CN104918799B - 用于漏气保用轮胎的侧壁支撑物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供具有由具体橡胶组合物制造的侧壁支撑物的漏气保用轮胎。这些组合物是基于可交联弹性体组合物,其每100重量份的橡胶具有门尼粘度(Mooney viscosity)在55与85之间的聚丁二烯橡胶和低表面积高结构碳黑。额外第二橡胶组分也可以包括于所述弹性体组合物中。所述低表面积高结构碳黑的特征可以为氮表面积在15m2/g与25m2/g之间并且COAN在65ml/100g与85ml/100g之间。
Description
技术领域
本发明大体上涉及轮胎,并且更具体来说,涉及用于形成轮胎中的侧壁支撑物的材料和此类支撑物。
背景技术
轮胎制造商已经开发了具备充气轮胎的车辆中的乘客如何能够在轮胎失去其所有或实质上所有压力后继续其行程至少一定最小距离的解决方案。虽然备用轮胎是这种问题的一种解决方案,但更佳解决方案将允许乘客继续前进而不必从其车辆中出来直到到达安全目的地。
延伸移动性的想法允许车辆继续在已经失去其所有或实质上所有充气的轮胎上向前行驶至少一段合理距离。此类基于漏气保用技术的轮胎通常包括允许轮胎在降压或甚至无压力下支撑大量载荷的自撑式特征。此类自撑式特征可以包括用橡胶插入物强化的轮胎侧壁,如例如特此以引用的方式全部并入的美国专利第6,022,434号中所展示。
因为橡胶插入物必须能够在降压或无充气压力下支撑车辆的载荷,所以这些插入物通常相当厚并且其典型地影响轮胎的滚动阻力特征。轮胎工业中的研究者正搜寻用于此类侧壁支撑物的新颖材料和新颖设计,以改进此类轮胎当在无压力或极小压力下操作时的滚动阻力和其耐久性。
发明内容
本发明的具体实施例包括侧壁支撑物和具有此类侧壁支撑物的轮胎,在一些实施例中,其与其它轮胎和支撑物相比具有改进的特征,例如改进的耐久性和改进的滚动阻力。
实施例包括具有由具体橡胶组合物制造的侧壁支撑物的漏气保用轮胎。这些组合物是基于可交联弹性体组合物,其每100重量份的橡胶具有门尼粘度(Mooney viscosity)在55与85之间的聚丁二烯橡胶和低表面积高结构碳黑。额外第二橡胶组分也可以包括于所述弹性体组合物中。所述低表面积高结构碳黑的特征可以为氮表面积在15m2/g与25m2/g之间并且COAN在65ml/100g与85ml/100g之间。
在具体实施例中,所述第二橡胶组分可以是天然橡胶或可以选自聚丁二烯(BR)、聚异戊二烯(IR)、天然橡胶(NR)、丁二烯共聚物、异戊二烯共聚物和这些弹性体的混合物。所述低表面积高结构碳黑可以按30phr与100phr之间的量包括于所述弹性体组合物中。
具体实施方式
本发明的具体实施例包括侧壁支撑物和可以制造其的材料,所述侧壁支撑物适用于轮胎,并且尤其适用于经设计以在无充气压力下或极少充气压力下起作用至少一段合理距离的充气轮胎中。本文公开的侧壁支撑物可以描述为具有低刚度和低滞后,所述属性组合提供具有优于现在工业中已知的其它轮胎的改进的滚动阻力和改进的耐久性的漏气保用轮胎。
具有本文所述的侧壁支撑物的轮胎的改进的滚动阻力和耐久性特征出人意料地通过组合包括于用于制造侧壁支撑物的橡胶组合物中的材料而获得。此类橡胶组合物包括具有高门尼粘度的聚丁二烯橡胶与第二橡胶组分和高结构低表面积碳黑的组合。
如本文所用,“phr”是“以重量计每百份橡胶中的份数”并且是本领域中的常见测量,其中橡胶组合物的组分相对于组合物中橡胶的总重量测量,即,组合物中每100重量份的总橡胶中组分的重量份。
如本文所用,弹性体和橡胶是同义术语。
如本文所用,“基于”是认识到本发明的实施例由在其组装时未固化的经硫化或固化橡胶组合物制成的术语。因此,经固化橡胶组合物是“基于”未固化橡胶组合物。换句话说,交联橡胶组合物是基于或包含可交联橡胶组合物的成分。
