CN101959952A - 橡胶组合物及轮胎 - Google Patents

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Abstract

提供一种橡胶组合物和用该橡胶组合物制造的轮胎。所述橡胶组合物具有令人满意的在该橡胶组合物中的二氧化硅分散并且适于用作耐磨耗性有所改进和发热性降低的胎面橡胶构件。所述橡胶组合物含有含水硅酸并且其特征在于，基于十六烷基三甲基溴化铵吸附测定的比表面积(CTAB)(m2/g)与通过声学粒径分布分析测定的一次聚集体的直径的最频值Aac(nm)满足以下关系：Aac≥-0.76×(CTAB)+274。灼烧损失(经过750℃下加热3小时的质量损失％)与加热损失(经过105℃下加热2小时的质量损失％)优选满足以下关系：(灼烧损失)-(加热损失)≤3。

Description

橡胶组合物及轮胎
技术领域
本发明涉及一种适合作为轮胎胎面构件的橡胶组合物，更具体地涉及通过使用具有特定结构的沉淀二氧化硅作为补强填料来制备并且改进低发热性和耐磨耗性的橡胶组合物和通过使用该橡胶组合物制造的轮胎。
背景技术
目前已使用炭黑作为橡胶用补强填料。这是因为炭黑可赋予橡胶组合物以高耐磨耗性。近年来，随着社会要求节省资源和节约能源，为节约汽车燃料消耗的目的，也已开始要求轮胎橡胶的低发热性(low heat build-up)。当通过单独使用炭黑可实现低发热性时，考虑降低炭黑配混量或使用具有大粒径的炭黑，但是，在这两种情况下，已知并没有防止补强、耐磨耗性和湿路面上抓地性的降低。另一方面，已知使用二氧化硅作为填料以增强低发热性(例如，参见专利文献1-4)。然而，二氧化硅颗粒趋于通过作为二氧化硅表面官能团的硅烷醇基团的氢键而聚集，并且由于具有亲水性的-OH基致使硅烷醇基团与橡胶分子的润湿性较差，从而恶化二氧化硅至橡胶中的分散。为了改进上述问题，不得不延长捏合时间。另外，由于二氧化硅至橡胶中的不充分分散，橡胶组合物的门尼粘度增加，其中涉及橡胶组合物在加工性如挤出方面较差的缺陷。另外，由于二氧化硅颗粒表面为酸性，在硫化橡胶组合物时二氧化硅吸附作为硫化促进剂的碱性物质，妨碍橡胶组合物被充分硫化，因此其中涉及弹性模量没有增强的缺陷。
为了改进上述缺陷，已经开发了硅烷偶联剂，但是二氧化硅的分散仍没有达到足够高的水平，特别难以获得工业上良好的二氧化硅颗粒的分散。因此，尝试将其表面用疏水性赋予剂处理的二氧化硅混炼以促进硅烷偶联剂的反应(专利文献5)。
另外，专利文献6中公开了使用疏水性的沉淀二氧化硅。然而，由于使用已进行完全疏水化处理的沉淀二氧化硅，与硅烷偶联剂反应的表面硅烷醇基团消失，因此其中涉及橡胶没有充分补强的缺陷。另外，为了改进低发热性，使用具有增大粒径的二氧化硅，但是在这种情况下，二氧化硅的比表面积由于粒径增大而降低，从而劣化了补强性。专利文献7中公开了使用具有特定形状的二氧化硅，但是橡胶组合物的低发热性和耐磨耗性不够高。
专利文献1：日本专利申请特开平6-248116
专利文献2：日本专利申请特开平7-70369
专利文献3：日本专利申请特开平8-245838
专利文献4：日本专利申请特开平3-252431
专利文献5：日本专利申请特开平6-248116
专利文献6：日本专利申请特开平6-157825
专利文献7：日本专利申请特开2006-37046
发明内容
发明要解决的问题
本发明提供一种橡胶组合物和通过使用该橡胶组合物制造的轮胎，所述橡胶组合物改进了沉淀二氧化硅至橡胶组合物中的分散并改进了低发热性和耐磨耗性，并且所述橡胶组合物适合作为轮胎胎面构件。
用于解决问题的方案
本发明人已发现，在含有沉淀二氧化硅的橡胶组合物中，通过提供具有特定结构的沉淀二氧化硅获得低发热性，同时改进所述橡胶组合物的耐磨耗性和补强性，因此得以完成本发明。
