CN101463152A - 具有含双重二氧化硅成分的胎面橡胶组合物的轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有含双重二氧化硅成分的胎面橡胶组合物的轮胎，即具有固化橡胶组合物的胎面的轮胎，该组合物含有双重二氧化硅成分，即同时含有亲水的沉淀二氧化硅和原位疏水化的沉淀二氧化硅。

Description

具有含双重二氧化硅成分的胎面橡胶组合物的轮胎
技术领域
本发明涉及具有固化橡胶组合物的胎面的轮胎，该组合物含双重二氧化硅成分，即同时含有亲水的沉淀二氧化硅和原位疏水化的沉淀二氧化硅。
背景技术
以前已经提出了具有含亲水二氧化硅或含已经被疏水化的亲水二氧化硅的橡胶组合物的胎面的轮胎。
本发明一个的重要方面是提供橡胶组合物的轮胎胎面，该组合物含有亲水的沉淀二氧化硅和已经在弹性体基质中原位疏水化的亲水沉淀二氧化硅的组合。换句话说，这种轮胎胎面橡胶组合物含双重二氧化硅成分，即同时含有亲水的沉淀二氧化硅和原位疏水化的沉淀二氧化硅。
在一个实施方案中，疏水化的沉淀二氧化硅是已经通过用例如烷氧基硅烷、有机烷氧基甲硅烷基多硫化物(二氧化硅偶联剂)和有机巯基烷氧基硅烷(二氧化硅偶联剂)的至少一种预处理，优选用任选地还包括烷氧基硅烷的有机烷氧基甲硅烷基多硫化物或有机巯基烷氧基硅烷偶联剂，在橡胶组合物中原位处理而疏水化的亲水的沉淀二氧化硅。
亲水的沉淀二氧化硅是没有用疏水剂疏水化，特别是没有用硅烷基疏水剂，尤其是含硅氧烷的疏水剂(用于亲水的沉淀二氧化硅)疏水化的沉淀二氧化硅。
实际上，本文中认为这种原位疏水化的沉淀二氧化硅的橡胶增强作用不同于亲水的沉淀二氧化硅的增强作用，特别是当沉淀的二氧化硅已经被所述的有机烷氧基甲硅烷基多硫化物或有机巯基烷氧基硅烷偶联剂疏水化时。
历史上，合成的无定形沉淀二氧化硅是典型的亲水(喜水的)性质，因此通常不易与橡胶组合物中的二烯基弹性体相容。为此，对于含大量沉淀二氧化硅的橡胶组合物，通常希望将沉淀二氧化硅疏水化，使其与用于轮胎胎面的橡胶组合物中的二烯基弹性体更相容。
对于本发明，虽然没有完全理解机理，但观察到在二烯基弹性体轮胎胎面组合物中使用双重沉淀二氧化硅成分的组合，即原位疏水化(尤其是当用有机烷氧基甲硅烷基多硫化物或有机巯基烷氧基硅烷偶联剂原位疏水化时)的沉淀二氧化硅与亲水的沉淀二氧化硅的组合能有益地提供一种轮胎胎面，其具有一种或多种与仅使用这种疏水化的沉淀二氧化硅时或仅使用亲水的沉淀二氧化硅时相比不同的物理性能。例如，观察到相比于含大量原位疏水化的沉淀二氧化硅(特别是当用这种二氧化硅偶联剂原位疏水化时)而不存在亲水的沉淀二氧化硅的轮胎胎面，通过使用双重二氧化硅成分的如此组合能获得具有较高湿摩擦系数的轮胎胎面行驶面。显然二氧化硅偶联剂原位处理的沉淀二氧化硅起到增强轮胎胎面橡胶组合物的所需物理性能的作用，而亲水的沉淀二氧化硅几乎不能以疏水化的沉淀二氧化硅的方式增强胎面橡胶的物理性能，但是它能特别增强胎面橡胶行驶面的湿摩擦系数，其效果相比于用疏水化的二氧化硅所获得的要好很多。
因此，虽然没有完全理解机理，但可以预见疏水化的沉淀二氧化硅增强所需的物理性能，而亲水的(喜水的)沉淀二氧化硅能有益地增强胎面橡胶表面的湿牵引力，因而有益于轮胎胎面在湿驾驶条件下的牵引性能。
本文中认为在轮胎胎面中使用这种双重二氧化硅成分是新颖的，并且是背离过去实践的。
因此存在的挑战是如何适宜地在轮胎胎面橡胶组合物中获得这种双重二氧化硅成分的组合。
在本发明的说明书中，术语“phr”指某物质或成分相对于每100重量份弹性体的重量份。术语“橡胶”和“弹性体”可以互换使用，除非另有说明。术语“固化”和“硫化”可以互换使用，除非另有说明。
发明内容
