CN103890069B - 具有填料在弹性体基体中非常好的分散性的弹性体组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种橡胶组合物，其基于至少一种二烯弹性体、至少包含比表面积CTAB大于或等于130m2/g的炭黑的增强填料、玻璃化转变温度Tg大于20℃且软化温度小于170℃的增塑烃类树脂以及交联体系，填料在弹性体基体中的分散性具有大于或等于70的Z值。

Description

具有填料在弹性体基体中非常好的分散性的弹性体组合物
技术领域
本发明涉及特别用于轮胎胎面的橡胶组合物，更特别地用于旨在装配承载重负载并以持续速度运行的车辆例如卡车、拖拉机、拖车或公共汽车、航空器等的轮胎。
背景技术
被称为“道路”轮胎的一些现有轮胎旨在以高速运行并行驶越来越长的路程，这是由于全世界道路网的改进和高速公路网的发展。然而，由于节约燃料和保护环境的需要变为优先考虑的事情，所以轮胎重要的是具有低的能量消耗。能量耗散的一个源头是轮胎的升温。
类似地，已知的是用于土木工程的轮胎的胎面对升高的温度特别的敏感。目前持续地尝试改进轮胎的性质，特别是其耐磨性，并且通常已知耐磨性的改进造成能量消耗的增加。
为了获得耐磨性和能量消耗的这种改进，在胎面中尝试使用更细的增强填料，特别是“细”炭黑，即CTAB比表面积大于或等于90m2/g的炭黑，或甚至“非常细”炭黑，即CTAB比表面积大于或等于130m2/g的炭黑。然而，为了获得由轮胎胎面中的填料所赋予的最优的增强性和滞后性，并由此获得高耐磨性和低滚动阻力，通常已知的是这种填料应在弹性体基体中以这样的最后形式存在：既尽可能地细碎，又尽可能地均匀分布。这种情况仅当这种填料具有如下非常好的能力才能实现：一方面在与弹性体混合的过程中掺入基体中并解附聚，另一方面在此基体中均匀分散。
目前，已知非常细炭黑极难以在弹性体基体中正确地分散，并引起加工性的劣化(与使用相同含量的不太细的炭黑相比)。本领域技术人员的一个解决方案是使用增塑油或增塑树脂以改进可加工性。然而，已知的是使用这种增塑剂造成断裂能量性质(断裂伸长和断裂应力性能)的非常显著的劣化。
发明内容
与本领域技术人员的知识相反，申请人意外地发现显示出填料在弹性体基体中的非常好的分散性的橡胶组合物中的非常细炭黑和存在某些特定增塑树脂的组合，能够获得良好可加工性而不损害断裂的极限性质。
因此，本发明的主题是一种橡胶组合物，其基于至少一种二烯弹性体、至少包含CTAB比表面积大于或等于130m2/g的炭黑的增强填料、玻璃化转变温度Tg大于20℃且软化点小于170℃的增塑烃类树脂以及交联体系，所述填料在所述弹性体基体中的分散性具有大于或等于70的Z值。
优选地，所述组合物的增塑树脂含量为2至50份/100重量份的弹性体，优选为5至25phr(法文缩写为“pce”)。
根据本发明的一个优选的实施方案，所述组合物从第一母料获得，所述第一母料包含至少二烯弹性体和炭黑，且炭黑在弹性体基体中的分散性具有大于或等于80的Z值。
根据本发明的实施方案的一个变体，所述第一母料通过在液相混合二烯弹性体胶乳和炭黑的水性分散体获得。
事实上，有各种方法用于获得二烯弹性体和增强填料的母料。特别地，一种类型的技术方案在于在“液”相混合弹性体和填料以改进填料在弹性体基体中的可分散性。为此，使用以胶乳形式的弹性体(其为分散在水中的弹性体粒子的形式)和填料的水性分散体，即分散在水中的填料，通常被称为“浆料”。特别地，某些方法(例如在文件US6 048 923中描述的那些)能够获得弹性体和填料的母料，所述母料显示出填料在弹性体基体中非常好的分散性，相比于能在弹性体和增强填料以固相混合时获得的弹性体基体中的填料的分散性，大大地改进了填料在弹性体基体中的分散性。特别地，此方法特别包括将由弹性体胶乳组成的第一流体的连续流掺入凝结反应器的混合区，将由填料的水性分散体组成的第二流体的第二连续流在压力下掺入混合区从而与弹性体胶乳形成混合物，这两股流体的混合足够强劲，使其能够在凝结反应器的出口孔口前实际上完全凝结具有填料的弹性体胶乳，以及随后干燥获得的凝结物。
本发明的主题还为一种组合物，其基于至少一种二烯弹性体、至少包含CTAB比表面积大于或等于130m2/g的炭黑的增强填料、玻璃化转变温度Tg大于20℃且软化点小于170℃的增塑烃类树脂以及交联体系，所述组合物得自包含至少所述二烯弹性体和所述炭黑的第一母料，并显示出所述炭黑在所述弹性体基体中的分散性具有大于或等于80的Z值。
优选地，所述组合物的增塑树脂含量为2至50份/100重量份的弹性体，优选为5至25phr。
根据本发明的一个优选的实施方案，所述组合物从第一母料获得，所述第一母料包含至少二烯弹性体和炭黑，并显示出炭黑在弹性体基体中的分散性具有大于或等于80的Z值。
根据本发明的实施方案的一个变体，所述第一母料通过在液相混合二烯弹性体胶乳和炭黑的水性分散体获得，优选与在前详述的液相方法相同。
本发明还涉及一种制备组合物的方法，所述组合物包含至少一种二烯弹性体、至少包含CTAB比表面积大于或等于130m2/g的炭黑的增强填料、玻璃化转变温度Tg大于20℃且软化点小于170℃的增塑烃类树脂以及交联体系，所述填料在所述弹性体基体中的分散性具有大于或等于70的Z值，所述方法包括如下步骤：
-在混合器中通过热机械捏合全部混合物直至达到在130℃和200℃之间的最大温度，掺入除了交联体系之外的组合物的所有组分；
-将全部混合物冷却至小于100℃的温度，
-然后掺入交联体系，
-将全部混合物捏合直至达到小于120℃的最大温度。
优选地，包含至少二烯弹性体和炭黑并显示出炭黑在弹性体基体中的分散性具有大于或等于80的Z值的第一母料在将组合物的所有组分掺入混合器前制备。
