CN102015872A - 具有改进的磨损性的橡胶混合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有改进的磨损性的尤其用于车辆轮胎的橡胶混合物,包括30至100phr的至少一种二烯橡胶;20至200phr的至少一种填充剂;0至200phr的另外的添加剂;一种硫固化体系,该硫化体系包括游离硫、硫供体以及硅烷,其中由这些组分实现的硫浓度在0.025和0.08mhr之间,其中游离硫贡献了0至70%的程度,硫供体贡献了5%至30%的程度并且硅烷贡献了20%至95%的程度;以及0.1至10phr的至少一种固化促进剂。
Description
技术领域
本发明涉及具有增强的磨损性能的、特别用于轮胎的一种橡胶混合物。
背景技术
为了影响该混合物的以及固化橡胶的特性而将多种多样添加剂与这些混合物进行混合,和/或为此目的而使用了特定的聚合物。在此可以提及的添加剂的例子是填充剂类(例如炭黑)、增塑剂类、抗氧化剂类以及由硫、促进剂类和活化剂类所组成的交联系统。然而,如果通过改变这种混合物来改进一种特性,则这经常伴随着另一种性能的减弱,并且因此存在着某些目标冲突。在用于轮胎胎面的混合物的情况下,发现这些冲突性目标的例子与磨损性能以及增大的热量累积相关,这造成更差的回弹性以及因此更差的滚动阻力。用来解决这些目标冲突的一个具体方法是混合物构成上的改变、以及还有特别是添加剂的改变或改性,其目的是实现这些通常相反地相关的特性的改进的水平。
影响这些固化橡胶的固化速率以及物理特性的添加剂的一个重要的组是固化促进剂的这个组。存在着可用于生产轮胎的并且本领域普通技术人员已知的多组不同的固化促进剂,并且这些还可以彼此组合地使用,具有可能的协同效应。
这些固化促进剂起到了活化用作固化剂的硫的作用。在此硫以及固化促进剂的添加各自与有待实现的轮胎橡胶混合物特性相匹配。有待实现的这些特性是在固化过程中、例如在聚合物与填充剂之间产生的网络的功能,并且因此为了这些固化橡胶的物理特性可以向交联的性质及程度赋予极大的重要性。。
现在将对与固化体系或交联系统相关的现有技术使用以下公开号进行更详细地说明:
(D1)DE 2536674A1
(D2)DE 60303203T2
(D3)DE 4207028A1
(D4)DE 4036420A1
(D5)DE 4037756A1
(D6)EP 0530590B1
D1说明了含硅酸盐填充剂的一种可交联的橡胶混合物以及一种交联方法。非常概括地说,这里对一种可交联的橡胶混合物提出了权利要求,该混合物包括至少从1至300重量份的一种硅酸盐填充剂、从0至300重量份的炭黑、以及量值为从0.02至10重量份的至少一种本质上因橡胶固化而被知道的橡胶固化、以及至少一种有机硅烷。没有对定义的聚合物体系提出权利要求,并且关于要使用的填充剂没有给出限定性数据。
D2披露了可以用作交联剂的一种多硫化物硅氧烷及其制备方法。这里的交联系统涵盖所说明的多硫化物硅氧烷以及至少一种主要的固化促进剂。该多硫化物硅氧烷被用在基于一种二烯弹性体并且基于一种增强填充剂的组合物中。提出权利要求的二烯弹性体包括不同的组分并且提出权利要求的填充剂具体包括硅石以及炭黑,这里披露的发明性实例每个均涉及由天然橡胶作为单一聚合物以及炭黑作为单一填充剂所组成的一种橡胶混合物。
D3、D4、和D5披露了用于软管、垫片、以及滚轮环的固化橡胶以及其他不具有亚硝胺毒性的工业橡胶物品,优选包括特定的秋兰姆和/或巯基固化剂、并且尽管如此仍然大部分地需要小量的元素硫用于固化或交联。
D6披露了用于生产具有非常高的抗老化性以及抗返硫性的二烯橡胶固化橡胶的一种方法。这里的二烯橡胶固化橡胶包括从1至2.5份的巯基促进剂或从0.2至0.8份的次磺酰胺促进剂、或从0.3至2.5份的巯基促进剂以及从0.1至0.8份的次磺酰胺促进剂。每100份的橡胶(优选是一种充油的二烯橡胶)还使用从0.1至0.2份的硫。