根据本发明，提供具有包括轮胎胎面行驶面的圆周形橡胶胎面的轮胎，构成该胎面的橡胶组合物含有包括原位疏水化的沉淀二氧化硅和亲水的沉淀二氧化硅的组合的双重二氧化硅成分。
这种原位疏水化的沉淀二氧化硅是在橡胶组合物中被原位疏水化的亲水的沉淀二氧化硅。
实际上，所述疏水的沉淀二氧化硅可以在橡胶组合物中通过用例如烷氧基硅烷、有机烷氧基甲硅烷基多硫化物(二氧化硅偶联剂)和有机巯基烷氧基硅烷(二氧化硅偶联剂)的至少一种处理，和优选用任选地包括这种烷氧基硅烷的这种有机烷氧基甲硅烷基多硫化物或有机巯基硅烷处理而原位疏水化。这种处理可以在密闭式橡胶混合器中在橡胶组合物中原位完成。
具体实施方式
在一个实施方案中，基于重量份每100重量份橡胶(phr)所述轮胎胎面橡胶组合物包括：
(A)至少一种共轭二烯基弹性体，和
(B)约30至约120phr增强填料，包括：
(1)约30至约120phr沉淀二氧化硅，或
(2)沉淀二氧化硅和橡胶增强炭黑的组合，其包括约30至约120phr沉淀二氧化硅和最多约60phr橡胶增强炭黑；
其中所述沉淀二氧化硅包括；
(a)约50至约95wt％的原位疏水化的沉淀二氧化硅(在所述二烯基弹性体中原位疏水化)，和
(b)约5至约50wt％的亲水的沉淀二氧化硅；
其中所述疏水化的沉淀二氧化硅通过用任选地包括烷氧基硅烷的有机烷氧基甲硅烷基多硫化物或有机巯基硅烷处理在橡胶组合物中原位疏水化。
进一步根据本发明提供制备用于轮胎胎面的沉淀二氧化硅增强的橡胶组合物的方法，其包括至少两个预备的非生产混合步骤，然后接一个生产混合步骤，基于重量份每100重量份橡胶(phr)，其包括；
(A)在至少一个预备的非生产混合步骤中在密闭式橡胶混合器中，将亲水的沉淀二氧化硅和包括至少一种共轭二烯基弹性体的橡胶组合物共混，并在至少一个所述非生产混合步骤中用硅烷基疏水剂在所述橡胶组合物中原位将所述亲水的沉淀二氧化硅疏水化，由此形成含疏水化的沉淀二氧化硅的橡胶组合物(例如在约135℃至约175℃的温度下)；
(B)从密闭式橡胶混合器中移出所述含疏水化的沉淀二氧化硅的橡胶组合物(并且之后使所述橡胶组合物冷却至低于约40℃的温度)；
(C)在至少一个不同的后续的预备非生产混合步骤中(在加入所述最初的亲水的沉淀二氧化硅的所述预备的非生产混合步骤之后)在密闭式橡胶混合器中，将另外的亲水的沉淀二氧化硅和含所述疏水的沉淀二氧化硅的橡胶组合物共混，(没有向所述另外的亲水的沉淀二氧化硅中加入含硅烷的疏水剂)以形成包含所述原位疏水化的沉淀二氧化硅和所述另外的亲水的沉淀二氧化硅组合形式的双重二氧化硅成分的橡胶组合物；
其中所述沉淀二氧化硅通过用包括任选地包括烷氧基硅烷的有机烷氧基甲硅烷基多硫化物或有机巯基烷氧基硅烷的疏水剂在所述橡胶组合物中原位处理所述沉淀二氧化硅而疏水化。
本发明的一个重要方面是在混合步骤中在密闭式橡胶混合器中用所述疏水剂在橡胶组合物中原位将亲水的沉淀二氧化硅初始疏水化，从密闭式橡胶混合器中移出含疏水化的二氧化硅的橡胶组合物，然后在后续的混合步骤中在密闭式橡胶混合器中在单独的混合阶段(与所述最初或首先加入亲水的沉淀二氧化硅完全分开的单独加入)中单独加入另外的亲水的沉淀二氧化硅，不向所述另外的亲水的沉淀二氧化硅中另外加入硅烷基疏水剂。
本文中认为这很重要，某种意义上说用于沉淀二氧化硅与橡胶组合物的前述单独的混合步骤使得能够制备用于硫固化橡胶胎面的包含疏水的沉淀二氧化硅和亲水的沉淀二氧化硅组合形式的双重二氧化硅成分的橡胶组合物。
实际上，这种后续的亲水的沉淀二氧化硅的混合可以在如下步骤中施行，例如：
(A)在紧接沉淀的二氧化硅疏水化混合步骤之后的单独的非生产混合步骤中，或
(B)在沉淀的二氧化硅疏水化混合步骤之后的单独的非生产混合步骤中，其间还有额外的单独的非生产混合步骤，或
