橡膠輪胎用配混物的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種橡膠輪胎用配混物的生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為炭黑的部分或全部替代物，二氧化硅已經(jīng)長期用作在胎面用配混物中的增強(qiáng) 填料，這是因?yàn)樗峁┰跐L動阻力和濕路面抓地性能方面的優(yōu)點(diǎn)。
[0003] 二氧化娃與硅烷偶聯(lián)劑（silane bonding agent)協(xié)同使用，所述硅烷偶聯(lián)劑與娃 烷醇基團(tuán)鍵合，防止二氧化硅顆粒之間的氫鍵形成，同時，將二氧化硅化學(xué)鍵合到聚合物基 料。
[0004] 二烷氧基疏基烷基-硅烷類是一類特別令人感興趣的硅烷偶聯(lián)劑，特別考慮到它 們提供在降低滾動阻力和釋放揮發(fā)性物質(zhì)方面的優(yōu)點(diǎn)。
[0005] 最有利的是下述式I化合物。
[0006] SH(CH2)3SiR1R22 (I)
[0007]其中：
[0008] R1為-〇CH2CH3且
[0009] R2是-0(CH2CH20) 5 (CH2) 12CH3
[0010] 盡管有上述的優(yōu)點(diǎn)，然而，這類硅烷偶聯(lián)劑產(chǎn)生配混物的粘度增加，并因此產(chǎn)生加 工問題。
[0011] 為了解決所涉及的加工問題，增塑油通常添加到所述配混物，但這具有產(chǎn)生另外 問題的效果，即損害了配混物的物理特性如耐磨耗性。
[0012] 因此需要一種橡膠輪胎用配混物的生產(chǎn)方法，其允許使用三烷氧基巰基烷基-硅 烷類的硅烷結(jié)合劑，但沒有帶來加工問題和/或沒有削弱配混物的物理特性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 本發(fā)明的一個目的是一種橡膠輪胎用配混物的生產(chǎn)方法，其包括第一混煉步驟， 在所述第一混煉步驟中，將至少一種可交聯(lián)不飽和鏈聚合物基料、二氧化硅和烷氧基巰基 烷基-硅烷類的硅烷偶聯(lián)劑混煉在一起；和最終混煉步驟，在所述最終混煉步驟中，將至少 包含硫磺和促進(jìn)劑的硫化體系加入混煉膠并混煉；所述方法的特征在于，在所述第一混煉 步驟中將親核化合物和氧化鋅與所述聚合物基料混煉，和特征在于包括在所述第一混煉步 驟和所述最終混煉步驟之間的第二混煉步驟，在所述第二混煉步驟中，將多硫化物有機(jī)硅 烷類的硅烷偶聯(lián)劑加入來自所述第一混煉步驟的混煉膠并混煉。
[0014] 優(yōu)選地，所述第二混煉步驟在混煉時間為200-300秒后和在混煉溫度低于150°C 下中斷。
[0015] 優(yōu)選地，所述烷氧基疏基烷基-硅烷類的硅烷偶聯(lián)劑占所用的硅烷偶聯(lián)劑的總量 的份數(shù)的10-60%。
[0016] 優(yōu)選地，所用的硅烷偶聯(lián)劑的總量為3-20phr。
[0017] 優(yōu)選地，所述硅烷偶聯(lián)劑是二烷氧基疏基烷基-硅烷，和更優(yōu)選的式I化合物
[0018] SH^H^iSiR'R^ (I)
[0019] 其中：
[0020] 1是1至6的整數(shù)
[0021] R1為-〇(CH2)gCH 3
[0022] R2是-0(CH2CH20) ni(CH2)nCH3
[0023] g是0-5的整數(shù)
[0024] m是2-8的整數(shù)，和
[0025] n是3-20的整數(shù)。
[0026] 優(yōu)選地，1是3，g是l，m是5，n為12。
[0027] 優(yōu)選地，所述混煉膠包含0.2_2phr的所述親核化合物。
[0028] 優(yōu)選地，在所述第一混煉步驟使用0. 5-3.Ophr的氧化鋅。
[0029] 優(yōu)選地，所述親核化合物選自硫化促進(jìn)劑。