发明内容
因此,本发明的一个目的是提供一种橡胶混合物,该混合物解决了或至少部分地缓和了上述目标冲突,并且确切地是通过将一种最优化的固化体系用于改进磨损性能,同时其他物理特性几乎保持不变。
该目的通过具有以下构成的一种橡胶混合物得以实现:
-从30至100phr的至少一种二烯橡胶;
-从20至200phr的至少一种填充剂;
-从0至200phr的另外的添加剂;
-硫的一种固化体系,包括游离硫、硫供体以及硅烷,其特征在于,这些成分产生的硫浓度在0.025和0.08mhr之间,其特征在于,游离硫贡献了从0至70%,硫供体贡献了从5%至30%,并且硅烷贡献了从20%至95%;以及
-0.1至10phr的至少一种固化促进剂。
它还有利地包括氧化锌以及硬脂酸作为固化活化剂。
本说明中所使用的phr数据(按重量计每一百份橡胶中的份数)是在橡胶工业中用于混合配方的常用定量数据。这里这些单一物质以按重量计加入的份数始终是基于按重量计100份的该混合物中存在的所有橡胶的总重量。所使用的mhr单位对应地是基于摩尔量(按重量计每一百份橡胶的摩尔数)。
出人意料地,已经发现当固化体系具有上述主要特征时产生改进的结果,这些特征是由游离硫、硅烷和由硫供体所引入的总的硫量以及归因于这三种硫来源的硫比率。对比实例表示了例如使用低的硫含量的现有技术的范围,但是在这些配方中硫供体的含量总体上很小或者为零。通过以本发明的方式加入该硫组合物,可以实现出乎意料地好的磨损性能,同时其他物理特性仍然在相同的水平。
这允许消除例如滚动阻力与磨损的目标冲突。这不仅适用于胎面而且还适用于其他轮胎部件,例如侧壁。下面概述了用于这些其他的轮胎部件的橡胶混合物,并且还将其称为胎体复合物或本体混合物,如在轮胎技术中是常规的。
至少一种二烯橡胶是选自下组,其构成为:天然聚异戊二烯、和/或合成的聚异戊二烯、和/或聚丁二烯、和/或苯乙烯-丁二烯共聚物、和/或溶液聚合的苯乙烯-丁二烯共聚物、和/或乳液聚合的苯乙烯-丁二烯共聚物、和/或苯乙烯-异戊二烯-丁二烯三聚物、和/或丁二烯-异戊二烯共聚物、和/或丁基橡胶、和/或卤代丁基橡胶、和/或乙烯-丙烯二烯橡胶、和/或氯丁二烯橡胶、和/或丁二烯-丙烯腈共聚物、和/或部分氢化的二烯(共)聚合物。这些聚合物可以是非功能化的或功能化的,功能化的以及非功能化的聚合物的混合物也是有可能的。
轮胎(胎面/胎体、客车/卡车)中的不同应用与以下不同的优选橡胶组合物相关联:
客车(PC)胎面:
该橡胶混合物优选地包括至少一种苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR,优选是一种溶液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶(SSBR))。
卡车胎面:
这种橡胶混合物优选地包括40至100phr的天然聚异戊二烯和/或合成聚异戊二烯、0至50phr的丁二烯橡胶、0至60phr的苯乙烯-丁二烯橡胶(优选是溶液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶)。
胎体:
这种橡胶混合物优选地包括20至100phr的天然聚异戊二烯和/或合成聚异戊二烯、0至80phr的丁二烯橡胶、0至50phr的苯乙烯-丁二烯橡胶。
该橡胶混合物包括从20至200phr的至少一种填充剂。
如果这种橡胶混合物用在汽车胎面中,填充剂的量优选地是50至200phr、特别优选从60至150phr、非常特别优选是从45至150phr。对于用在卡车胎面中,填充剂的量优选地是从40至70phr并且特别优选从40至55phr、并且非常特别优选是从20至60phr,而对于应用在本体混合物中,填充剂的量优选是从30至80phr、优选是从10至50phr。