(C)在向橡胶组合物中加入硫和硫固化剂的单独的后续的生产混合步骤中。
实际上，如前所述，为了本发明目的用于所述亲水的沉淀二氧化硅的所述疏水剂是烷氧基硅烷、有机烷氧基甲硅烷基多硫化物和有机巯基烷氧基硅烷中的至少一种。
实际上，所述有机烷氧基甲硅烷基多硫化物的代表是例如在其多硫化桥中具有平均约2至约3.8、或者平均约2至约2.6个硫原子的双(3-三烷氧基甲硅烷基丙基)多硫化物。所述双(3-三烷氧基甲硅烷基烷基)多硫化物的示例包括双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)多硫化物。
实际上，所述烷氧基硅烷的代表例如是通式(I)的烷氧基硅烷：
(I)Zn—Si—R4-n
其中R是具有1至18、优选1至8个碳原子的饱和烷基，例如甲基、乙基、异丙基、正丁基和十八烷基，n是1至3的值，Z是(R1O)—表示的烷氧基，其中R1是具有1至3个碳原子的饱和烷基，例如甲基、乙基和异丙基，优选甲基和乙基中的至少一个。
式(I)的烷氧基硅烷的代表性例子是例如三甲氧基甲基硅烷、二甲氧基二甲基硅烷、甲氧基三甲基硅烷、三甲氧基丙基硅烷、三甲氧基辛基硅烷、三甲氧基十六烷基硅烷、二甲氧基二丙基硅烷、三乙氧基甲基硅烷、三乙氧基丙基硅烷、三乙氧基辛基硅烷和二乙氧基二甲基硅烷。
相应地，所述烷氧基硅烷具有烷氧基，它能与沉淀二氧化硅聚集体表面上包含的羟基(即硅烷醇基团)反应。
在本发明的实践中，轮胎胎面可以是包括各种共轭二烯基弹性体的橡胶组合物。这种二烯基弹性体可以是共轭二烯，例如异戊二烯和1，3-丁二烯的聚合物和共聚物，及至少一种共轭二烯烃和选自苯乙烯和α-甲基苯乙烯(优选苯乙烯)的乙烯基芳香族化合物的共聚物。
例如，这种弹性体的代表是天然的顺1，4-聚异戊二烯橡胶、合成的顺1，4-聚异戊二烯橡胶、顺1，4-聚丁二烯橡胶、乙烯基1，2含量为约10％至约90％的高乙烯基聚丁二烯橡胶、苯乙烯/丁二烯共聚物(SBR)橡胶(水性乳液或有机溶液聚合制备的共聚物)和包括有机溶剂聚合制备的基于其聚丁二烯衍生部分乙烯基1，2-含量为约10％至约90％且基于共聚物聚苯乙烯含量为约10％至约60％的SBR、基于其聚丁二烯衍生部分反-1，4含量为约40％至约80％的苯乙烯/高反1，4-丁二烯共聚物橡胶、苯乙烯/异戊二烯/丁二烯三元共聚物橡胶、丁二烯/丙烯腈橡胶、苯乙烯/异戊二烯共聚物和异戊二烯/丁二烯共聚物橡胶、3，4-聚异戊二烯橡胶和反1，4-聚丁二烯橡胶。
这种弹性体的其它代表是官能化的弹性体，例如胺和硅烷官能化的有机溶液聚合制备的苯乙烯/丁二烯共聚物(官能化的S-SBR’s)，并且也可以使用胺和硅烷官能化的有机溶液聚合制备的顺1，4-聚丁二烯弹性体。
这种弹性体的其它代表例如是有机溶液聚合制备的锡偶联的弹性体，例如锡偶联的苯乙烯/丁二烯共聚物也可以使用。
苯乙烯/丁二烯的锡偶联共聚物可以例如通过在有机溶剂溶液中，在苯乙烯/1，3-丁二烯单体共聚反应的过程中加入锡偶联剂制备而得，通常在聚合反应的结束或接近结束时。苯乙烯/丁二烯共聚物的这种偶联是本领域技术人员公知的。
实际上，通常优选在锡偶联的弹性体中至少50％并且通常约60％至约85％的Sn(锡)键键合到苯乙烯/丁二烯共聚物的丁二烯单元上，生成诸如丁间二烯基键的Sn-二烯基键。
锡-二烯基键的生成可以通过多种方式实现，例如向共聚体系连续添加丁二烯或使用改性剂改变苯乙烯和/或丁二烯共聚竞聚率。相信这种技术是本领域技术人员公知的，无论是间歇还是连续共聚体系。
各种锡化合物，尤其是有机锡化合物可用于弹性体的偶联。这种化合物的代表例如是三氯化烷基锡、二氯化二烷基锡，它们将产生各种锡偶联的苯乙烯/丁二烯共聚物弹性体，尽管也可以使用单氯化三烷基锡，其仅产生简单锡封端的共聚物。