还更优选地，母料特别地根据在前详述的方法由至少一种弹性体胶乳和炭黑的分散体在液相中制备。
本发明还涉及一种制备组合物的方法，所述组合物包含至少一种二烯弹性体、至少包含CTAB比表面积大于或等于130m2/g的炭黑的增强填料、玻璃化转变温度Tg大于20℃且软化点小于170℃的增塑烃类树脂以及交联体系，所述方法包括如下步骤：
-制备包含二烯弹性体和炭黑的第一母料，此第一母料显示出填料在弹性体基体中的分散性具有大于或等于80的Z值，
-在混合器中通过热机械捏合全部混合物直至达到在130℃和200℃之间的最大温度，将除了交联体系之外的组合物的其他组分掺入第一母料，
-将全部混合物冷却至小于100℃的温度，
-然后掺入交联体系，
-将全部混合物捏合直至达到小于120℃的最大温度；
优选地，母料特别地根据在前详述的方法由至少一种弹性体胶乳和炭黑的分散体在液相中制备。
本发明还涉及一种母料，其基于至少一种二烯弹性体、至少包含CTAB比表面积大于或等于130m2/g的炭黑的增强填料、玻璃化转变温度Tg大于20℃且软化点小于170℃的增塑烃类树脂，所述填料在弹性体基体中的分散性具有大于或等于70的Z值。
优选地，此母料得自第一母料，所述第一母料包含至少二烯弹性体和炭黑，并显示出炭黑在弹性体基体中的分散性具有大于或等于80的Z值。
还更优选地，此第一母料特别地根据在前详述的方法由至少一种弹性体胶乳和炭黑的分散体在液相中制备。
本发明还涉及一种母料，其基于至少一种二烯弹性体、至少包含CTAB比表面积大于或等于130m2/g的炭黑的增强填料、玻璃化转变温度Tg大于20℃且软化点小于170℃的增塑烃类树脂，所述母料得自包含至少所述二烯弹性体和所述炭黑的第一母料，并显示出所述炭黑在所述弹性体基体中的分散性具有大于或等于80的Z值。
优选地，此第一母料特别地根据在前详述的方法由至少一种弹性体胶乳和炭黑的分散体在液相中制备。
最后，本发明的主题为包含上述组合物或上述母料的成品或半成品、轮胎胎面、轮胎或半成品。
在下文中，术语“母料”旨在意指其中已引入了填料和任选的其他添加剂的基于弹性体的复合物。
具体实施方式
I.测量和测试
如下文所述，在固化前后表征橡胶组合物。
门尼塑性
使用如法国标准NF T43-005(1991)中描述的振动稠度计。根据如下原理进行门尼塑性测量：将未固化态(即固化之前)的组合物在加热至100℃的圆柱形室中模塑。在预热1分钟之后，(小尺寸)转子以2rpm在试样内旋转，在旋转4分钟之后测量用于维持该运动的工作扭矩。门尼塑性(MS1+4)以“门尼单位”(MU(法文缩写为“UM”)，1MU＝0.83牛顿.米)表示。
分散性
如公知的，填料在弹性体基体中的分散性可用Z值表示，所述Z值在交联之后根据S.Otto等在Kautschuk Gummi Kunststoffe，第58版，NR7-8/2005(根据ISO11345标准)中所述的方法测量。
Z值的计算基于其中填料并未被分散的表面积的百分数(“未被分散的表面积％”)，如Dynisco公司的装备有其操作方法和其"disperDATA"操作软件的“disperGRADER+”机器根据下述方程所测得的：
Z＝100-(未被分散的表面积％)/0.35
未被分散的表面积的百分数，其本身通过在入射光下在30°观察样品的表面积的相机测得。亮点与填料和附聚物相关，而暗点与橡胶基体有关；数字处理将图像转化为黑白图像，并使得能够确定未被分散的表面积的百分数，如S.Otto在上述文献中所述。
Z值越高，填料在弹性体基体中的分散性越好(为100的Z值对应于完美的分散性，为0的Z值对应于普通的分散性)。大于或等于80的Z值将被认为是对应于具有非常良好的填料在橡胶基体中的分散性的表面积。
拉伸试验：
这些拉伸试验有可能确定弹性应力和断裂性质。除非另有说明，根据法国标准NFT46-002(1988年9月)进行这些试验。在第一次伸长(即在一个至测量本身所需的伸展程度的调节循环之后)以100％伸长(标记为MA100)下测量公称割线模量(或表观应力，以MPa计)。用于测定调节的割线模量的拉伸测量在温度为23℃+/-2℃和标准测湿法条件(50+/-5％相对湿度)下进行。
也测量断裂应力(以MPa计)和断裂伸长(以％计)。所有这些拉伸测量都在温度为60℃±2℃和标准测湿法条件(50±5％相对湿度)下根据法国标准NF T40-101(1979年12月)进行。
断裂能量为断裂应力和断裂伸长的乘积。
动力学性质
动力学性质，特别是代表滞后的tan(δ)max，根据标准ASTM D5992-96在粘度分析仪(Metravib VA4000)上进行测量。在根据标准ASTM D1349-99的标准温度条件(23℃)下，或如果合适在不同的温度下(特别在引用的实施例中测量温度为60℃)，记录经受在10Hz频率下简单的交流正弦剪切应力的硫化组合物的样品(厚度为4mm、横截面积为400mm2的柱状试样)的响应。由0.1％至50％(向前循环)，然后由50％至0.1％(返回循环)进行波峰至波峰的应变振幅扫描。所利用的结果为复杂动态剪切模量(G*)和损失因子tan(δ)。注意到对于返回循环观察到的tan(δ)的最大值，称为tan(δ)max。
II.本发明的详细描述
本发明涉及一种组合物，其基于至少一种二烯弹性体、至少包含CTAB比表面积大于或等于130m2/g的炭黑的增强填料、玻璃化转变温度Tg大于20℃且软化点小于170℃的增塑烃类树脂以及交联体系，填料在弹性体基体中的分散性具有大于或等于70的Z值。
根据本发明的一个实施方案，此组合物得自包含至少二烯弹性体和炭黑的第一母料，并显示出炭黑的分散性为80.