本发明的橡胶组合物是通过将天然橡胶和/或二烯类合成橡胶与结构性沉淀二氧化硅、具有特定结构的硅烷偶联剂和炭黑配混并混炼它们而制备的橡胶组合物。
本发明中所用的沉淀二氧化硅的特征在于具有由以下指标表示的结构(一次聚集)。
即，十六烷基三甲基溴化铵吸附比表面积(CTAB)(m2/g)和通过声学粒径分布测量测定的一次聚集体的直径的最频值Aac(nm)满足如下所示式(I)：
Aac≥-0.76×(CTAB)+274  (I)
以及灼烧损失(ignition loss)(当在750℃下加热3小时时的质量减少％)与加热损失(当在105℃下加热2小时时的质量减少％)优选满足如下所示式(II)：
(灼烧损失)-(加热损失)≤3  (II)
含有以上沉淀二氧化硅的橡胶组合物可兼顾低发热性与耐磨耗性。
本发明中所用的沉淀二氧化硅通过在该方法中通过中和硅酸的碱金属盐如硅酸钠的水溶液与无机酸如硫酸等使沉淀二氧化硅沉积和沉淀的方法获得，该方法是根据所谓沉淀二氧化硅的生产方法的方法。
发明的效果
根据本发明，获得低发热性优异的橡胶组合物，当将其用作轮胎胎面构件时，轮胎在相互矛盾的低发热性和耐磨耗性两方面均优异，而且在很大程度上能有助于节能。
附图说明
图1是示出实施例和比较例中所用的沉淀二氧化硅的CTAB与Aac之间关系的曲线。
具体实施方式
用于本发明的橡胶组合物的橡胶组分为天然橡胶和/或二烯类合成橡胶。二烯类合成橡胶的具体实例包括合成聚异戊二烯橡胶、聚丁二烯橡胶和苯乙烯-丁二烯橡胶等。以上橡胶组分可单独使用或以它们的两种以上的混合物使用。
本发明中所用的结构性沉淀二氧化硅的特征在于，其通过通常用于测量二氧化硅和炭黑的方法测量的特性值满足以下关系。
即，其为以下这种沉淀二氧化硅，其中十六烷基三甲基溴化铵吸附比表面积(CTAB)(m2/g)和通过声学粒径分布测量测定的大量一次聚集体的直径的最频值Aac(nm)满足如下所示的式(I)：
Aac≥-0.76×(CTAB)+274  (I)
并且其中灼烧损失(当在750℃下加热3小时时的质量减少％)与加热损失(当在105℃下加热2小时时的质量减少％)优选满足如下所示式(II)：
(灼烧损失)-(加热损失)≤3  (II)
十六烷基三甲基溴化铵吸附比表面积(CTAB)是由十六烷基三甲基溴化铵在沉淀二氧化硅表面上的吸附量计算得到的沉淀二氧化硅的比表面积(m2/g)。
可根据ASTM D3765-92中记载的方法测量CTAB。ASTMD3765-92中记载的方法是测量炭黑的CTAB的方法，因此应该稍作改变。即，不使用炭黑的标准品，而制备十六烷基三甲基溴化铵(下文缩写为CE-TRAB)标准溶液。将该溶液用于标定沉淀二氧化硅OT(二-2-乙基己基磺基琥珀酸钠)溶液，从而由CE-TRAB吸附量计算比表面积，假设每1分子CE-TRAB在沉淀二氧化硅表面上的吸附横截面积(cross-sectional area)为0.35nm2。
本发明中所用的沉淀二氧化硅的CTAB为50-250m2/g，优选100-200m2/g。如果CTAB小于50m2/g，则很可能显著降低橡胶组合物的贮能模量(storage modulus)，而如果其大于250m2/g，则未硫化的橡胶组合物可能具有增加的粘度。
通过声学粒径分布测量设备测量的、作为沉淀二氧化硅粒径的直径(声学粒径分布直径)是用于研究构造性(constitutiveproperty)的指标。沉淀二氧化硅颗粒含有通过细颗粒(fineparticles)的一次聚集制备的颗粒并少量含有通过以上颗粒的二次聚集制备的颗粒。
将沉淀二氧化硅的0.01M KC1水溶液通过超声波进行分散处理5分钟以除去气泡和破碎二次聚集体后，进行通过声学粒径分布测量设备的测量。获得沉淀二氧化硅的一次聚集体的粒径及其颗粒数量的分布，并且假设将它们中以最高频率观察到的颗粒直径设为Aac(nm)，当满足以下式时，橡胶组合物的低发热性和耐磨耗性均得到改进：