锡改性或偶联的弹性体的例子例如是U.S.专利号5,064,901中示例的苯乙烯/丁二烯共聚物弹性体。
各种市售的无定形合成二氧化硅(沉淀二氧化硅)可加入到橡胶组合物中，用于增强二烯基弹性体。这种二氧化硅的特征在于其BET和CTAB表面积。这种二氧化硅的代表是例如从PPG Industries获得的商标为Hi-Sil牌号为210，243等的二氧化硅；从Rhodia获得的牌号为Zeosil 1165MP和Zeosil 165GR的二氧化硅；从Degussa AG获得的牌号为VN2和VN3的二氧化硅；和从Huber获得的例如Zeopol 8745和Zeopol 8715的二氧化硅，这些仅作为举例而不作为限制。
本领域技术人员很容易理解橡胶组合物可以通过橡胶混合领域通常公知的方法混合，例如将各种硫可硫化的组分橡胶与各种常用添加剂物质混合，例如固化助剂如硫、活化剂、阻滞剂和促进剂、加工添加剂如油、树脂包括增粘树脂和增塑剂、填料、颜料、脂肪酸、氧化锌、石蜡、抗氧化剂和抗臭氧剂、胶溶剂和增强材料。
上述添加剂的存在和相对量不作为本发明的方面考虑，除非另外指出，本发明更主要地是涉及具有包括胎面行驶面的胎面的轮胎，构成胎面的橡胶组合物包含原位疏水化的沉淀二氧化硅和亲水的沉淀二氧化硅形式的双重二氧化硅成分。
轮胎可以通过对本领域技术人员而言显而易见的各种方法构造、成形、模塑和固化。
提供下列实施例进一步解释本发明。份数和百分比以重量计，除非另外指出。
实施例I
作评估用于提供包括其行驶面的轮胎胎面，其构成的橡胶组合物包含双重二氧化硅成分即亲水的沉淀二氧化硅和原位疏水化的沉淀二氧化硅。
这种橡胶组合物的制备通过用硅烷基疏水剂即双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)多硫化物二氧化硅偶联剂将亲水的沉淀二氧化硅在橡胶组合物中原位疏水化，形成原位疏水化的沉淀二氧化硅，然后在单独的后续的混合步骤中向橡胶组合物加入另外的亲水的沉淀二氧化硅。
制备本文中标记为橡胶试样A、B、C和D的橡胶组合物，并评估橡胶试样的湿和干摩擦系数(COF)。
对照橡胶试样A仅包含亲水的沉淀二氧化硅，而没有疏水化的沉淀二氧化硅。
实验的橡胶试样B(本发明)包含双重二氧化硅成分，即：
(A)原位疏水化的沉淀二氧化硅，其是在第一个非生产混合阶段(NP1)中用二氧化硅偶联剂在橡胶组合物中原位疏水化的亲水的沉淀二氧化硅，和
(B)在单独的后续的非生产混合步骤(NP2)中加入的亲水的沉淀二氧化硅，没有加入偶联剂。
对比实验的橡胶试样C和D包含：
(A)原位疏水化的沉淀二氧化硅，其是在第一个非生产混合阶段(NP1)中加入并且在第一个非生产混合阶段(NP1)中用二氧化硅偶联剂在橡胶组合物中原位疏水化的亲水的沉淀二氧化硅，和
(B)另外的原位疏水化的沉淀二氧化硅，其是在第二个非生产混合阶段中加入并且通过在所述第二个非生产混合阶段中加入二氧化硅偶联剂在橡胶组合物中原位疏水化的亲水的沉淀二氧化硅。
在第一个非生产混合阶段(NP1)中在密闭式橡胶混合器中在约160℃温度下通过将聚异戊二烯橡胶与增强填料混合约4分钟制备橡胶试样。然后在第二个接下来的非生产混合阶段(NP2)中在密闭式橡胶混合器中在约160℃温度下混合得到的混合物，向其中加入另外的亲水的沉淀二氧化硅。然后在生产混合阶段(P)中在密闭式橡胶混合器中在约115℃温度下将橡胶组合物与硫固化包即硫和硫固化促进剂混合约2分钟。在各个单独的非生产混合阶段之间和最终的生产混合阶段之前，在各个混合步骤之后将橡胶组合物从密闭式混合器中移出并冷却至低于40℃。
以这种方式，则第二次加入亲水的沉淀二氧化硅与第一次加入亲水的沉淀二氧化硅以及与之相关的疏水剂(硅烷偶联剂)完全分开和隔断。因此本文中认为几乎没有或没有来自第一次疏水剂加入的疏水剂残留而使第二次加入的亲水的沉淀二氧化硅大量疏水化。