除非另外明确指出，在本说明书中显示的所有百分数(％)均为重量％。此外，由表述“在a和b之间”表示的任何范围的值代表值的范围为大于a至小于b(即排除了端值a和b)，而由表述“从a至b”表示的任何范围的值代表值的范围为从a开始直至b(即包括严格端值a和b)。
II-1)二烯弹性体
可互换的术语“弹性体”和“橡胶”以常规的方式在文中无差别地使用。
根据本发明的组合物包含至少一种第一二烯弹性体和任选的与所述第一二烯弹性体相同或不同的第二弹性体，因此其可以或可以不为二烯弹性体。
术语“二烯”弹性体或橡胶应以已知的方式理解为意指至少部分地(即均聚物或共聚物)源自二烯单体(带有两个共轭或不共轭的碳-碳双键的单体)的弹性体。
这些二烯弹性体可分为两类：“基本上不饱和的”或“基本上饱和的”。通常，表述“基本上不饱和的”旨在意指至少部分地由共轭二烯单体生产的二烯弹性体，所述共轭二烯单体具有大于15％(摩尔％)的二烯源(共轭二烯)单元含量；因此例如丁基橡胶或二烯和EPDM型α-烯烃的共聚物的二烯弹性体不落入在前述定义中，而可以特别地描述为“基本上饱和的”二烯弹性体(二烯源单元的含量低或非常低，始终小于15％)。在“基本不饱和的”二烯弹性体的类别中，术语“高度不饱和的”二烯弹性体旨在具体意指具有大于50％的二烯源(共轭二烯)单元含量的二烯弹性体。
在这些二烯弹性体中，进一步区别天然橡胶和合成弹性体。
表述“能够根据本发明使用的合成二烯弹性体”旨在更特别地意指(在表述“二烯弹性体”方面)：
(a)-通过聚合具有4至12个碳原子的共轭二烯单体而获得的任何均聚物；
(b)-通过将一种或多种共轭二烯彼此共聚，或者通过将一种或多种共轭二烯与一种或多种具有8至20个碳原子的芳族乙烯基化合物共聚而得到的任何共聚物；
(c)-通过乙烯、具有3至6个碳原子的α-烯烃、与具有6至12个碳原子的非共轭二烯单体的共聚而获得的三元共聚物，例如由乙烯、丙烯和前述类型的非共轭二烯单体(如具体地，1,4-己二烯、亚乙基降冰片烯或二环戊二烯)而获得的弹性体；
(d)-异丁烯与异戊二烯的共聚物(丁基橡胶)，以及这种类型的共聚物的卤化物，特别是氯化或溴化物。
如下特别适合作为共轭二烯：1,3-丁二烯，2-甲基-1,3-丁二烯，2,3-二(C1-C5烷基)-1,3-丁二烯，例如2,3-二甲基-1,3-丁二烯、2,3-二乙基-1,3-丁二烯，2-甲基-3-乙基-1,3-丁二烯，2-甲基-3-异丙基-1,3-丁二烯，芳基-1,3-丁二烯，1,3-戊二烯或2,4-己二烯。例如如下适合作为乙烯基芳族化合物：苯乙烯，邻-，间-或对-甲基苯乙烯，“乙烯基甲苯”商用混合物，对-(叔丁基)苯乙烯，甲氧基苯乙烯，氯苯乙烯，乙烯基均三甲基苯，二乙烯基苯或乙烯基萘。
所述共聚物可包含在99重量％和20重量％之间的二烯单元和在1重量％和80重量％之间的乙烯基芳族单元。所述弹性体可具有取决于所用聚合条件，特别是改性剂和/或无规化试剂的存在或不存在以及所用改性剂和/或无规化试剂的量的任何微结构。弹性体可为，例如嵌段、无规、序列或微序列弹性体，并可在分散体中或在溶液中制得；它们可为偶联的和/或星形支化的，或也可用偶联剂和/或星形支化试剂或官能化试剂官能化。对于偶联至炭黑，可以提及的是例如包括C-Sn键的官能团或者胺化官能团，例如氨基二苯甲酮；对于偶联至无机填料如二氧化硅，可以提及的是例如硅烷醇官能团或具有硅烷醇封端的聚硅氧烷官能团(例如在FR2 740 778或US6 013 718和WO2008/141702中所述的)，烷氧基硅烷基团(例如在FR2 765 882或US5 977 238中所述)，羧基类基团(例如在WO01/92402或US6815 473，WO2004/096865或US2006/0089445中所述)或者聚醚基团(例如在EP1 127 909、US6 503 973、WO2009/000750和WO2009/000752中所述)。也可提及环氧化型的弹性体(如SBR、BR、NR或IR)作为官能化弹性体的其它实例。
如下是合适的：聚丁二烯，特别是1,2-单元含量(摩尔％)在4％和80％之间的那些或顺式-1,4-单元的含量(摩尔％)大于80％的那些；聚异戊二烯；丁二烯/苯乙烯共聚物，特别是Tg(玻璃化转变温度，Tg，根据ASTM D3418测得)在0℃和-70℃之间且更特别地在-10℃和-60℃之间，苯乙烯含量在5重量％和60重量％之间且更特别地在20重量％和50重量％之间，丁二烯部分的1,2-键的含量(摩尔％)在4％和75％之间且反式-1,4-键的含量(摩尔％)在10％和80％之间的那些；丁二烯/异戊二烯共聚物，特别是异戊二烯含量在5重量％和90重量％之间且Tg为-40℃至-80℃的那些；或者异戊二烯/苯乙烯共聚物，特别是苯乙烯含量在5重量％和50重量％之间且Tg在-5℃和-50℃之间的那些。在丁二烯/苯乙烯/异戊二烯共聚物的情况中，苯乙烯含量在5重量％和50重量％之间且更特别地在10重量％和40重量％之间，异戊二烯含量在15重量％和60重量％之间且更特别地在20重量％和50重量％之间，丁二烯含量在5重量％和50重量％之间且更特别地在20重量％和40重量％之间，丁二烯部分的1,2-单元含量(摩尔％)在4％和85％之间，丁二烯部分的反式-1,4-单元含量(摩尔％)在6％和80％之间，异戊二烯部分的1,2-加上3,4-单元含量(摩尔％)在5％和70％之间且异戊二烯部分的反式-1,4-单元含量(摩尔％)在10％和50％之间的那些，且更特别地Tg在-5℃和-70℃之间的任何丁二烯/苯乙烯/异戊二烯共聚物是特别合适的。
总之，根据本发明的一种或多种合成二烯弹性体优选选自由聚丁二烯(缩写为“BR”)、合成聚异戊二烯(IR)、丁二烯共聚物、异戊二烯共聚物和这些弹性体的共混物形成的高度不饱和二烯弹性体组。这种共聚物更优选选自丁二烯/苯乙烯共聚物(SBR)、异戊二烯/丁二烯共聚物(BIR)、异戊二烯/苯乙烯共聚物(SIR)和异戊二烯/丁二烯/苯乙烯共聚物(SBIR)。
如上所述，优选使用在液相中混合的方法以使得能够获得具有炭黑在弹性体中非常好的分散性的基于二烯弹性体和炭黑的母料。因此，特别是对于二烯弹性体和炭黑的第一母料的制备，将更特别地使用二烯弹性体胶乳，所述二烯弹性体胶乳为弹性体的特定形式，即以在水中分散的弹性体粒子的形式。
因此，本发明优选涉及二烯弹性体的胶乳，所述二烯弹性体为以上限定的那些。
更特别地，对于特别合适于本发明的天然橡胶(NR)，这种天然橡胶以各种形式存在，如K.F.Gaseley、A.D.T.Gordon和T.D.Pendle在“Natural Rubber Science andTechnology”,A.D.Roberts,Oxford University Press–1988的第3章“Latexconcentrates:properties and composition”中详述。