Aac≥-0.76×(CTAB)+274  (I)
当Aac不能满足以上条件时，橡胶组合物的低发热性和耐磨耗性中的之一或二者降低。另外，Aac优选1μm以下。如果其大于1μm，沉淀二氧化硅成为破碎核(nucleus for breaking)，橡胶组合物的动力学性质很可能受到损坏。
另外，本发明中所用的沉淀二氧化硅当将其加热时的质量减少(％)与当将其灼烧时的质量减少(％)之间的差优选为：
(灼烧损失)-(加热损失)≤3  (II)
根据JIS K6220-1中橡胶配混成分的测试方法测量加热损失和灼烧损失，其中加热损失为通常在105±2℃下加热2小时时的质量减少(％)，灼烧损失为通常在750±25℃下灼烧3小时时的质量减少(％)。
本发明中所用沉淀二氧化硅的使用量优选10-150质量份，基于100质量份橡胶组分。
本发明中所用的沉淀二氧化硅根据沉淀二氧化硅的生产方法来生产。例如，将硅酸钠和硫酸装入预先填充有固定量温水的反应容器，同时控制pH和温度以在经过固定时间后获得沉淀二氧化硅浆料(slurry)。随后，将以上的沉淀二氧化硅浆料通过能够洗涤滤饼的过滤装置如压滤机过滤来分离，并且洗涤以除去副产的电解质，然后由获得的沉淀二氧化硅滤饼制备浆料并通过干燥机如喷雾干燥机干燥，由此获得沉淀二氧化硅。
在本发明中，优选使用硅烷偶联剂。硅烷偶联剂与在沉淀二氧化硅表面上残留的硅烷醇基团和橡胶组分聚合物反应，从而用作与橡胶的键合桥(bonding bridge)并形成补强相。
本发明中所用的硅烷偶联剂选自由如下所示式表示的化合物组成的组中的至少之一：
AmB3-mSi-(CH2)a-Sb-(CH2)a-SiAmB3-m    (III)
(其中A为CnH2n+1O(n为1-3的整数)或氯原子；B为具有1-3个碳原子的烷基；m为1-3的整数；a为1-9的整数；b为1以上的整数并且可以具有分布；条件是当m为1时，两个B可以相同或不同，当m为2或3时，两个或三个A可以相同或不同)；
AmB3-mSi-(CH2)c-Y    (IV)
(其中A为CnH2n+1O(n为1-3的整数)或氯原子；B为具有1-3个碳原子的烷基；Y为巯基、乙烯基、氨基、环氧丙氧基或环氧基；m为1-3的整数；c为0-9的整数；条件是当m为1时，两个B可以相同或不同，当m为2或3时，两个或三个A可以相同或不同)；以及
AmB3-mSi-(CH2)a-Sb-Z    (V)
(其中A为CnH2n+1O(n为1-3的整数)或氯原子；B为具有1-3个碳原子的烷基；Z为苯并噻唑基、N，N-二甲基硫代氨基甲酰基或甲基丙烯酰基；m为1-3的整数；a为1-9的整数；b为1以上整数并且可以具有分布；条件是当m为1时，两个B可以相同或不同，当m为2或3时，两个或三个A可以相同或不同)。
具体而言，由式(III)表示的硅烷偶联剂包括双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、双(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、双(3-甲基二甲氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、双(3-三乙氧基甲硅烷基乙基)四硫化物、双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、双(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)二硫化物和双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)三硫化物；