下表1中列出对比的橡胶试样A、B、C和D的基本配方，以每100份橡胶的重量份表示，除非另外指出。
                              表1
                                试样
第一个非生产混合阶段(NP1)  A    B    C    D
合成聚异戊二烯橡胶1       100  100  100  100
炭黑2                     20   20   20   20
操作油                    6    6    6    6
脂肪酸3                   2    2    2    2
抗降解剂4                 2    2    2    2
沉淀(亲水的)二氧化硅5     15   15   15   15
氧化锌                    5    5    5    5
二氧化硅偶联剂            0    2.5  3    4
(50/50炭黑复合材料)6
第二个非生产混合阶段(NP2)
沉淀(亲水的)二氧化硅5    15    15    15    15
二氧化硅偶联剂           0     0     2     3.5
(50/50炭黑复合材料)6
生产混合阶段(P)
硫           1.4   1.4   1.4   1.4
促进剂7      2.2   2.2   2.2   2.2
1顺1，4-聚异戊二烯橡胶，NAT2200，来自Goodyear Tire & Rubber Company
2N299，橡胶增强炭黑，ASTM鉴定
3主要是硬脂酸(至少90重量％硬脂酸)
4喹啉基抗降解剂
5沉淀二氧化硅，Hisil210TM，来自PPG
6在其多硫化桥中具有平均约2.2至约2.6个连接硫原子的双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)多硫化物组成的二氧化硅偶联剂与炭黑载体，以50/50重量比(因此50％活性作为偶联剂)，在表1中报告为复合材料，从Degussa以SI266TM获得
7亚磺酰胺和胍啶型促进剂
下表2举例说明了基于表1的基本配方以及本文中作为对照试样A、试样B及对比试样C和D的橡胶组合物的固化性能和各种物理性能。在对固化橡胶试样进行如应力应变、热回弹和硬度值的测定时，橡胶试样在约170℃下固化约12分钟。
表2的表头显示了各个非生产混合步骤即NP1和NP2，在其中加入各个亲水的二氧化硅和疏水剂(二氧化硅偶联剂)。
                                表2
                                试样
                            对比       发明
                            A    B     C      D
炭黑(NP1中加入)             20    20    20    20
二氧化硅，亲水的(NP1中加入) 15    15    15    15
二氧化硅偶联剂(NP1中加入)   0     2.5   3     4
二氧化硅，亲水的(NP2中加入) 15    15    15    15
二氧化硅偶联剂(NP2中加入)   0     0     2     3.5
摩擦系数 1
湿基底(湿摩擦系数)          2.6   2.4   1.5   1.2