特别地，售出多种形式的天然橡胶胶乳：称为“鲜胶乳”的天然橡胶胶乳、称为“浓缩的天然橡胶胶乳”的天然橡胶胶乳、环氧化的胶乳(ENR)、脱除蛋白质的胶乳、或预硫化的胶乳。鲜天然橡胶胶乳为已经加氨以阻止过早凝结的胶乳，浓缩的天然橡胶胶乳对应于已经受对应于洗涤然后进一步浓缩的处理的鲜胶乳。浓缩的天然橡胶胶乳的各种种类特别根据标准ASTM D1076-06列出。在这些浓缩的天然橡胶胶乳中，在称为“HA”(高氨)质量的浓缩的天然橡胶胶乳和称为“LA”质量的浓缩的天然橡胶胶乳之间特别进行区分，对本发明可有利地使用HA质量的浓缩的天然橡胶胶乳。
NR胶乳可以预先经物理改性或化学改性(离心、酶处理、化学改性等)。
可以直接使用胶乳或可以首先将其在水中稀释以促进其加工。
因此，作为合成弹性体胶乳，该胶乳可特别地由已经以乳液形式提供的合成二烯弹性体(例如，丁二烯和苯乙烯的共聚物，SBR，在乳液中制备)或起初在溶液中的合成二烯弹性体(例如，在溶液中制备的SBR)组成，所述起初在溶液中的合成二烯弹性体在有机溶剂和水的混合物中乳化，通常使用表面活化剂。
特别适合本发明的是SBR胶乳，所述SBR特别是在乳液中制备的SBR(ESBR)或溶液中制备的SBR(SSBR)，更特别是在乳液中制备的SBR。
苯乙烯和丁二烯的乳液共聚存在两种主要类型的方法，一种，或热法(在接近50℃的温度进行)适合用于制备高度支化的SBR，而另一种，或冷法(在可为15℃至40℃的温度进行)，能够得到更线性的SBR。
对可用于所述热法的数种乳化剂的有效性的详细描述(作为所述乳化剂的含量的函数)，可参考例如如下两篇文献：C.W.Carr,1.M.Kolthoff和E.J.Meehan，University ofMinnesota,Minneapolis,Minnesota，其登载于Journal of Polymer Science，1950年第V卷，第2期，第201-206页，以及1951年第VI卷，第1期，第73-81页。
关于所述冷法的对比实施例，可参考例如文献：1/2Industrial and EngineeringChemistry，1948，第40卷，第5期，第932-937页，E.J.Vandenberg，G.E.Hulse，HerculesPowder Company，Wilmington，Delaware+，以及文献，1/2Industrial and EngineeringChemistry，1954，第46卷，第5期，第1065-1073页，J.R.Miller、H.E.Diem、B.F.GoodrichChemical Co.，Akron，Ohio+。
在SBR弹性体(ESBR或SSBR)的情况下，特别地使用的SBR具有中等苯乙烯含量，例如在20重量％和35重量％之间，或者高的苯乙烯含量，例如35至45％，丁二烯部分的乙烯基键的含量在15％至70％之间，反式-1,4键的含量(摩尔％)在15％至75％之间，Tg在-10℃至-55℃之间；这样的SBR能够有利地用作与优选地具有大于90％(摩尔％)的顺式-1,4-键的BR的共混物。
应当注意到能够想象作为共混物使用一种或多种天然橡胶胶乳，作为共混物使用一种或多种合成橡胶胶乳，或作为共混物使用一种或多种天然橡胶胶乳以及一种或多种合成橡胶胶乳。
作为视情况而定的组合物的第二弹性体，当其不为二烯弹性体时，特别适合的是非二烯丁基弹性体，例如聚(异丁烯)均聚物或基于聚(异丁烯)的共聚物(当然，如果包含与异戊二烯的共聚物，其为在前所述的二烯弹性体的问题)，以及这些聚(异丁烯)均聚物和基于聚(异丁烯)的共聚物的卤化衍生物，特别是溴化衍生物和氯化衍生物。
在非二烯弹性体中还合适的是异丁烯和苯乙烯衍生物的共聚物，例如，溴化异丁烯/甲基苯乙烯共聚物(BIMS)，其一特别地为由Exxon公司销售的称为EXXPRO的弹性体。作为本发明特别合适的非二烯弹性体，还可以提及非二烯热塑性弹性体(TPE)。
有利地，第一二烯弹性体在弹性体基体中的重量分数大于或等于50％，优选大于或等于60％。
II-2)填料
由炭黑构成的有机填料用作增强填料。CTAB比表面积大于或等于130m2/g的所有增强炭黑，甚至更特别地，CTAB表面积大于或等于160m2/g的炭黑，适合作为炭黑。
应指出，CTAB比表面积根据1987年11月的法国标准NF T45-007(方法B)进行测定。
可能的是将一种或更多种有机填料和/或一种或更多种的增强无机填料(例如二氧化硅)作为共混物与此炭黑进行组合，所述有机填料例如申请WO-A-2006/069792和WO-A-2006/069793中描述的官能化的聚乙烯基芳族有机填料。
因此，以已知的方式，本文中术语“无机填料”应被理解为是意指任何无机或矿物填料，而不论其颜色和其来源(天然或合成)，又相比于炭黑称作“白色填料”，“透明填料”或可选地“非黑色填料”，该无机填料自身能够增强(除了中间偶联剂外无需其它方式)旨在用于制造轮胎的胎面的橡胶组合物，换句话说，能够以其增强作用替代常规用于胎面的轮胎级炭黑。通常，这样的填料的特征在于在其表面存在官能团，特别是羟基(-OH)基团，为了用作增强填料，需要使用旨在在异戊二烯弹性体与所述填料之间提供稳定的化学键的偶联剂或体系。
因此，这样的无机填料可以与偶联剂使用以使包含无机填料的橡胶组合物增强。除了与偶联剂使用或不与偶联剂使用(在此情况下无机填料不起增强作用)之外，无机填料也可以与遮盖剂(其不提供在填料和弹性体基体之间的键)使用。
无机填料以何种物理态提供并不重要，无论其为粉末、微珠、颗粒、珠的形式或任何其他适当的致密化形式。当然，表述“无机填料”也理解为意指不同无机填料的混合物，特别是如下所述的高度可分散的硅质和/或铝质填料的混合物。
硅质类型的矿物填料，特别是二氧化硅(SiO2)，或者铝质类型的矿物填料，特别是氧化铝(Al2O3)，特别适合作为无机填料。所用的二氧化硅可以为本领域技术人员公知的任何二氧化硅，特别是任何沉淀或热解二氧化硅，其具有的BET比表面积和CTAB比表面积均小于450m2/g，优选30至400m2/g。作为高度可分散的沉淀二氧化硅(HDS)，将提及例如来自Evonik公司的Ultrasil7000和Ultrasil7005二氧化硅、来自Rhodia公司的Zeosil1165MP、1135MP和1115MP二氧化硅、来自PPG公司的Hi-Sil EZ150G二氧化硅、来自Huber公司的Zeopol8715、8745和8755二氧化硅以及如申请WO03/16837中所述的具有高比表面积的二氧化硅。
也可以设想向炭黑添加填料，例如通过后处理部分地或全部地用二氧化硅覆盖的炭黑，或通过二氧化硅原位改性的炭黑，例如但非隐含限制地，由Cabot Corporation公司以名称EcoblackTM“CRX2000”或“CRX4000”销售的填料。
