨酯樹脂,乙烯基系樹脂,乙烯基酯樹脂,氰基丙烯酸系樹脂,硅酮樹脂,硅氧烷樹脂,三聚氰胺樹脂,脲醛樹脂和富馬酸系樹脂組成的組中。優(yōu)選地,所述補強樹脂以1至50phr的量存在于所述配混物中。優(yōu)選地,補強填料以5至30phr的量存在于所述配混物中。本發(fā)明的另一個主題是用本發(fā)明的配混物主題生產(chǎn)的輪胎部件。優(yōu)選地,所述部件是胎面。本發(fā)明的另一個主題是包括用本發(fā)明的配混物主題產(chǎn)生的部件的輪胎。具體實施方式為了更好地理解本發(fā)明,給出以下實施例,純粹是出于說明性的非限制性目的。實施例制備四種比較配混物(配混物A-D)和根據(jù)本發(fā)明的配混物(配混物E)。比較配混物可以描述如下:配混物A是不含二硫酚化學物質(zhì)且不含補強樹脂的標準配混物;配混物B與配混物A不同,因為其具有一半量的炭黑;配混物C具有與配混物B相同量的炭黑,并且包含二硫醇化學物質(zhì)但不包含補強樹脂;配混物D也具有與配混物B相同量的炭黑,并且包含補強樹脂但不包含二硫醇化學物質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明原理制備的配混物(配混物E)與比較配混物的不同之處在于其具有一半量的炭黑,并且包含補強樹脂和二硫醇化學物質(zhì)。根據(jù)下述方法制備配混物A-E。-配混物的制備-(第一混合步驟-母料)在混合開始之前,將聚合物基料、炭黑和補強樹脂的亞甲基受體化學物質(zhì)加載到具有切向轉(zhuǎn)子和230-270升內(nèi)部體積的混合器中,達到填充因子范圍為66-72%。將混合器在40至60r.p.m.的速度下操作,一旦達到140至160℃的溫度,排出所形成的混合物。(第二混合步驟)將從前述步驟獲得的混合物在以40至60r.p.m.的速度操作的混合器中再次混合。隨后,一旦達到130至150℃的溫度就排出。(第三混合步驟)將由硫和促進劑組成的硫化體系、二硫醇化學物質(zhì)和補強樹脂的亞甲基供體化學物質(zhì)加入到從前述步驟獲得的混合物中,達到63-67%的填充系數(shù)?;旌掀鞯牟僮魉俣葹?0-40r.p.m.,一旦達到90-110℃的溫度,排出所形成的混合物。與上述方法不同,二硫醇化學物質(zhì)和補強樹脂,無論其是單組分還是雙組分,可以在母料混合步驟中加入到配混物中,采取某些預(yù)防措施以避免交聯(lián)反應(yīng)。表I顯示以phr表示配混物的組成。表I配混物ABCDE天然橡膠70.070.070.070.070.0丁基橡膠30.030.030.030.030.0炭黑40.020.020.020.020.0二硫醇化學物質(zhì)------5.05.0苯酚甲醛----15.0--15.0HMMM----5.0--5.0硫2.52.52.52.52.5促進劑0.60.60.60.60.6使用的炭黑是N234。苯酚甲醛和HMMM(六甲氧基甲胺)分別是雙組分補強樹脂的亞甲基受體化學物質(zhì)和亞甲基供體化學物質(zhì)。所用的二硫醇化學物質(zhì)是SH(CH2)6SH。所使用的促進劑是N-叔丁基-2-苯并噻唑基亞磺酰胺(TBBS)。實驗測試一旦硫化,將配混物進行實驗測試以確定根據(jù)本發(fā)明的配混物相對于比較配混物的優(yōu)點。特別地,所述配混物經(jīng)歷了機械和動態(tài)性質(zhì)的測試。機械性能是根據(jù)ASTMD412C標準測量,而動態(tài)性能是根據(jù)ISO4664標準測量。如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的,滾動阻力參數(shù)與滯后值嚴格相關(guān):滯后值越低,滾動阻力越好。為了評價配混物的穩(wěn)定性,對其進行“老化”步驟,在此過程中,配混物根據(jù)ISO188標準在100℃的溫度下保持6天。表II顯示了進行的實驗測試的值。滯后和韌性值被指示為相對于比較配混物A的值,而長期穩(wěn)定性值是以相對于在沒有老化的情況下記錄在所述配混物上的數(shù)據(jù)的百分數(shù)表示(指數(shù)越高,性質(zhì)越高)。表II配混物ABCDE滯后100130120120130韌性10065100100110老化6天后的韌性4055556090從表II中給出的數(shù)據(jù)可以看出,由于補強樹脂和二硫醇化學物質(zhì)的組合的協(xié)同效應(yīng),確保了滾動阻力方面的改進,而不損害機械拉伸性能,并且最重要的是,甚至在長期穩(wěn)定性方面更令人驚訝的改善。比較配混物C和D證實,僅上述組合的部分條件不能保證上述優(yōu)點。特別地,上述協(xié)同作用在配混物的穩(wěn)定性中的效果是非常令人驚訝的。事實上,比較配混物顯示,補強樹脂(配混物C)的單獨存在或二硫醇化學物質(zhì)(配混物D)的單獨存在導致各配混物的穩(wěn)定性遠低于補強樹脂和二硫醇化學物質(zhì)組合存在所獲得的穩(wěn)定性。總之,補強樹脂和二硫醇化學物質(zhì)的組合存在,允許在不損害機械特性的情況下減少補強填料的量,并令人驚訝地保證在配混物的長期穩(wěn)定性方面的高值。當前第1頁1 2 3 
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