干基底(干摩擦系数)          2.8   2.8   2.9   2.6
应力应变，ATS 2 ，14分钟，160℃
拉伸强度(MPa)               20.7  22.8  23.3  23.7
断裂伸长率(％)              666   581   557   535
300％模量，环(MPa)          3.9   8.2   9.7   11
回弹
23℃                        46    51    50    50
100℃                       60    65    64    65
肖氏A硬度，23℃             57    64    67    69
RPA3(100℃)，存储模量G’，MPa
未固化G’，15％应变        0.18    0.18  0.18  0.18
固化G’模量，10％应变      1.2     1.4   1.5   1.6
1ASTM D-1894.橡胶试样的摩擦系数(COF)值可例如在来自IMASS Inc的型号SP-2000Slip/Peel测试仪上用200g的滑块以6英寸(约15.2cm)每分钟在基质表面例如抛光的铝表面上测量。
2Instron Corporation的自动化测试系统(ATS)仪器能在一个系统中同时进行多达6组测试。该仪器可测量极限拉力、极限伸长率、模量等。
3橡胶加工分析仪，Alpha Technologies的RPA 2000TM仪器。
在上表2中，可以看出在第一个(NP1)和第二个(NP2)分开的非生产混合阶段都加入了亲水的沉淀二氧化硅(它从NP1混合阶段的密闭式橡胶混合器中移出，冷却至低于40℃，然后在NP2混合阶段中在密闭式橡胶混合器中混合)。
在表2中可以观察到，对于干摩擦系数，向对照的橡胶试样A增加二氧化硅偶联剂加入量，即橡胶试样B、C和D，没有显著影响，尽管明显改善了物理性能如拉伸强度、300％模量、回弹和10％应变时的固化存储模量(G’)。
从表2可以进一步观察到，对于湿摩擦系数，在两个连续的非生产混合阶段(NP1和NP2)中在试样C和D中都组合加入亲水的二氧化硅和二氧化硅偶联剂(疏水剂)因而在NP1和NP2混合阶段中都形成原位疏水化的二氧化硅，对于湿摩擦系数(湿COF)有明显的且非常大的消极影响，相比于对照橡胶试样A的值2.6，它减少为仅1.5和1.2。
明显相反的是，在表2中接着可以观察到，对于代表本发明的试样B，在分开的第二个非生产混合阶段(NP2)中加入亲水的沉淀二氧化硅而不伴随加入二氧化硅偶联剂(疏水剂)，导致了与具有所希望的高湿摩擦系数值为2.6的对照橡胶试样A可比的湿摩擦系数(湿COF)，即其值为2.4。
使这种强烈反差变得更为明显的是，当观察到获得了橡胶试样B表面的有益湿摩擦系数(湿COF)而同时其它物理性能相对于对照橡胶试样A有显著改善时，这种结合并没有在橡胶试样C和D中观察到，相反的是湿摩擦系数差了很多。
相应地，从该实施例可以得出结论：在第一个非生产混合步骤(NP1)中加入亲水的二氧化硅和二氧化硅偶联剂(疏水剂)，然后在第二个非生产混合步骤(NP2)中单独的继续加入亲水的二氧化硅而不加入偶联剂(疏水剂)，能够制备包含原位疏水化的沉淀二氧化硅(在橡胶组合物中原位疏水化)和亲水的沉淀二氧化硅的形式的双重二氧化硅成分的橡胶组合物，其中原位疏水化的二氧化硅促进增强的橡胶组合物(橡胶试样B)的物理性能，并且其中亲水的沉淀二氧化硅的存在使适用于固化轮胎胎面的橡胶组合物的表面，尤其包括其行驶面获得了适宜的湿摩擦系数(湿COF)。
虽然为了举例说明本发明已展示了某些代表性的实施方案和细节，但对于本领域技术人员而言显然可以在不背离本发明精神或范围的情况下作出各种变化和改进。