优选地，全部填料(炭黑和如二氧化硅的无机填料)的含量在20和200phr之间，更优选地在30和150phr之间，还更优选地在30和100phr之间，已知最佳值取决于特定的目标应用而不同：例如，自行车轮胎上的预期的增强水平显然低于对于能够以持续方式在高速下运行的轮胎，例如摩托车轮胎、客车轮胎或多用途车辆(如重型货物车辆)的轮胎所要求的增强水平。
根据本发明的一个优选的实施方案，使用含量为20至80phr的炭黑，其可以优选地与无机填料(特别是二氧化硅)组合，所述无机填料的含量为5至50phr，更特别地组合物的总填料包含含量为35至70phr的炭黑和含量为5至35phr的无机填料(特别是二氧化硅)，还更优选地总填料包含含量为40至65phr的炭黑和含量为10至30phr的无机填料(特别是二氧化硅)。
II-3)-增塑烃类树脂
本发明的橡胶组合物使用增塑烃类树脂，所述增塑烃类树脂的Tg(玻璃化转变温度)大于20℃，其软化点小于170℃，如下文中解释。
以本领域技术人员所公知的方式，名称“增塑树脂”在本申请中被保留定义为是指一方面在环境温度(23℃)下为固体(相对于液体增塑化合物，例如油)，另一方面与其意图所用的橡胶组合物相容的化合物(即在所用的含量下可混溶，通常大于5phr)，从而充当真正的稀释剂。
烃类树脂是本领域技术人员公知的聚合物，当它们额外地被描述为“增塑”时，烃类树脂因而固有地在弹性体的组合物中可溶混。
在本报道的背景技术中提及的专利和专利申请中对它们有着广泛的描述，又例如在R.Mildenberg，M.Zander和G.Collin(New York，VCH，1997，ISBN3-527-28617-9)的题为“Hydrocarbon Resins”的书中，其中第5章致力于其应用，特别是在橡胶轮胎领域(5.5.“Rubber Tyres and Mechanical Goods”)中。
它们可以为脂族、环烷或芳族或者脂族/环烷/芳族类型，即基于脂族和/或环烷和/或芳族单体。它们可为天然的或合成的，基于或不基于石油(若为基于石油的情况，其也称为石油树脂)。优选地，它们仅为烃基的，即它们仅包含氢原子和碳原子。
优选地，增塑烃类树脂具有如下特性的至少一种，更优选地具有全部如下特性：
-在400和2000g/mol之间的数均分子量(Mn)；
-小于3的多分散指数(PI(法文缩写为“IP”))(提示：PI＝Mw/Mn，其中Mw为重均分子量)。
更优选地，此增塑烃类树脂具有如下特性中的至少一个，还更优选地具有全部如下特性：
-大于30℃的Tg；
-在500和1500g/mol之间的分子量Mn；
-小于2的PI指数。
玻璃化转变温度Tg通常根据标准ASTM D3418(1999)通过DSC(差示扫描量热法)以已知方式测量，软化点根据标准ASTM E-28测量。
烃类树脂的宏观结构(Mw、Mn和PI)通过尺寸排阻色谱法(SEC)测定：四氢呋喃溶剂；35℃温度；浓度1g/l；流率1ml/min；在注射前在0.45μm孔隙率的过滤器上过滤的溶液；采用聚苯乙烯标准样进行的Moore校准；一组三根串联的“WATERS”柱(“STYRAGEL”HR4E、HR1和HR0.5)；通过差示折光计(“WATERS2410”)和相关的操作软件(“WATERS EMPOWER”)检测。
根据一个特别优选的实施方案，增塑烃类树脂选自环戊二烯(缩写为CPD)或双环戊二烯(缩写为DCPD)均聚物或共聚物树脂、萜烯均聚物或共聚物树脂、C5馏分均聚物或共聚物树脂和这些树脂的混合物。
在上述共聚物树脂中，优选使用的是选自(D)CPD/乙烯基芳族均聚物树脂、(D)CPD/萜烯共聚物树脂、(D)CPD/C5馏分共聚物树脂、萜烯/乙烯基芳族共聚物树脂、C5馏分/乙烯基芳族共聚物树脂和这些树脂的混合物的那些。
术语“萜烯”在文中以已知的方式结合α-蒎烯、β-蒎烯和柠檬烯单体；优选使用柠檬烯单体，该化合物以已知的方式以三种可能的异构体形式存在：L-柠檬烯(左旋对映体)、D-柠檬烯(右旋对映体)或二戊烯(右旋和左旋对映体的外消旋物)。
适合作为乙烯基芳族单体的为例如，苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻-甲基苯乙烯、间-甲基苯乙烯、对-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、对-(叔丁基)苯乙烯、甲氧基苯乙烯、氯苯乙烯、乙烯基均三甲基苯、二乙烯基苯、乙烯基萘，或得自C9馏分(或者更通常地得自C8至C10馏分)的任何乙烯基芳族单体。优选地，乙烯基芳族化合物为苯乙烯或得自C9馏分(或更通常得自C8至C10馏分)的乙烯基芳族单体。优选地，乙烯基芳族化合物在所考虑的共聚物中为较少数的单体(以摩尔分数表示)。
根据一个更特别优选的实施方案，增塑烃类树脂选自(D)CPD均聚物树脂，(D)CPD/苯乙烯共聚物树脂，聚柠檬烯树脂，柠檬烯/苯乙烯共聚物树脂，柠檬烯/D(CPD)共聚物树脂，C5馏分/苯乙烯共聚物树脂，C5馏分/C9馏分共聚物树脂和这些树脂的混合物。
上述优选的树脂是本领域技术人员公知的并可市购得到的，例如关于如下销售的树脂：
-聚柠檬烯树脂：由DRT公司以名称“Dercolyte L120”销售(Mn＝625g/mol；Mw＝1010g/mol；PI＝1.6；Tg＝72℃)或由Arizona公司以名称“Sylvagum TR7125C”销售(Mn＝630g/mol；Mw＝950g/mol；PI＝1.5；Tg＝70℃)；
-C5馏分/乙烯基芳族共聚物树脂，特别是C5馏分/苯乙烯共聚物树脂或C5馏分/C9馏分共聚物树脂：由Neville Chemical Company以名称“Super Nevtac78”、“SuperNevtac85”或“Super Nevtac99”销售，由Goodyear Chemicals以名称“Wingtack Extra”销售，由“Kolon”以名称“Hikorez T1095”和“Hikorez T1100”销售，或由Exxon以名称“Escorez2101”和“ECR373”销售；
-柠檬烯/苯乙烯共聚物树脂：由DRT以名称“Dercolyte TS105”销售，或由ArizonaChemical Company以名称“ZT115LT”和“ZT5100”销售。
烃类树脂含量优选为在2和35phr之间。在所示的最小值以下，可以证明目标技术效果是不充分的，而在最大值以上，未固化态的组合物在混合工具上的粘合力在某些情况下从工业角度来看变得完全不可接受。还更优选地，烃类树脂的含量为在5和25phr之间。
II-4)母料-橡胶组合物
有利地，由此生产的母料和组合物能够使用于轮胎应用中。
根据本发明的用于轮胎的基于母料和无机填料的橡胶组合物也可以以已知的方式包含偶联剂和/或遮盖剂和硫化体系。