在一个具体的实施方案中,至少10phr的该填充剂应该在表面上具有硅烷反应性基团,例如0H基团。这种填充剂可以选自已知的填充剂例如无定形硅石、其他矿物填充剂、或改性的聚合物微凝胶体,例如来自LanXess的
在轮胎工业中使用的无定形硅石通常是沉淀硅石,这些硅石具体是通过它们的表面进行表征。根据DIN 66131和DIN 66132的氮表面积(BET)在此用于表征,是对该填充剂的内部以及外部表面积的一种度量(单位m2/g)。
如果硅石用作主要的填充剂,在本发明中使用的硅石具有从100至300m2/g的氮表面积(BET),优选是从120至250m2/g、并且特别优选从140至220m2/g。
如果炭黑用作主要的填充剂,本发明使用的炭黑具有根据ASTMD 1510为从80至300g/kg的碘吸收值并且具有从115至200cm3/100g的DPB数。根据ASTM D 2414的DBP数使用邻苯二甲酸二丁酯来确定一种炭黑或一种浅色填充剂的比吸收体积。
然而,还有可能使用具有所提及特性的硅石与具有所提及特性的炭黑的一种组合来作为实质性的填充剂组分。
这种橡胶混合物连同硅石与炭黑一起还可以包括其他的填充剂,例如氢氧化铝、层状硅酸盐、石灰、白垩、淀粉、氧化镁、二氧化钛、橡胶凝胶体、短纤维等,以任何所希望的组合。
作为该固化体系的一部分有用的硅烷以及它们的分类如下:在橡胶行业中惯常使用的硅烷可以按照分子中的S∶Si比率、分子中Si原子的绝对数目以及“每个Si原子的Mw”(Mw per Si atom)比率进行分类:
类别1:
-S∶Si>1.6,并且
-Si原子的数目>1,并且
-每个Si原子的Mw比<390g/mol
-包括例如,如在DE 2536674A1中说明的x>3的有机硅烷并且它们例如通过来自Evonik的(TESPT)或通过美国申请号US 11/617,683、US 11/617,649、US 11/617,663或US 11/617,659中说明的硅烷来进行说明,优选是具有支链的烃环的硅烷(在US11/617,663中说明(硅烷化的核心硅烷(silated core silanes)))。
类别2:
-S∶Si<1.6,并且
-Si原子的数目≥1,并且
-每个Si原子的Mw比<390g/mol
-包括例如,如在DE 2536674A1中说明的x<3的有机硅烷并且它们还例如通过来自Evonik的(TESPT)或通过在美国专利号US 11/617,683、US 11/617,649、US 11/617,663或US 11/617,659说明的硅烷、或NXT、具有低VOC含量的NXT、或MomentivePerformance Materials Inc.的NXT-Z类型来进行说明。
类别3:
-开放的S∶Si,即,该比率可以假定是任何正值,并且
-Si原子的绝对数目≥1,并且
-每个Si原子的Mw比>390g/mol
选自这三种类别的硅烷优选地用在根据本发明的橡胶的固化体系中。
包括向该网络供给硫的交联剂的硫供体是本领域普通技术人员已知的、或者在Hofmann &Gupta:Handbuch derKautschuktechnologie(Handbook of Rubber Technology),Gupta-Verlag(2001),chapter 7中进行了说明。优选给予了二硫化秋兰姆,优选TBzTD、或二硫代磷酸酯,例如DipDis(双(二异丙基)硫代磷酰二硫化物)、SDT(例如RhenocureRheinchemieGmbH)、二氯氧基-二硫代磷酸锌(zincdichloryl-dithiophosphate)(ZDT)(例如,RhenocureRheinchemie GmbH)。
固化促进剂的比例是从0.1至10phr,优选从1至6phr,至少一种固化促进剂选自下组,该组包括:噻唑促进剂、巯基促进剂、次磺酰胺促进剂、胍促进剂、秋兰姆促进剂、二硫代氨基甲酸酯促进剂、胺促进剂、硫脲、和/或排除充当硫供体的那些之外的其他促进剂。