[0030] 優(yōu)選地，所述親核化合物在包括下列物質(zhì)的組中：胺類、二硫化物類、胍類及其衍 生物、硫脲類及其衍生物、噻唑類、秋蘭姆類、次磺酰胺類及其衍生物、二硫代氨基甲酸酯 類、二硫代磷酸酯類、黃原酸酯類、喹啉類、苯二胺類及其衍生物、酚類及其衍生物，以及它 們的混合物；更優(yōu)選地，所述親核化合物在包括下列物質(zhì)的組中：苯并噻唑基-環(huán)己基-次 磺酰胺（CBS)、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺（TBBS)、2_巰基苯并噻唑（MBT)、2_巰基 苯并噻唑的鋅鹽（ZMBT)、苯并噻唑基-2-二環(huán)己基次磺酰胺（DCBS)、二苯胍（DPG)、三苯胍 (TPG)、二苯基硫脲（DPTU)、二硫化苯并噻唑（MBTS)、六亞甲基四胺（HMT)、二硫化四芐基秋 蘭姆（TBzTD)及其混合物。
[0031] 本發(fā)明的另一個目的是使用上述方法生產(chǎn)的配混物。
[0032] 本發(fā)明的另一個目的是一種輪胎，其至少一種構(gòu)件由利用上述方法生產(chǎn)的配混物 制成。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 以下是為了更好地理解本發(fā)明的非限制性實(shí)施例。
[0034] 實(shí)施例
[0035] 生產(chǎn)5個配混物（A-E):-個（A)根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)生產(chǎn)的，和四個對照配混物 (B-E)〇
[0036] 如稍后將更加清楚的，對照配混物與根據(jù)本發(fā)明的配混物不同在于僅含有三烷氧 基巰基烷基-硅烷類的硅烷偶聯(lián)劑，或在于在第一混煉步驟中不含親核化合物，或在于第 二混煉步驟不同時機(jī)。
[0037] 為了進(jìn)行精確的比較，所有實(shí)施例包含相同總量的硅烷偶聯(lián)劑。
[0038] 如下所述，隨后測試各配混物以測定粘度、滾動阻力和耐磨損性。實(shí)施例配混物的 制備如下所述：
[0039] -配混物生產(chǎn)-[0040](第一混煉步驟）
[0041] 在混煉之前，230-270升切向轉(zhuǎn)子混煉機(jī)中裝入可交聯(lián)聚合物基料、一部分二氧化 硅、三烷氧基巰基烷基-硅烷類硅烷偶聯(lián)劑、氧化鋅以及取決于實(shí)施例的親核化合物至填 充因子為66-72%。
[0042] 混煉機(jī)在40-80rpm的速率下運(yùn)行，并將得到的混煉膠在溫度達(dá)到140-160°C時卸 料。
[0043](第二混煉步驟）
[0044] 將另一部分二氧化硅和根據(jù)所述實(shí)施例的多硫化物有機(jī)硅烷類的硅烷偶聯(lián)劑加 入到來自第一混煉步驟的混煉膠。
[0045] 取決于實(shí)施例，將混煉機(jī)以不同的速率運(yùn)行。更具體地，在對照配混物B-D的情況 下，所述混煉膠在混煉時間為90-120秒內(nèi)溫度達(dá)到大約150°C，而在根據(jù)本發(fā)明的配混物 和對照配混物E的情況下，混煉在210秒后和在140°C溫度下中斷。
[0046](第三混煉步驟）
[0047] 將硫化體系添加到來自第二混煉步驟的混煉膠至填充因子為63-67%。
[0048] 混煉機(jī)在20-40rpm的速率下運(yùn)行，并將得到的混煉膠在溫度達(dá)到100-110°C時卸 料。
[0049] 表I示出根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)生產(chǎn)的五種配混物以phr計的組成。
[0050]表I
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種橡膠輪胎用配混物的生產(chǎn)方法，其包括第一混煉步驟，在所述第一混煉步驟中， 將至少一種可交聯(lián)不飽和鏈聚合物基料、二氧化硅和烷氧基巰基烷基-硅烷類的硅烷偶聯(lián) 劑混煉在一起；和最終混煉步驟，在所述最終混煉步驟中，將至少包含硫磺和促進(jìn)劑的硫化 體系加入混煉膠并混煉；所述方法的特征在于，在所述第一混煉步驟中，將親核化合物和氧 化鋅與所述聚合物基料混煉，和特征在于包括在所述第一混煉步驟和所述最終混煉步驟之 間的第二混煉步驟，在所述第二混煉步驟中，將多硫化物有機(jī)硅烷類的硅烷偶聯(lián)劑加入來 自所述第一混煉步驟的混煉膠并混煉。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二混煉步驟在混煉時間為200-300 秒后和在混煉溫度低于150°C下中斷。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述烷氧基巰基烷基-硅烷類的硅烷 偶聯(lián)劑占所用的硅烷偶聯(lián)劑的總量的份數(shù)的10-60%。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所用的硅烷偶聯(lián)劑的總量為 3_20phr〇