为了将增强无机填料偶联至二烯弹性体，以已知的方式使用旨在提供无机填料(其粒子表面)和二烯弹性体之间的化学和/或物理性质的充分的连接的至少双官能的偶联剂(或结合剂)，特别是双官能的有机硅烷或聚有机硅氧烷。
特别使用硅烷多硫化物，取决于它们的特定结构称为“对称的”或“不对称的”，如例如申请WO03/002648(或US2005/016651)和WO03/002649(或US2005/016650)中所述。
对应于如下通式(III)的称作“对称的”硅烷多硫化物特别合适，但并不局限于如下定义：
(III)Z-A-Sx-A–Z，其中：
-x为2至8(优选2至5)的整数；
-A为二价烃基团(优选为C1-C18亚烷基或C6-C12亚芳基，更特别为C1-C10，尤其是C1-C4亚烷基，特别是亚丙基)；
-Z对应于下式之一：
其中：
-R1基团为取代的或未取代的且彼此相同或不同，表示C1-C18烷基、C5-C18环烷基或C6-C18芳基(优选为C1-C6烷基、环己基或苯基，特别为C1-C4烷基，更特别为甲基和/或乙基)；
-R2基团为取代的或未取代的并且彼此相同或不同，表示C1-C18烷氧基或C5-C18环烷氧基(优选为选自C1-C8烷氧基和C5-C8环烷氧基的基团，还更优选地为选自C1-C4烷氧基，特别是甲氧基或乙氧基的基团)。
在对应于上式(III)的烷氧基硅烷多硫化物的混合物，特别是通常可商购得到的混合物的情况中，“x”下标的平均值为优选在2和5之间的分数，更优选为接近4的分数。但是，本发明也可有利地用例如烷氧基硅烷二硫化物(x＝2)来完成。
作为硅烷多硫化物的例子，将更特别地提及双((C1-C4)烷氧基(C1-C4)烷基甲硅烷基(C1-C4)烷基)多硫化物(特别是二硫化物、三硫化物或四硫化物)，例如双(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)或双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)多硫化物。在这些化合物中，特别地使用具有式[(C2H5O)3Si(CH2)3S2]2的缩写为TESPT的双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物或具有式[(C2H5O)3Si(CH2)3S]2的缩写为TESPD的双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物。作为优选的例子，也提及双(单(C1-C4)烷氧基二(C1-C4)烷基甲硅烷基丙基)多硫化物(特别是二硫化物、三硫化物或四硫化物)，更特别是双(单乙氧基二甲基甲硅烷基丙基)四硫化物，如上述专利申请WO02/083782(或US2004/132880)中所述。
作为除了烷氧基硅烷多硫化物之外的偶联剂，可特别提及双官能POS(聚有机硅氧烷)或羟基硅烷多硫化物(在上式III中R2＝OH)，如专利申请WO02/30939(或US6774255)和WO02/31041(或US2004/051210)中所述，或者带有偶氮二甲酰基官能团的硅烷或POS，例如在专利申请WO2006/125532、WO2006/125533和WO2006/125534中所述。
通常考虑加工助剂作为遮盖剂，所述加工助剂能以已知的方式通过改进无机填料在橡胶基体中的分散和降低组合物的粘度来改进它们在未固化态的可加工性，这些加工助剂为例如可水解的硅烷，如烷基烷氧基硅烷(特别是烷基三乙氧基硅烷)、多元醇、聚醚(例如聚乙二醇)、伯胺、仲胺或叔胺(例如三烷醇胺)，羟基化的或可水解的POS，例如α,ω-二羟基聚有机硅氧烷(特别是α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷)，脂肪酸，例如硬脂酸。
在根据本发明的橡胶组合物中，对CTAB表面积为160m2/g，优选偶联剂的含量在无机填料的0.1重量％和12重量％之间；更优选对CTAB表面积为160m2/g，偶联剂的含量在无机填料的4重量％和10重量％之间；和/或对CTAB表面积为160m2/g，优选遮盖剂的含量在无机填料的0.1重量％和20重量％之间；更优选对CTAB表面积为160m2/g，遮盖剂的含量在无机填料的5重量％和20重量％之间。可以调节偶联剂的含量以适应填料的比表面积水平。
本领域技术人员将理解可使用具有另一性质(特别是有机性质)的填料作为等同于本部分描述的无机填料的填料，前提是该填料覆盖有如二氧化硅的无机层，或者在其表面包含需要使用偶联剂来形成填料与弹性体之间的连接的官能位点，特别是羟基。
根据本发明的这些橡胶组合物还可以包含通常在旨在制造轮胎特别是胎面的弹性体组合物中使用的全部或部分标准添加剂，例如其他增塑剂，颜料，保护剂，例如抗臭氧蜡、化学抗臭氧剂、抗氧化剂，抗疲劳剂，增强树脂，例如在申请WO02/10269中所述的亚甲基受体(例如酚醛树脂)或亚甲基给体(例如HMT或H3M)，基于硫或硫给体和/或基于过氧化物和/或基于双马来酰亚胺的交联体系，以及硫化促进剂。
应注意，还可以设想通过特别是在液相中在生产母料的干燥阶段之前在其中掺入如上所述的添加剂——抗氧化剂、偶联剂、遮盖剂等来生产根据本发明的母料。
II-5)橡胶组合物和母料的制造
本发明的橡胶组合物根据本领域技术人员公知的通常程序使用两个连续阶段的制备在适当的混合器中制得：在直至130℃和200℃之间，优选145℃和185℃之间的最大温度的高温下进行热机械操作或捏合的第一阶段(有时称为“非生产性”阶段)，接着在通常低于120℃，例如在60℃和100℃之间的较低温度下进行机械操作的第二阶段(有时称为“生产性”阶段)，在此精加工阶段过程中掺入交联或硫化体系。
根据本发明的一个优选的实施方案，在所谓的“非生产性”第一阶段中，通过捏合将除了硫化体系之外的本发明的组合物的所有基本组分紧密地掺入，亦即，将至少这些各种基本组分在一个或多个步骤中引入混合器并热机械捏合直到达到在130℃和200℃之间(优选在145℃和185℃之间)的最大温度。
根据本发明的一个优选的实施方案，将增塑烃类树脂和除了硫化体系之外的本发明的组合物的基本组分，特别是视情况而定的无机填料如二氧化硅，掺入在前已经以第一母料的形式制备的二烯弹性体和炭黑。
优选地，该第一母料在“液”相中生产。为此，方法包括以胶乳形式的二烯弹性体和炭黑的水性分散体，所述二烯弹性体为水分散的弹性体粒子的形式，所述炭黑的水性分散体亦即在水中分散的填料，通常称为“浆料”。还更优选地，遵照文件US6 048 923中所述的方法步骤，该方法特别地包括将包含弹性体胶乳的第一流体的连续流掺入凝结反应器的混合区，将包含炭黑的水性分散体的第二流体的第二连续流在压力下掺入混合区以与弹性体胶乳形成混合物，这两股流体的配混足够强劲，使其可以在凝结反应器的出口孔口前几乎完全凝结具有炭黑的弹性体胶乳，并随后干燥所得的凝结物。