Claims (10)

1.一种轮胎，其特征在于具有包括轮胎胎面行驶面的圆周形橡胶胎面，构成该胎面的橡胶组合物含有包括原位疏水化的沉淀二氧化硅和亲水的沉淀二氧化硅的组合的双重二氧化硅。
2.权利要求1的轮胎，其特征在于所述疏水化的沉淀二氧化硅通过用任选地包括烷氧基硅烷的有机烷氧基甲硅烷基多硫化物或有机巯基硅烷处理在橡胶组合物中原位疏水化。
3.权利要求1的轮胎，其特征在于基于重量份每100重量份橡胶(phr)，所述轮胎胎面橡胶组合物包括：
(A)至少一种共轭二烯基弹性体，和
(B)30至120phr增强填料，包括：
(1)30至120phr沉淀二氧化硅，或
(2)沉淀二氧化硅和橡胶增强炭黑的组合，其包括30至120phr沉淀二氧化硅和最多60phr橡胶增强炭黑；
其中所述沉淀二氧化硅包括：
(a)50至95wt％的原位疏水化的沉淀二氧化硅，和
(b)5至50wt％的亲水的沉淀二氧化硅；
其中所述疏水化的沉淀二氧化硅通过用任选地包括烷氧基硅烷的有机烷氧基甲硅烷基多硫化物或有机巯基烷氧基硅烷处理在橡胶组合物中原位疏水化。
4.制备用于轮胎胎面的沉淀二氧化硅增强的橡胶组合物的方法，其特征在于包含包括原位疏水化的沉淀二氧化硅和亲水的沉淀二氧化硅的双重二氧化硅成分，该方法包括至少两个连续的预备的非生产混合步骤，然后接一个生产混合步骤，基于重量份每100重量份橡胶(phr)，该方法包括：
(A)在至少一个预备的非生产混合步骤中在密闭式橡胶混合器中，将亲水的沉淀二氧化硅和包括至少一种共轭二烯基弹性体的橡胶组合物共混，并在至少一个所述非生产混合步骤中用疏水剂在所述橡胶组合物中原位将所述亲水的沉淀二氧化硅疏水化，由此形成含疏水化的沉淀二氧化硅的橡胶组合物；
(B)从密闭式橡胶混合器中移出所述含疏水化的沉淀二氧化硅的橡胶组合物；
(C)在至少一个不同的后续的预备非生产混合步骤中在密闭式橡胶混合器中，将另外的亲水的沉淀二氧化硅和含所述疏水化的沉淀二氧化硅的橡胶组合物混合，形成包含所述原位疏水化的沉淀二氧化硅和所述另外的亲水的沉淀二氧化硅组合形式的双重二氧化硅成分的橡胶组合物；
其中所述疏水化的沉淀二氧化硅通过用包括任选地包括烷氧基硅烷的有机烷氧基甲硅烷基多硫化物或有机巯基硅烷处理在所述橡胶组合物中原位疏水化。
5.权利要求4的方法，其特征在于所述连续的亲水的沉淀二氧化硅的混合可以在如下步骤中施行：
(A)在紧接沉淀的二氧化硅原位疏水化混合步骤之后的单独的非生产混合步骤中，或
(B)在沉淀的二氧化硅原位疏水化混合步骤之后的单独的非生产混合步骤中，其间还有额外的单独的非生产混合步骤，或
(C)在向橡胶组合物中加入硫和硫固化剂的单独的后续的生产混合步骤中。
6.前述权利要求任一项的轮胎，其特征在于所述疏水剂是包括在其多硫化桥中具有平均2至3.8个连接硫原子的双(3-三烷氧基甲硅烷基烷基)多硫化物的有机烷氧基甲硅烷基多硫化物。
7.前述权利要求1至5任一项的轮胎，其特征在于所述疏水剂是包括在其多硫化桥中具有平均2至2.6个连接硫原子的双(3-三烷氧基甲硅烷基烷基)多硫化物的有机烷氧基甲硅烷基多硫化物。
8.权利要求1的轮胎，其特征在于所述疏水剂包括双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)多硫化物。
9.权利要求2的轮胎，其特征在于所述疏水剂包括双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)多硫化物。
10.权利要求1的轮胎，其特征在于所述疏水剂是有机巯基烷氧基硅烷。
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