优选地,至少一种促进剂是选自这些次磺酰胺促进剂的组;在此优选使用N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(TBBS)或环己基苯并噻唑次磺酰胺(CBS)。
优选的是摩尔比为0.35至0.6、优选为0.45至0.55的一种硫供体/次磺酰胺。
另外,加入了游离硫,它包含通过如以上定义的固化体系所引入的硫的0至70%。
这些另外添加剂的通常总的数量比例是从0至200phr。这些另外的添加剂包括例如:除本领域技术人员已知的促进剂、硫供体以及硫之外的另外的固化助剂,例子是ZnO、硬脂酸、树脂等。其他的添加剂包括一种或多种加工助剂、一种或多种增塑剂、一种或多种抗臭氧剂、以及一种或多种抗氧化剂。若适当的话,也可以加入在橡胶混合技术中熟知的另外的添加剂。
这些添加剂另外包含从0至120phr的至少一种增塑剂油,所述增塑剂油是例如选自下组的一种矿物油,该组包括:DAE(蒸馏过的芳香族萃取物)和/或RAE(残余的芳香族萃取物)和/或TDAE(经处理的蒸馏过的芳香族萃取物)和/或MES(温和的萃取出的溶剂类)和/或环烷油。
在该橡胶混合物中还可以存在从0至80phr的至少一种其他的附加增塑剂。这种其他的增塑剂可以是一种合成的增塑剂和/或一种脂肪酸和/或一种脂肪酸衍生物和/或一种树脂和/或一种油膏和/或一种低分子量聚合物和/或一种植物油。
本发明的橡胶混合物可以用来生产轮胎。这可以是一种实心橡胶轮胎、或一种充气轮胎。在此一种特别重要的应用是在充气轮胎的胎面中以及在一种用于充气轮胎的本体混合物中的使用。表述本体混合物在此包括侧壁、内衬层、脊条(apex)、带、胎肩、带型材、隔离胶、骨架层、胎圈增强材料、和/或实心轮胎。
本发明的橡胶混合物不仅可以用在轮胎内的不同区域中,而且还可以用于软管、空气弹簧、橡胶减震器、传动皮带、以及其他类型的带中。
这种橡胶混合物是通过橡胶工业中常规的方法来生产,是通过首先在一个或多个混合阶段中使用除了固化体系(硫以及影响固化的物质)之外的所有组分来生产一种母体混合物。通过在最后的混合阶段中加入该固化体系来生产完成的混合物。作为举例通过一个挤出程序来对该完成的混合物进行进一步处理、并且将其转化成适当的形式。
对于用在充气轮胎中,该混合物优选被转化成一种轮胎胎面的形式并且在生胎的生产的过程中通过一种已知方法来应用。然而,还有可能的是将可能已经裂成两个的轮胎胎面以橡胶混合物的窄条的形式缠绕到一个生胎上。用于生产在轮胎中用作本体混合物的本发明的橡胶混合物的方法是如之前对于轮胎胎面所说明的。差异在于挤出程序之后的成形工艺。接着对于一种或多种不同的本体混合物,得到的本发明的橡胶混合物的这些形式用来构建一种生胎。对于在驱动带以及其他类型的、特别是在运输带中使用本发明的橡胶混合物,将被挤出的混合物转化成合适的形式并且在该过程中或随后经常提供有增强物,例如合成橡胶或钢丝绳。这样的结果主要是一种多层结构,该结构由一个和/或多个橡胶层、一个和/或多个相同的和/或不同的增强物层、以及一个和/或多个另外的相同和/或不同橡胶混合物层所构成。
具体实施方式
下面将使用对比的以及本发明的例子来进一步解释本发明,并且整理在表1至11中。对应的表格分成了至少三个部分。第一部分说明了该混合物的对应构成,而第二部分更详细地说明了硫来源,并且该第三部分说明了测试样品上的测试结果。带有字母C的每个例子是一个对比实例,而带有字母E的例子是本发明的实例。表1和2在另外的第四部分中包括轮胎测试结果。
在一个三步法中将所有的混合物实例在具有158in3(2600cm3)室体积的“OOC”混合机(Farrell Corp.)中进行混合。
通过在160℃g固化20分钟将所有的混合物用来生产测试样品,并且用这些测试样品来确定每种材料的橡胶工业的典型特性。
用于在试验样品上进行以上说明的测试的试验方法如下:
·按照DIN 53 505在室温和70℃下的肖氏A硬度