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述硅烷偶聯(lián)劑是三烷氧基巰 基烷基硅烷。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述硅烷偶聯(lián)劑是式I的化合 物： SH(CH2)1SiR1R22 (I) 其中： 1是1至6的整數(shù) R1為-O(CH2)gCH3 R2是-O(CH2CH2O)m(CH 2)nCH3 g是0-5的整數(shù) m是2-8的整數(shù)，和 n是3-20的整數(shù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，1為3, g是1，m是5, n為12。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述混煉膠包含0. 2-2phr的所 述親核化合物。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述第一混煉步驟使用 0? 5-3. Ophr的氧化鋅。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述親核化合物選自硫化促進(jìn) 劑。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述親核化合物在包括下列物質(zhì)的組 中：胺類、二硫化物類、胍類及其衍生物、硫脲類及其衍生物、噻唑類、秋蘭姆類、次磺酰胺類 及其衍生物、二硫代氨基甲酸酯類、二硫代磷酸酯類、黃原酸酯類、喹啉類、苯二胺類及其衍 生物、酚類及其衍生物，以及它們的混合物。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述親核化合物在包括下列物質(zhì)的組 中：苯并噻唑基-環(huán)己基-次磺酰胺（CBS)、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺（TBBS)、2_巰 基苯并噻唑（MBT)、2_巰基苯并噻唑的鋅鹽（ZMBT)、苯并噻唑基-2-二環(huán)己基次磺酰胺 (DCBS)、二苯胍（DPG)、三苯胍（TPG)、二苯基硫脲（DPTU)、二硫化苯并噻唑（MBTS)、六亞甲 基四胺（HMT)、二硫化四芐基秋蘭姆（TBzTD)及其混合物。
13. -種橡膠配混物，其使用根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法生產(chǎn)。
14. 一種輪胎，其至少一種構(gòu)件由根據(jù)權(quán)利要求13所述的配混物制成。
【專利摘要】一種橡膠輪胎用配混物的生產(chǎn)方法，包括第一混煉步驟，在所述第一混煉步驟中，將至少一種可交聯(lián)不飽和鏈聚合物基料、二氧化硅和烷氧基巰基烷基-硅烷類的硅烷偶聯(lián)劑混煉在一起；和最終混煉步驟，在所述最終混煉步驟中，將至少包含硫磺和促進(jìn)劑的硫化體系加入混煉膠并混煉。在所述第一混煉步驟中，將親核化合物和氧化鋅與所述聚合物基料混煉。和所述方法包括在所述第一混煉步驟和所述最終混煉步驟之間的第二混煉步驟，在所述第二混煉步驟中，將多硫化物有機(jī)硅烷類的硅烷偶聯(lián)劑加入來自所述第一混煉步驟的混煉膠并混煉。
【IPC分類】C08L21-00, C08L9-06, B60C1-00
【公開號】CN104870547
【申請?zhí)枴緾N201380066693
【發(fā)明人】瓦萊里婭·格瑞斯
【申請人】株式會社普利司通
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2013年12月18日
【公告號】WO2014097195A1