由式(IV)表示的硅烷偶联剂包括3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷和γ-环氧丙氧丙基甲基二乙氧基硅烷；以及
由式(V)表示的硅烷偶联剂包括3-三甲氧基甲硅烷基丙基-N，N-二甲基硫代氨基甲酰基四硫化物、3-三甲氧基甲硅烷基丙基苯并噻唑基四硫化物和3-三甲氧基甲硅烷基丙基甲基丙烯酰基一硫化物。
硅烷偶联剂使用量优选1-20质量％，基于沉淀二氧化硅的量。如果使用量小于1质量％，在某种情况下不会获得足够高的偶联效应，如果其超过20质量％，在某种情况下会发生聚合物凝胶化(gelation)。
在本发明的橡胶组合物中，炭黑可与沉淀二氧化硅一起用作补强填料。通过配混炭黑可改进橡胶组合物的耐磨耗性。
基于100质量份橡胶组分，炭黑使用量优选80质量份以下，将炭黑和沉淀二氧化硅加和获得的总配混量优选120质量份以下。控制基于100质量份橡胶组分的总配混量为120质量份以下使得可以充分改进低发热性和耐磨耗性。
如果需要，本发明的橡胶组合物可适当与橡胶工业中通常使用的配混成分，例如，其它补强填料、硫化剂、硫化促进剂、抗氧化剂和软化剂等配混。
本发明的橡胶组合物通过开放式混炼机(open type mixer)如辊式混炼机和密闭式混炼机如班伯里密炼机(Banbury mixer)捏合所述组分而获得，将其在经过成型加工(molding processing)后硫化，并可应用于各种橡胶产品。
本发明的轮胎的特征在于将上述橡胶组合物应用于胎面构件。由于橡胶组合物具有低发热性，因而通过将以上橡胶组合物用于胎面构件而制备的轮胎具有低滚动阻力，并且其耐磨耗性优异。普通空气或其中改变氧分压的空气或惰性气体如氮气可作为充入本发明轮胎的气体。
实施例
下面将参照实施例和比较例进一步详细说明本发明，但是本发明决不限于以下实施例。
在以下实施例和比较例中，通过以下方法测量和评价沉淀二氧化硅的物性和橡胶组合物的低发热性与耐磨耗性。
沉淀二氧化硅的物性：
(1)声学粒径分布直径的测量：
将各沉淀二氧化硅的0.01M KC1水溶液通过超声波进行分散处理5分钟以除去气泡，然后通过声学粒径分布测量设备DT1200(由Dispersion Technology，Inc.制造)测量沉淀二氧化硅的一次聚集体的直径的最频值Aac(nm)。
(2)CTAB的测量：
根据ASTM D3765-92中记载的方法测量CTAB。ASTMD3765-92中记载的方法是测量炭黑的CTAB的方法，因此稍作改变。即，不使用作为炭黑标准品的IRB#3(83.0m2/g)，单独制备十六烷基三甲基溴化铵(下文缩写为CE-TRAB)标准溶液。将该溶液用于标定沉淀二氧化硅OT(二-2-乙基己基磺基琥珀酸钠)溶液，从而由CE-TRAB的吸附量计算比表面积(m2/g)，假设每1分子CE-TRAB在沉淀二氧化硅表面上的吸附横截面积为0.35nm2。这是因为认为炭黑和沉淀二氧化硅的表面不同，因此即使它们具有相同的表面积，CE-TRAB的吸附量也不同。
(3)加热损失和灼烧损失的测量：
称量沉淀二氧化硅样品，在加热损失的情况下在105±2℃下加热2小时，在灼烧损失的情况下在750±25℃下加热3小时，然后测量该质量，从而基于加热前的样品质量用％表示出与加热前样品质量的差。
(4)低发热性：
在60℃温度、1％变形(distortion)和50Hz频率下通过粘弹性分光计(由Toyo Seiki Seisakusho Ltd.制造)测量tanδ值。以指数来表示它们，其中将比较例1中的值设为100。以上值越大，低发热性越好。
(5)耐磨耗性：