·按照DIN 53 512在室温和70℃下的回弹性
·按照DIN 53 504在室温下的拉伸强度
·按照DIN 53 504在室温下的断裂伸长率
·按照DIN 53 504在室温下在50%、100%、和300%静态伸长时的模量
·按照DIN 53 516的磨损值
·按照DIN 53 529借助无转子固化仪(MDR=移动盘流变仪)10%、40%、90%和95%的相对交联度
·按照ASTM D1646的门尼粘度
磨损值以实验室规模的相对(%)或绝对(mm3)用于来说明,并且代表在试验过程中的重量损失。因此更低的值意指改进的磨损行为。
还使用对应的混合物制成的胎面生产了尺寸205/55R16的充气轮胎,并且将这些胎面用在柏油(低μ)和混凝土(高μ)上的湿式制动以及还有浮滑和滚动阻力的试验中。还测量了磨损。将使用混合物C1或C2的轮胎的特性等同于100,并且大于100的值表示对于本发明的混合物在对应特性上的改进。
对比以及本发明的实例覆盖了随硅烷类别以及对应的轮胎应用而变的不同构成的混合物。
数量的组成:
30-100phr的不饱和橡胶(例如,对于客车胎面:SBR/BR 0-50phr;NR 0-50phr、优选0-30phr、特别优选0-20phr);
可以使用任何不带有0H基团的另外的添加剂(例如,0-100phr、优选0-80phr、特别优选0-5phr的炭黑),
0-120phr的增塑剂,优选是0-90phr、特别优选0-80phr,0-60phr的另外的添加剂,优选0-40phr(抗臭氧剂蜡、树脂、ZnO、抗氧化剂等)。
另外的特征:
-该橡胶混合物还包括一种次磺酰胺促进剂,优选CBS或TBBS、更优选是以0.35至0.6、优选0.45至0.55的硫供体比次磺酰胺促进剂的摩尔比。
-硫供体是二硫化秋兰姆或硫代磷酸酯,优选TBzTD或SDT或DipDis或ZDT。
-硅烷是TESPT或TESPD,像例如由Evonik Industries AG出售的以及或巯基硅烷(可以是封闭的或未封闭的),像例如(Evonik Industries AG)或NXT-型硅烷、NXT-Z型硅烷、NXT低VOC-型硅烷(所有的自Momentive Performance MaterialsInc.可得)或silated核心硅烷。
-不饱和的弹性体包括SBR、BR、NR、IR、SIR、SIBR、IBR、EPDM或它们的混合物。
-增塑剂包括矿物油、植物油、酯、低Mw-聚合物或它们的共混物。
汽车胎面应用的例子是:
实例E1、E2、E4至E11、E16、以及E20至E23:
硫浓度:从0.05至0.075mhr,以及
游离硫:从0至10%,优选从0至2%,以及
硫供体:从5%至13%、优选从7%至13%,以及
类别1的硅烷:从75%至90%,以及
硅石:优选从45至150phr。
实例E3、E12至E15、E17、E24至E26:
硫浓度:从0.035至0.07mhr,以及
游离硫:从20%至50%、优选从24%至45%,以及
硫供体:从5%至20%、优选高达18%,以及
类别2的硅烷:从50%至70%,以及
硅石:优选从45至150phr。
实例E18以及E19:
硫浓度:从0.025至0.05mhr,以及
游离硫:从20%至60%、优选从25%至50%,以及
硫供体:从10%至30%、优选从15%至28%,以及
类别3的硅烷:从25%至70%,以及
硅石:优选从45至150phr。
用于轮胎侧壁应用的例子是:
实例E27至E28:
硫浓度:从0.025至0.05mhr,以及
游离硫:从0至55%,以及
硫供体:从8%至20%,以及
类别1的硅烷:从40%至95%,以及
硅石:优选从10至50phr。
用于卡车胎面应用的例子是:
实例E31至E38:
硫浓度:从0.025至0.05mhr,以及
游离硫:从0至55%,以及
硫供体:从8%至15%,以及
类别1的硅烷:从40%至95%,以及