现在将详细参考本发明的实施例。每个实例以解释本发明的方式提供。举例来说,说明或描述为一个实施例的一部分的特征可以与另一个实施例一起使用以产生第三个实施例。本发明意图包括这些和其它修改和变化。
在经设计以在低充气压力或无充气压力下行驶一段合理距离的轮胎(即,漏气保用轮胎)的侧壁中使用侧壁支撑物在工业中是熟知的。通常这些侧壁支撑物是新月形的并且其经设计以允许漏气保用轮胎支撑车辆的载荷一段合理距离,以便汽车可以到达用于对轮胎进行更换和/或充气的安全位置。
应认识到,此类侧壁支撑物的大小、厚度和其它尺寸可以尤其基于轮胎的大小和类型以及轮胎在漏气保用条件下需要支撑的载荷而不同。应认识到,轮胎设计领域中的一般技术者可以提供具有用本文公开的材料制造的侧壁支撑物的漏气保用轮胎。
如上所述,本发明的具体实施例包括由橡胶组合物制造的侧壁支撑物和具有此类侧壁支撑物的轮胎,所述橡胶组合物包括具有在55与85之间的范围内的高门尼粘度(有时称为门尼塑性)的聚丁二烯橡胶、第二橡胶组分和高结构低表面积碳黑。
聚丁二烯橡胶是熟知的通过使1,3-丁二烯单体聚合而制造的橡胶。由于存在于丁二烯单体中的两个双键,所得聚丁二烯可以包括三种不同形式:顺-1,4、反-1,4和乙烯基-1,2聚丁二烯。顺-1,4和反-1,4弹性体通过单体端到端连接而形成,而乙烯基-1,2弹性体通过单体在单体的端部之间连接而形成。
特征为具有高门尼粘度的聚丁二烯典型地是具有更高分子量者,并且因此门尼粘度在某种程度上是聚丁二烯的相对分子量的指示;即,门尼粘度越高,分子量越高。门尼粘度以门尼单位测量,其是用以测量未硫化橡胶的粘度的任意单位。如本领域技术人员所熟知,测量根据标准ASTM D-1646在门尼粘度计中进行。本文公开的所有门尼粘度都在100℃下测量。
在橡胶组合物中使用具有高门尼的聚丁二烯联合高结构低表面积碳黑提供了由此类材料制造的侧壁支撑物的出人意料的结果。对于本文公开的橡胶组合物的具体实施例,此类聚丁二烯的门尼粘度(在100℃下以门尼单位测量)在55门尼单位与85门尼单位之间,或者门尼粘度可以在55门尼单位与75门尼单位之间、55门尼单位与70门尼单位之间、60门尼单位与70门尼单位之间或60门尼单位与80门尼单位之间。
可以注意到,在本文公开的橡胶组合物的具体实施例中,多分散指数小于2.5或者小于2,在1与2.5之间或1与2之间。多分散指数定义为重量平均分子量(Mw)比数量平均分子量(Mn)的比率。众所周知,Mw和Mn可以使用凝胶渗透色谱法(GPC)相对于聚苯乙烯标准品测定。
除了聚丁二烯的特征为具有高门尼粘度之外,本文公开的橡胶组合物的具体实施例的特征可以为具有高顺-1,4含量。因此,在具体实施例中,聚丁二烯的特征可以为顺-1,4含量是至少80%或至少90%,或者在80%与99%之间、90%与99%之间或92%与99%之间。
适合的聚丁二烯可在市场上获得并且可以例如由在德克萨斯州橘郡(Orange,Texas)有办事处的朗盛(Lanxess)获得。举例来说,朗盛提供了Buna CB 21,具有门尼粘度73和至少96%的顺-1,4含量的溶液高顺BR。Buna CB 22是具有63的门尼粘度和至少96%的顺-1,4含量的溶液高顺BR。
除了高门尼聚丁二烯之外,本文公开的橡胶组合物进一步包括第二橡胶组分,其至少部分由二烯单体(即,具有两个碳碳双键的单体,无论共轭与否)产生,即,共聚物的均聚物。
这些二烯弹性体可以分类为“基本上不饱和”二烯弹性体或“基本上饱和”二烯弹性体。如本文所用,基本上不饱和二烯弹性体是至少部分由共轭二烯单体产生的二烯弹性体,基本上不饱和二烯弹性体的此类二烯来源的成员或单元(共轭二烯)含量是至少15摩尔%。基本上不饱和二烯弹性体的类别内有高度不饱和二烯弹性体,其是二烯来源的单元(共轭二烯)含量大于50摩尔%的二烯弹性体。