根据本发明的另一优选的实施方案，同样地通过类似以已预先制备的第二母料的形式将无机填料和第二弹性体掺入第一母料。该第二母料可以特别地以固体形式通过热机械捏合第二弹性体和无机填料制备；其还可以通过任何其他方法制备，特别地，其还可以在液相中制备。
将特别注意，在掺入第二弹性体和/或掺入无机填料的情况下，这种或这些掺入可以与将其他组分(特别是第一二烯弹性体或第一母料)引入混合器同时进行，但还有利地是，这个或这些掺入可以晚几十秒至几分钟的时间。
将注意，在添加无机填料和添加第二弹性体的情况下，它们分别引入或以含有第二弹性体和无机填料的第二母料的形式引入。在仅引入第二弹性体和仅引入无机填料的情况下，晚几十秒至几分钟的时间，可以在引入第二弹性体之前、之后或同时引入无机填料。
举例而言，(非生产性)第一阶段在单个热机械步骤中进行，在该过程中将除了硫化体系之外的所有必要组分(视情况而定以如上特定的母料的形式)，任选的补充的遮盖剂或加工助剂和各种其他添加剂引入适当的混合器，如标准密闭式混合器。在该非生产性阶段中的总捏合时间优选在1分钟和15分钟之间。将在所述非生产性第一阶段过程中由此获得的混合物冷却之后，随后在低温下将硫化体系通常掺入外部混合器(例如开炼机)中；随后混合全部组分(生产性阶段)数分钟，例如在2和15分钟之间。
交联体系优选为硫化体系，即基于硫(或基于硫给体)和基于主硫化促进剂的体系。加入该基本硫化体系的是各种已知的次硫化促进剂或硫化活化剂，如氧化锌、硬脂酸或等效化合物，或胍衍生物(特别是二苯胍)，在非生产性第一阶段过程中和/或在生产性阶段过程中掺入，如随后所述。
所用的硫优选含量在0.5和12phr之间，特别是在1和10phr之间。所用的主硫化促进剂优选含量在0.5和10phr之间，更优选在0.5和5.0phr之间。
可以使用能够在硫存在下用作二烯弹性体的硫化促进剂的任何化合物作为(主或次)促进剂，特别是噻唑型促进剂和它们的衍生物、秋兰姆和二硫代氨基甲酸锌型促进剂。例如，这些促进剂选自2-巯基苯并噻唑基二硫化物(缩写为“MBTS”)、四苄基秋兰姆二硫化物(“TBZTD”)、N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺(“CBS”)、N,N-二环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺(“DCBS”)、N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺(“TBBS”)、N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰亚胺(“TBSI”)、二苄基二硫代氨基甲酸锌(“ZBEC”)和这些化合物的混合物。
然后将由此获得的最终组合物压延为例如片材或板材的形式，特别地用于实验室表征，或者挤压为能用作客运车辆、重型车辆等的轮胎胎面的橡胶成型件的形式。
III、本发明的示例性实施方案
实施例显示根据本发明的橡胶组合物相比于对比橡胶组合物在有关可加工性的性质和断裂性质上的改进，所述对比橡胶组合物或通过炭黑的CTAB比表面积，或通过不含增塑烃类树脂，或最后通过炭黑在组合物中较差的分散性(Z值)来区别于本发明的组合物。
如下的一些橡胶组合物由在液相中生产的天然橡胶和炭黑的母料制得，其他橡胶组合物通过在固相中混合制得。
III.1天然橡胶和炭黑的母料的制备
在如下的一些组合物中所用的二烯弹性体和炭黑的母料根据美国专利号6 048923中所述的方法在液相中生产。
由此，根据在上述专利中详细解释的方案从由Cabot Corporation公司销售的炭黑N234和炭黑N134，以及源自马来西亚并具有28％橡胶固体含量和0.3％氨含量的天然橡胶鲜胶乳制备母料。
由此获得天然橡胶和炭黑(具有N234炭黑或N134炭黑)的母料A，其中炭黑的含量为50phr。
III-2.橡胶组合物的制备
根据常规方法生产对比组合物TM，其中弹性体(由此在这些实施例中为天然橡胶)和增强填料(分别根据组成为：N234炭黑和N134炭黑，由Cabot Corporation公司销售)以固体形式混合。
对比橡胶组合物CA由母料A(包括N234炭黑或N134炭黑)生产。
各种组合物以如下方式生产：
测试以如下方式进行：将用于TM组合物或CA组合物的母料A的固体形式的天然橡胶和炭黑以及除了硫化体系之外的各种其他成分引入密闭式混合器，并填充至70％，初始容器温度为约90℃。然后在一个步骤中(捏合的总持续时间等于约5min)进行热机械操作(非生产性阶段)直至达到约165℃的最大“出料”温度。
回收并冷却所得混合物，然后在70℃下通过混合全部混合物(生产性阶段)约5至6min将硫化体系(硫和次磺酰胺促进剂)添加至外部混合器(均匀修整器)。
将所得组合物压延成橡胶的板材(厚度为2至3mm)的形式或薄片材的形式用于测量它们的物理或机械性质，或者压延成在切割和/或组装成所需的尺寸或以所需尺寸切割和/或组装后能够直接使用的成型件的形式，例如作为轮胎半成品，特别是作为轮胎胎面。
III-3测试
橡胶组合物TM1由在III-2部分中详细描述的固体形式的天然橡胶和炭黑以“本体”制备；不根据本发明的组合物CA1和CA2和根据本发明的组合物CA3至CA5根据在III-2部分中详细描述的方法由母料A制备。
不论制造方法，所有组合物具有如下的基本配方(以phr计)：
(a)N-1,3-二甲基丁基-N-苯基-对苯二胺(来自Flexsys公司的“Santoflex6-PPD”)；
(b)氧化锌(工业级-来自Umicore公司)；
(c)N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺(来自Flexsys公司的“Santocure CBS”)。
除了这些组分，TM和CA组合物互相区别在于它们的Z值、炭黑的性质和增塑树脂的性质和存在，以及其含量，如下表1中详细描述。
表1
组合物 TM1 CA1 CA2 CA3 CA4 CA5
炭黑(1) - 50 - - - -
炭黑(2) 50 - 50 50 50 50
树脂(3) 10 10 - 10 - 20
树脂(4) - - - - 10 -
Z值 40 79 86 88 86 87
(1)由Cabot Corporation公司销售的N234(CTAB115m2/g)
(2)由Cabot Corporation公司销售的N134(CTAB135m2/g)
(3)聚柠檬烯树脂(来自Exxon公司的“OPPERA373N”，Tg＝44℃)
(4)聚柠檬烯树脂(来自Arizona公司的“SYLVAATRAXX4101”，Tg＝72℃)
在150℃下固化40分钟之前和之后测量的性质在下表2中给出。
表2