硅石:优选从20至70phr。
表1
硫来源 | C1 | E1 | |
总硫 | mmol/phr | 97.8 | 58.1 |
游离硫 | 百分比 | 48.3 | 0.0 |
硫供体 | 百分比 | 0.0 | 12.8 |
硅烷 | 百分比 | 51.7 | 87.2 |
轮胎试验 | 临界差[%] | C1 | E1 |
ABS湿式制动(高μ) | 1 | 100 | 99.5 |
干式制动 | 1 | 100 | 100.7 |
干式处理 | 0.5 | 100 | 102.4 |
水滑 | 3.7 | 100 | 100 |
滚动阻力 | 3.12 | 100 | 102.2 |
磨损 | 5 | 100 | 137 |
表2
表3
表4
表5
表6
表7
硫来源 | C6 | E17 | C7 | E18 | E19 | |
总硫 | mmol/phr | 73.3 | 40.6 | 63.2 | 30.2 | 30.2 |
游离硫 | 百分比 | 72.4 | 32.3 | 84.1 | 45.5 | 45.5 |
硫供体 | 百分比 | 0 | 18.1 | 1.5 | 24.3 | 24.3 |
硅烷 | 百分比 | 27.5 | 49.6 | 14.4 | 30.1 | 30.1 |
表8
硫来源 | C8 | E20 | E21 | E22 | E23 | E24 | E25 | E26 | |
总硫 | mmol/phr | 96.2 | 56.1 | 56.1 | 56.1 | 56.1 | 51.17 | 51.7 | 51.7 |
游离硫 | 百分比 | 65 | 0.0 | 0.0 | 0 | 0 | 39.8 | 39.8 | 39.8 |
硫供体 | 百分比 | 0 | 11.5 | 11.5 | 11.5 | 11.5 | 12.4 | 12.4 | 12.4 |
硅烷 | 百分比 | 35 | 49.6 | 88.5 | 88.5 | 88.5 | 47.7 | 47.7 | 47.7 |
表9
物理特性 | C9 | E27 | E28 | C10 | E29 | E30 | |
门尼(ML1+4) | 门尼单位 | 53.9 | 64.9 | 66.4 | 50.1 | 48.9 | 46 |
T-010 | min | 2.6073 | 2.27 | 2.24 | 3.423 | 1.5213 | 1.5598 |
T-040 | min | 4.6823 | 3.09 | 3.17 | 4.674 | 3.052 | 3.0893 |
T-095 | min | 8.2763 | 11.16 | 12.01 | 9.0702 | 23.6263 | 23.5252 |
△扭矩 | dNm | 10.14 | 11.46 | 10.27 | 9.63 | 11.64 | 11.33 |
硬度,RT | 肖氏A | 50.25 | 54.2 | 51.9 | 52.7 | 57.55 | 57.45 |
硬度,70℃ | 肖氏A | 47.9 | 51.8 | 49.25 | 48.35 | 54.5 | 54.65 |
回弹性,RT | 百分比 | 49.9 | 55 | 52.7 | 45.625 | 47.75 | 43.405 |
回弹性,70℃ | 百分比 | 55.35 | 63.1 | 59.2 | 51.69 | 59.9 | 59.66 |
拉伸强度 | MPa | 16.9033 | 12.984 | 12.996 | 18.6567 | 11.8 | 13.5567 |
断裂伸长率 | 百分比 | 740.4 | 502.885 | 553.796 | 696.4333 | 350.1333 | 398.4333 |
应力(模量)-50 | MPa | 0.7267 | 0.902 | 0.817 | 0.82 | 1.0933 | 1.1067 |