因此,不属于基本上不饱和的定义中的那些二烯弹性体是基本上饱和二烯弹性体。此类弹性体包括例如丁基橡胶和二烯与α-烯烃的EPDM类型的共聚物。这些二烯弹性体具有低或极低的二烯来源的单元(共轭二烯)含量,此类含量小于15摩尔%。
具体来说,适合的共轭二烯的实例包括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-戊二烯和2,4-己二烯。乙烯基芳香族化合物的实例包括苯乙烯、邻、间和对甲基苯乙烯、商业混合物“乙烯基甲苯”、对叔丁基苯乙烯、甲氧基苯乙烯、氯苯乙烯、乙烯基均三甲苯、二乙烯基苯和乙烯基萘。
共聚物可以含有20重量%与90重量%之间的二烯单元和1重量%与80重量%之间的乙烯基芳香族单元。弹性体可以具有任何微结构,其随所用聚合条件、具体来说存在或不存在改性和/或随机化剂和所用改性和/或随机化剂的量而变化。弹性体可以是例如嵌段、无规、连续或微连续弹性体,并且可以在分散液或溶液中制备;其可以是偶合和/或星形的或者用偶合剂和/或星形或官能化剂官能化。
适合的二烯弹性体的实例包括聚异戊二烯和丁二烯/苯乙烯共聚物,特别是具有在5重量%与50重量%之间或20重量%与40重量%之间的苯乙烯含量并且在丁二烯部分中具有4摩尔%与65摩尔%之间的1,2键含量、20摩尔%与80摩尔%之间的反-1,4键含量的那些。还包括丁二烯/异戊二烯共聚物,特别是具有5重量%与90重量%之间的异戊二烯含量和-40℃到-80℃的玻璃转变温度(Tg,根据ASTM D3418测量)的那些。
进一步包括异戊二烯/苯乙烯共聚物,特别是具有5重量%与50重量%之间的苯乙烯含量和-25℃与-50℃之间的Tg的那些。在丁二烯/苯乙烯/异戊二烯共聚物的情况下,适合的那些的实例包括具有5重量%与50重量%之间并且更具体来说10重量%与40重量%之间的苯乙烯含量、15重量%与60重量%之间并且更具体来说20重量%与50重量%之间的异戊二烯含量、5重量%与50重量%之间并且更具体来说20重量%与40重量%之间的丁二烯含量、4重量%与85重量%之间的丁二烯部分的1,2单元含量、6重量%与80重量%之间的丁二烯部分的反-1,4单元含量、5重量%与70重量%之间的异戊二烯部分的1,2加3,4单元含量、和10重量%与50重量%之间的异戊二烯部分的反-1,4单元含量的那些,并且更一般地说是具有-20℃与-70℃之间的Tg的任何丁二烯/苯乙烯/异戊二烯共聚物。
总之,适合作为本发明的具体实施例的第二橡胶组分的二烯弹性体包括高度不饱和二烯弹性体,例如聚丁二烯(BR)、聚异戊二烯(IR)、天然橡胶(NR)、丁二烯共聚物、异戊二烯共聚物和这些弹性体的混合物。此类共聚物包括丁二烯/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)。在具体实施例中,第二橡胶组分限于NR。
在本文公开的组合物的具体实施例中添加的第二橡胶组分被包括在内以尤其向橡胶组合物提供所需粘性。增粘树脂的使用对于具体实施例是受限或排除的,因为此类树脂可能会引起橡胶组合物的滞后并且增加的滞后将会在漏气保用行驶条件下升高插入物的温度。
除了高门尼聚丁二烯橡胶之外,本文公开的橡胶组合物的具体实施例可以包括仅一种二烯弹性体和/或数种二烯弹性体的混合物。可以注意到,具体实施例可以仅含有高度不饱和弹性体,其它类型的弹性体被明确排除。