根据JIS K6264通过兰朋式磨耗试验机(Lambourn abrasiontester)测量室温下60％滑移率的磨耗量，并且以指数表示磨耗量的倒数(inverse number)，其中将比较例1中的值设为100。以上数值越大，耐磨耗性越好。
沉淀二氧化硅的生产：
生产例A
向装配有搅拌器的体积180L的夹套不锈钢制反应容器中装入93L水和0.6L硅酸钠水溶液(SiO2 160g/L、SiO2/Na2O摩尔比∶3.3)并加热至96℃。所得溶液中Na2O浓度为0.005mol/L。
当使以上溶液保持在温度96℃下时，同时逐滴添加与上述相同的硅酸钠水溶液(流速为540ml/分钟)和硫酸(18mol/L)(流速为24ml/分钟)m。控制流速使反应溶液中的Na2O浓度保持在0.00-0.01mol/L的范围内以进行中和反应。在反应中期溶液开始变浑浊并且在47分钟时粘度增加，溶液胶凝化。进一步继续添加，反应在90分钟时终止。终止反应后，使反应液温度保持在96℃下30分钟。所得溶液中的二氧化硅浓度为55g/L。随后，加入具有上述浓度的硫酸直至溶液的pH为3，从而获得二氧化硅浆料。将由此获得的二氧化硅浆料通过压滤机过滤，并用水洗涤过滤的固体以获得湿滤饼。然后，通过乳化设备将湿滤饼变为浆料，并通过喷雾干燥机干燥浆料以获得沉淀二氧化硅A。
生产例B
向与生产例A中所用的容器相同的容器中装入与生产例A中所用的原料相同的93L水和0.6L硅酸钠水溶液并加热至90℃。所得溶液中的Na2O浓度为0.005mol/L。
当使以上溶液保持在温度90℃下时，同时逐滴添加与上述相同的硅酸钠水溶液(流速为540ml/分钟)和硫酸(18mol/L)(流速为24ml/分钟)。控制流速使反应溶液中的Na2O浓度保持在0.00-0.01mol/L的范围内以进行中和反应。在反应中期溶液开始变浑浊并且在47分钟时粘度增加，溶液胶凝化。进一步继续添加，反应在90分钟时终止。终止反应后，使反应液温度保持在90℃下30分钟。所得溶液中的二氧化硅浓度为55g/L。随后，加入具有上述浓度的硫酸直至溶液的pH为3，从而获得二氧化硅浆料。然后，通过与生产例A相同的方法获得沉淀二氧化硅B。
生产例C
向与生产例A中所用的容器相同的容器中装入与生产例A中所用的原料相同的93L水和0.6L硅酸钠水溶液并加热至84℃。所得溶液中的Na2O浓度为0.005mol/L。
当使以上溶液保持在温度84℃下时，同时逐滴添加与上述相同的硅酸钠水溶液(流速为540ml/分钟)和硫酸(18mol/L)(流速为24ml/分钟)。控制流速使反应溶液中的Na2O浓度保持在0.00-0.01mol/L的范围内以进行中和反应。在反应中期溶液开始变浑浊并且在48分钟时粘度增加，溶液胶凝化。进一步继续添加，反应在90分钟时终止。终止反应后，使反应液温度保持在84℃下30分钟。所得溶液中的二氧化硅浓度为55g/L。随后，加入具有上述浓度的硫酸直至溶液的pH为3，从而获得二氧化硅浆料。然后，通过与生产例A相同的方法获得沉淀二氧化硅C。
生产例D
向与生产例A中所用的容器相同的容器中装入与生产例A中所用的原料相同的93L水和0.6L硅酸钠水溶液并加热至90℃。所得溶液中的Na2O浓度为0.005mol/L。
当使以上溶液保持在温度90℃下时，同时逐滴添加与上述相同的硅酸钠水溶液(流速为540ml/分钟)和硫酸(18mol/L)(流速为24ml/分钟)。控制流速使反应溶液中的Na2O浓度保持在0.00-0.01mol/L的范围内以进行中和反应。在反应中期溶液开始变浑浊并且在47分钟时粘度增加，溶液胶凝化。进一步继续添加，反应在90分钟时终止。终止反应后，使反应液温度保持在90℃下60分钟。所得溶液中的二氧化硅浓度为55g/L。随后，加入具有上述浓度的硫酸直至溶液的pH为3，从而获得二氧化硅浆料。然后，通过与生产例A相同的方法获得沉淀二氧化硅D。
生产例E