注意到，相比于对比组合物TM1，具有高Z值(大于或等于70)且具有CTAB大于或等于130m2/g的炭黑和根据本发明的增强烃类树脂(具有不同的树脂性质和不同的含量)的根据本发明的组合物CA3、CA4和CA5令人吃惊地能够显著地改进组合物的可加工性(较低的门尼值)而不损害断裂性质(断裂应力、断裂伸长、断裂能量)，与改进了可加工性但损害了断裂性质的组合物CA1(包含CTAB比表面积小于130m2/g的炭黑)相反，并与损害了断裂性质且具有较差可加工性(类似于TM1)的组合物CA2相反。
由此，观察到填料在弹性体基体中的分散性、填料的性质和增塑烃类树脂的存在的此特定的折中令人吃惊地能够产生组合物的可加工性的改进而不损害混合物的其他性质。

Claims (35)

1.一种橡胶组合物，所述橡胶组合物基于至少一种二烯弹性体、至少包含CTAB比表面积大于或等于130m2/g的炭黑的增强填料、玻璃化转变温度Tg大于20℃且软化点小于170℃的增塑烃类树脂以及交联体系，所述填料在所述弹性体基体中的分散性具有大于或等于70的Z值。
2.根据权利要求1所述的组合物，所述组合物从第一母料获得，所述第一母料包含至少所述二烯弹性体和所述炭黑，并显示出所述炭黑在所述弹性体基体中的分散性具有大于或等于80的Z值。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的组合物，其中增塑树脂含量为2至35份/100重量份的弹性体。
4.根据权利要求3所述的组合物，其中增塑树脂含量为5至25phr。
5.根据权利要求2所述的组合物，其中所述第一母料通过在液相混合二烯弹性体胶乳和炭黑的水性分散体获得。
6.根据权利要求5所述的组合物，其中所述第一母料根据如下方法步骤获得：
-将二烯弹性体胶乳的连续流进料至凝结反应器的混合区，所述凝结反应器限定了在混合区和出口之间延伸的伸长的凝结区，
-将包含填料的流体的连续流在压力下进料至凝结反应器的混合区以形成经凝结的混合物，
-干燥以上所得的凝结物以回收第一母料。
7.根据权利要求1所述的组合物，其中所述二烯弹性体选自聚丁二烯、天然橡胶、合成聚异戊二烯、丁二烯共聚物、异戊二烯共聚物和这些弹性体的共混物。
8.根据权利要求7所述的组合物，其中所述二烯弹性体为天然橡胶。
9.根据权利要求2所述的组合物，其包含至少一种无机填料和/或与所述二烯弹性体不同的至少一种第二弹性体。
10.根据权利要求9所述的组合物，其中所述至少一种无机填料为二氧化硅。
11.根据权利要求1所述的组合物，其中全部所述填料的含量为30至150phr。
12.根据权利要求11所述的组合物，其中全部所述填料的含量为30至100phr。
13.根据权利要求9所述的组合物，其中将无机填料添加至第一母料，在所述第一母料中炭黑的含量为20至80phr，无机填料的含量为5至50phr。
14.根据权利要求13所述的组合物，其中所述无机填料为二氧化硅，在所述第一母料中炭黑的含量为40至65phr，无机填料的含量为10至30phr。
15.一种制备组合物的方法，所述组合物包含至少一种二烯弹性体、至少包含CTAB比表面积大于或等于130m2/g的炭黑的增强填料、玻璃化转变温度Tg大于20℃且软化点小于170℃的增塑烃类树脂以及交联体系，所述填料在所述弹性体基体中的分散性具有大于或等于70的Z值，所述方法包括如下步骤：
-在混合器中通过热机械捏合全部混合物直至达到在130℃和200℃之间的最大温度，掺入除了所述交联体系之外的所述组合物的所有组分，
-将全部混合物冷却至小于100℃的温度，
-然后掺入所述交联体系，
-将全部混合物捏合直至达到小于120℃的最大温度。
16.根据权利要求15所述的方法，其中第一母料在混合器中掺入所述组合物的所有组分之前制备，所述第一母料包含至少二烯弹性体和炭黑，并显示出所述炭黑在所述弹性体基体中的分散性具有大于或等于80的Z值。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述母料在液相中由至少一种弹性体乳胶和炭黑的分散体生产。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述母料根据如下连续步骤生产：
-将二烯弹性体胶乳的连续流进料至凝结反应器的混合区，所述凝结反应器限定在所述混合区和出口孔口之间延伸的伸长的凝结区，
-将包含填料的流体的连续流在压力下进料至凝结反应器的混合区以形成经凝结的混合物，
-干燥以上所得的凝结物以回收第一母料。
19.根据权利要求15所述的方法，其中所述二烯弹性体选自聚丁二烯、天然橡胶、合成聚异戊二烯、丁二烯共聚物、异戊二烯共聚物和这些弹性体的共混物。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述二烯弹性体为天然橡胶。
21.根据权利要求15所述的方法，其中炭黑的含量为20至80phr之间。
22.根据权利要求21所述的方法，其中炭黑的含量为40至65phr。
23.根据权利要求15所述的方法，其中所述增塑树脂含量为2至35份/100重量份的弹性体。
24.根据权利要求23所述的方法，其中所述增塑树脂含量为5至25phr。
25.根据权利要求15所述的方法，其中将无机填料和/或第二弹性体与其他组分同时引入组合物。
26.根据权利要求15所述的方法，其中将无机填料和第二弹性体以预先制得的特定母料的形式引入组合物。
27.根据权利要求16所述的方法，其中将无机填料和第二弹性体分别引入组合物，在所述第二弹性体之前或之后引入所述无机填料。
28.根据权利要求27所述的方法，其中引入所述无机填料和/或所述第二弹性体相对于将所述第一母料引入所述混合器晚了几十秒至几分钟的时间。
29.一种母料，所述母料基于至少一种二烯弹性体、至少包含CTAB比表面积大于或等于130m2/g的炭黑的增强填料、玻璃化转变温度Tg大于20℃且软化点小于170℃的增塑烃类树脂，所述填料在所述弹性体基体中的分散性具有大于或等于70的Z值。
30.根据权利要求29所述的母料，所述母料从第一母料获得，所述第一母料包含至少所述二烯弹性体和所述炭黑，并显示出所述炭黑在所述弹性体基体中的分散性具有大于或等于80的Z值。
31.根据权利要求30所述的母料，其中所述第一母料通过在液相混合二烯弹性体胶乳和炭黑的水性分散体获得。
32.一种成品或半成品，其包含根据权利要求1至14中任一项所述的组合物或根据权利要求29至31中任一项所述的母料。
33.一种轮胎胎面，其包含根据权利要求1至14中任一项所述的组合物或根据权利要求29至31中任一项所述的母料。
34.一种轮胎，其包含至少一种根据权利要求1至14中任一项所述的组合物或根据权利要求29至31中任一项所述的母料。
35.根据权利要求34所述的轮胎，其旨在装配至承载重负载并以持续速度运行的车辆。
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