应力(模量)-100 | MPa | 1.0767 | 4.458 | 1.273 | 1.2533 | 1.93 | 1.9667 |
应力(模量)-300 | MPa | 4.2967 | 6.512 | 5.47 | 6.12 | 10.6767 | 10.1733 |
磨损 | 49.57 | 34.95 | 37.35 | 48.01 | 28.99 | 22.4 |
表10
表11
硫来源 | C11 | E35 | E36 | E37 | E38 | |
总硫 | mmol/phr | 93.8 | 42.9 | 42.8 | 42.5 | 42.1 |
游离硫 | % | 60.0 | 0.0 | 5.800 | 5.800 | 11.700 |
TBzTD | % | 0.0 | 17.7 | 17.900 | 17.900 | 18.000 |
硅烷 | % | 40 | 82.3 | 76.3 | 76.3 | 70.2 |
以上表格的另外信息:
在实例中使用的具有支链烃核心的硅烷总是相同的并且在US11/617,663的实例2中进行了说明。
-表1:汽车胎面混合物,包括轮胎测试。
-表2:汽车胎面混合物,包括轮胎测试;3种类型硅烷的对比以及通常使用的固化体系的对比(实例C3,低硫含量,没有硫供体)。
-表3:汽车胎面混合物、硫剂量上的改变。
-表4:汽车胎面混合物、硫剂量上以及硅烷类型上的改变。
-表5:汽车胎面混合物,对于“类别2硅烷”在硫以及硫供体剂量上的改变。
-表6:汽车胎面混合物、不同混合物组分中的具有支链烃核心的硅烷。
-表7:汽车胎面混合物、类别2以及类别3硅烷的使用。
-表8:汽车胎面混合物、不同的二硫代磷酸酯用作硫供体。
-表9:侧壁混合物,硅石或含OH-基团的微凝胶体用作填充剂。
-表10:具有两种类型硅烷的卡车胎面混合物。
-表11:具有两种类型硅烷的卡车胎面混合物。
Claims (23)
1.一种橡胶混合物,包括:
从30至100phr的至少一种二烯橡胶;
从20至200phr的至少一种填充剂;
从0至200phr的另外的添加剂;
一种硫的固化体系,所述固化体系包括游离硫、硫供体以及硅烷,其中归因于这些成分的硫浓度在0.025和0.08mhr之间,其中元素硫贡献了从0至70%、所述硫供体贡献了从5%至30%、并且所述硅烷贡献了从20%至95%;
以及0.1至10phr的至少一种固化促进剂。
2.根据权利要求1所述的橡胶混合物,其特征在于,所述硅烷具有大于1.6的S∶Si比,并且Si原子数目是大于1,并且其每个Si原子的Mw比是小于390g/mol。
3.根据权利要求1所述的橡胶混合物,其特征在于,所述硅烷具有小于1.6的S∶Si比,并且Si原子数目是大于或等于1,并且其每个Si原子的Mw比是小于390g/mol。
4.根据权利要求1所述的橡胶混合物,其特征在于,所述硅烷具开放的S∶Si比,并且Si原子的绝对数目是大于或等于1,并且其每个Si原子的Mw比是大于390g/mol。
5.根据权利要求1所述的橡胶混合物,其特征在于,对于具有大于1.6的S∶Si比并且Si原子数目大于1、并且每个Si个原子的Mw比率小于390g/mol的硅烷,对于汽车胎面应用,硫的浓度是从0.05至0.075mhr,其中游离硫的比例是从0至10%,硫供体的比例是从5%至13%,并且硅烷的比例是从75%至90%,并且量值为从45至150phr的硅石作为填充剂存在。
6.根据权利要求1所述的橡胶混合物,其特征在于,对于具有小于1.6的S∶Si比并且Si原子数目大于或等于1、并且每个Si原子的Mw比率小于390g/mol的硅烷,对于汽车胎面应用,硫的浓度是从0.035至0.07mhr,其中游离硫的比例是从20%至50%,硫供体的比例是从5%至20%,并且硅烷的比例是从50%至70%,并且量值为从45至150phr的硅石作为填充剂存在。