向与生产例A中所用的容器相同的容器中装入与生产例A中所用的原料相同的93L水和0.6L硅酸钠水溶液并加热至78℃。所得溶液中的Na2O浓度为0.005mol/L。
当使以上溶液保持在温度78℃下时，同时逐滴添加与上述相同的硅酸钠水溶液(流速为540ml/分钟)和硫酸(18mol/L)(流速为24ml/分钟)。控制流速使反应溶液中的Na2O浓度保持在0.00-0.01mol/L的范围内以进行中和反应。在反应中期溶液开始变浑浊并且在49分钟时粘度增加，溶液胶凝化。进一步继续添加，反应在90分钟时终止。终止反应后，使反应液温度保持在78℃下60分钟。所得溶液中的二氧化硅浓度为55g/L。随后，加入具有上述浓度的硫酸直至溶液的pH为3，从而获得二氧化硅浆料。然后，通过与生产例A相同的方法获得沉淀二氧化硅E。
生产例F
向与生产例A中所用的容器相同的容器中装入与生产例A中所用的原料相同的93L水和0.6L硅酸钠水溶液并加热至65℃。所得溶液中的Na2O浓度为0.005mol/L。
当使以上溶液保持在温度65℃下时，同时逐滴添加与上述相同的硅酸钠水溶液(流速为540ml/分钟)和硫酸(18mol/L)(流速为24ml/分钟)。控制流速使反应溶液中的Na2O浓度保持在0.00-0.01mol/L的范围内以进行中和反应。在反应中期溶液开始变浑浊并且在50分钟时粘度增加，溶液胶凝化。进一步继续添加，反应在90分钟时终止。终止反应后，使反应液温度保持在65℃下60分钟。所得溶液中的二氧化硅浓度为55g/L。随后，加入具有上述浓度的硫酸直至溶液的pH为3，从而获得二氧化硅浆料。然后，通过与生产例A相同的方法获得沉淀二氧化硅F。
生产例G
向与生产例A中所用的容器相同的容器中装入与生产例A中所用的原料相同的86L水和0.5L硅酸钠水溶液并加热至96℃。所得溶液中的Na2O浓度为0.005mol/L。
当使以上溶液保持在温度96℃下时，同时逐滴添加与上述相同的硅酸钠水溶液(流速为615ml/分钟)和硫酸(18mol/L)(流速为27ml/分钟)。控制流速使反应溶液中的Na2O浓度保持在0.00-0.01mol/L的范围内以进行中和反应。在反应中期溶液开始变浑浊并且在40分钟时粘度增加，溶液胶凝化。进一步继续添加，反应在90分钟时终止。终止反应后，使反应液温度保持在96℃下30分钟。所得溶液中的二氧化硅浓度为62g/L。随后，加入具有上述浓度的硫酸直至溶液的pH为3，从而获得二氧化硅浆料。然后，通过与生产例A相同的方法获得沉淀二氧化硅G。
实施例1-7和比较例1-2
通过在实施例1-7中使用生产例A-G分别制备的沉淀二氧化硅A-G、在比较例1中使用Tosoh Silica Corporation制造的Nipsil AQ和在比较例2中使用Degussa AG制造的ULTRASILVN2，根据常规方法制备包含表1所示各种类和用量的橡胶组分和配混成分的橡胶组合物。
在各实施例和比较例中使用的沉淀二氧化硅与硫化橡胶的物性如表2所示。
表1
Figure BPA00001211698000141
注释：
*1：SBR#120(由JSR Corporation制造)；通过基于100质量份橡胶组分为37.5质量份的芳香油将其进行充油(oil extension)
*2：BR 150L(由Ube Industries，Ltd.制造)
*3：Seast KH(N339)(由Tokai Carbon Co.，Ltd.制造)
*4：记载于沉淀二氧化硅的生产例A-G中
*5：硅烷偶联剂Si75(由Degussa AG.制造)
*6：N-(1，3-二甲基丁基)-N′-苯基-对苯二胺
*7：二苯基胍
*8：N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺
Figure BPA00001211698000151