7.根据权利要求1所述的橡胶混合物,其特征在于,对于具有开放的S∶Si比并且Si原子数目大于或等于1、并且每个Si原子的MW比率大于390g/mol的硅烷,对于汽车胎面应用,硫的浓度是从0.025至0.05mhr,其中游离硫的比例是从20%至60%,硫供体的比例是从10%至30%,并且硅烷的比例是从25%至70%,并且量值为从45至150phr的硅石作为填充剂存在。
8.根据权利要求1所述的橡胶混合物,其特征在于,对于具有大于1.6的S∶Si比并且Si原子数目大于1、并且其每个Si原子的MW比率是小于390g/mol的硅烷,对于轮胎侧壁应用,硫的浓度是从0.025至0.05mhr,其中游离硫的比例是从0至55%,硫供体的比例是从8%至20%,并且硅烷的比例是从40%至95%,并且从45至150phr的量的硅石作为填充剂存在。
9.根据权利要求1所述的橡胶混合物,其特征在于,具有的每个Si原子的MW比率小于390g/mol的硅烷是用于卡车胎面应用,硫的浓度是从0.025至0.05mhr,其中游离硫的比例是从0至55%,硫供体的比例是从8%至15%,并且硅烷的比例是从40%至95%,并且量值为从45至150phr的硅石作为填充剂存在。
10.根据权利要求1所述的橡胶混合物,其特征在于,所述橡胶混合物包括:一种次磺酰胺促进剂作为固化促进剂以及二硫化秋兰姆或硫代磷酸酯作为硫供体以及作为硅烷的TESPT或TESPD、或巯基硅烷、或具有支链烃核心的硅烷,其中硫供体与次磺酰胺促进剂的摩尔比是从0.35至0.6。
11.根据权利要求1所述的橡胶混合物,其特征在于,至少一种二烯橡胶是选自下组,其构成为:天然聚异戊二烯、和/或合成的聚异戊二烯、和/或聚乙烯、和/或聚丁二烯、和/或苯乙烯-丁二烯共聚物、和/或溶液聚合的苯乙烯-丁二烯共聚物、和/或乳液聚合的苯乙烯-丁二烯共聚物、和/或苯乙烯-异戊二烯-丁二烯三聚物、和/或丁基橡胶、和/或卤代丁基橡胶、和/或乙烯-丙烯二烯橡胶、和/或氯丁二烯橡胶。
12.根据权利要求1所述的橡胶混合物,其特征在于,所述固化促进剂的量是从1至6phr。
13.根据权利要求1所述的橡胶混合物,其特征在于,所述固化促进剂选自下组,其构成为:次磺酰胺促进剂类以及秋兰姆促进剂类,所述这些促进剂不是硫供体。
14.根据权利要求1所述的橡胶混合物,其特征在于,所述固化促进剂是N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺或N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺。
15.根据权利要求1所述的橡胶混合物,其特征在于,所述硫供体选自下组,其构成为:二硫化秋兰姆或硫代磷酸酯。
16.根据权利要求15所述的橡胶混合物,其特征在于,所述硫供体是二硫化四苄基秋兰姆。
17.根据权利要求15所述的橡胶混合物,其特征在于,所述硫供体是双(0,0-2-乙基己基-硫代磷酸酯基)多硫化物(SDT)。
18.根据权利要求1所述的橡胶混合物,所述橡胶混合物没有元素硫并且在不向其加入元素硫。
19.根据权利要求1所述的橡胶混合物,其特征在于,这些另外添加剂的总量是从10至200phr。
20.根据权利要求1所述的橡胶混合物用于生产一种轮胎的用途。
21.根据权利要求1所述的橡胶混合物用于生产一种轮胎的胎面或本体混合物的用途。
22.根据权利要求1所述的橡胶混合物用于生产一种轮胎的本体混合物的用途,所述轮胎包括侧壁、内衬层、脊条、带子、胎肩、带型材、隔离胶、骨架层、胎圈增强材料、其他增强插件、和/或一种实心轮胎。
23.根据权利要求1所述的橡胶混合物来生产软管、空气弹簧、橡胶减震器、传动皮带或另一类型的带的用途。
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