实施例和比较例中所用的沉淀二氧化硅的CTAB与声学粒径分布直径Aac之间的关系由图1中的曲线所示。可以发现，在实施例中所用的沉淀二氧化硅中，Aac在直线Y(Aac)＝-0.76×(CTAB)+274上方的位置并且满足上述式(I)，另一方面，比较例中所用的沉淀二氧化硅具有较小的Aac。另外，由表2所示结果可发现，在实施例中所用的沉淀二氧化硅中，灼烧损失与加热损失之差也满足上述式(II)。
通过使用以上沉淀二氧化硅已获得低发热性与耐磨耗性得到良好平衡并得到改进的橡胶组合物。

Claims (9)

1.一种配混有沉淀二氧化硅的橡胶组合物，其中在所述沉淀二氧化硅中，十六烷基三甲基溴化铵吸附比表面积(CTAB)(m2/g)和通过声学粒径分布测量测定的一次聚集体的直径的最频值Aac(nm)满足如下所示式(I)：
Aac≥-0.76×(CTAB)+274(I)。
2.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其中在所述沉淀二氧化硅中，灼烧损失(当在750℃下加热3小时时的质量减少％)与加热损失(当在105℃下加热2小时时的质量减少％)满足如下所示式(II)：
(灼烧损失)-(加热损失)≤3(II)。
3.根据权利要求1或2所述的橡胶组合物，其中在所述沉淀二氧化硅中，所述通过声学粒径分布测量测定的一次聚集体的直径的最频值为1μm以下。
4.根据权利要求1-3任一项所述的橡胶组合物，其中所述沉淀二氧化硅的CTAB为50-250m2/g。
5.根据权利要求1-4任一项所述的橡胶组合物，其中橡胶组分为选自天然橡胶和/或二烯类合成橡胶的至少一种橡胶，所述沉淀二氧化硅以10-150质量份的量配混，基于100质量份所述橡胶组分。
6.根据权利要求1-5任一项所述的橡胶组合物，其中硅烷偶联剂以1-20质量％的比例配混，基于所述沉淀二氧化硅的配混量。
7.根据权利要求6所述的橡胶组合物，其中所述硅烷偶联剂为选自由以下化合物组成的组中的至少之一：
由以下所示式(III)表示的化合物：
AmB3-mSi-(CH2)a-Sb-(CH2)a-SiAmB3-m    (III)
(其中A为CnH2n+1O(n为1-3的整数)或氯原子；B为具有1-3个碳原子的烷基；m为1-3的整数；a为1-9的整数；b为1以上的整数并且可以具有分布；条件是当m为1时，两个B可以相同或不同，当m为2或3时，两个或三个A可以相同或不同)；
以下所示式(IV)表示的化合物：
AmB3-mSi-(CH2)c-Y    (IV)
(其中A为CnH2n+1O(n为1-3的整数)或氯原子；B为具有1-3个碳原子的烷基；Y为巯基、乙烯基、氨基、环氧丙氧基或环氧基；m为1-3的整数；c为0-9的整数；条件是当m为1时，两个B可以相同或不同，当m为2或3时，两个或三个A可以相同或不同)；以及
如下所示式(V)表示的化合物：
AmB3-mSi-(CH2)a-Sb-Z    (V)
(其中A为CnH2n+1O(n为1-3的整数)或氯原子；B为具有1-3碳原子的烷基；Z为苯并噻唑基、N，N-二甲基硫代氨基甲酰基或甲基丙烯酰基；m为1-3的整数；a为1-9的整数；b为1以上的整数并且可以具有分布；条件是当m为1时，两个B可以相同或不同，当m为2或3时，两个或三个A可以相同或不同)。
8.根据权利要求1-7任一项所述的橡胶组合物，其中将炭黑作为补强填料以基于100质量份所述橡胶组分为80质量份以下的量添加，炭黑和所述沉淀二氧化硅的总配混量为120质量份以下。
9.一种轮胎，其通过将根据权利要求1-8任一项所述的橡胶组合物应用于所述轮胎的任意橡胶构件制造。
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