在具体实施例中,适用于制造侧壁插入物的橡胶组合物可以包括40phr与90phr之间的高门尼BR,或者45phr与85phr之间、50phr与80phr之间、50phr与60phr之间或45phr与65phr之间的高门尼BR,橡胶的剩余部分是第二橡胶组分。如上所述,在具体实施例中,第二橡胶组分可以限于NR。
除了橡胶之外,本文公开的橡胶组合物进一步包括高结构低表面积碳黑作为增强填充剂。增强填充剂添加到橡胶组合物中以尤其改进其拉伸强度和耐磨性。本发明人已经发现,高门尼聚丁二烯联合高结构低表面积碳黑增强填充剂的组合提供了出人意料的结果,其给予具有由本文公开的橡胶组合物制造的侧壁支撑物的轮胎以更小滚动阻力和改进的耐久性的改进性质。
碳黑可以最佳描述为由极细微粒聚集体组成,其中极细颗粒熔结在一起以形成聚集体。通过这些极细颗粒形成的聚集体在不同类型的碳黑之间可以大大不同。具有具备更高颗粒计数的聚集体、颗粒接合到更多具有窄核心、通常具有随机支化的链状簇中的那些碳黑的特征为与一般来说具有更低颗粒计数、更少支化并且更紧凑的那些相比具有更高结构。
测量并且适用于描述碳黑的常见性质包括指示粒度的表面积测量值和指示碳黑的结构的吸油值(OAN)。可以对碳黑的压缩样品执行类似测试(COAN),其也提供了碳黑的结构的指示。
测定碳黑的表面积的一种已知方法是通过氮吸附测定总表面积和外表面积的ASTM标准D6556。一种测定吸油值的方法是使用邻苯二甲酸二丁酯测定吸油值的ASTM标准D2414,而ASTM标准D3493是测定碳黑的COAN的标准测试。
本文公开的橡胶组合物的具体实施例包括如使用ASTM标准D6556测试方法所测定氮表面积在15m2/g与25m2/g之间或者17m2/g与22m2/g之间的碳黑。这些表面积对于具有低表面积的碳黑是典型的。
但除了具有低表面积之外,适用于本文公开的橡胶组合物的碳黑的特征还为具有高结构。适用的碳黑可以进一步特征为如通过ASTM D2414所测定OAN在100ml/100g与150ml/100g之间,或者110ml/100g与150ml/100g之间、120ml/100g与150ml/100g之间、125ml/100g与145ml/100g之间、或130ml/100g与140ml/100g之间。
在本文公开的橡胶组合物的具体实施例中,适用的碳黑的特征可以为如通过ASTMD3493-09所测定COAN在65ml/100g与85ml/100g之间或者70ml/100g与80ml/100g之间。
用于本文公开的橡胶组合物的具体实施例的适用高结构低表面积碳黑的特征可以为具有在如上文公开的范围内的氮表面积以及在如上文所述的范围内的COAN或在如上文所述的范围内的OAN,以提供特征可以为具有低表面积和高结构两者的碳黑。在其它具体实施例中,适用的碳黑的特征可以为具有在如上文所述的范围内的以上特征(即,氮表面积、OAN和COAN)中的每一者。
碳黑的表面活性也可以通过氮表面积与碘值之间的差异(ASTM D1510)来指示。碘值是由碳黑吸附的碘的测量值并且也用作表面积的量度。更高活性碳黑倾向于具有正差异,而更小活性碳黑倾向于具有负值。在具体实施例中,高结构低表面积碳黑的碘值可以在10mg/g与25mg/g之间,或者15mg/g与23mg/g或18mg/g与21mg/g之间。
本文公开的橡胶组合物的具体实施例可以包括30phr与100phr之间的高结构低表面积碳黑,或者35phr与80phr之间、40phr与75phr之间或40phr与60phr之间的碳黑。
可在市场上获得的适合高结构低表面积碳黑的一个实例是可获自在德克萨斯州晶木(Kingwood,Texas)有办事处的俄里翁工程化碳(Orion Engineered Carbon)的S204。这种碳黑的氮表面积是19m2/g,OAN是138ml/100g,COAN是76ml/100g,并且碘值是19.6mg/g。
本文公开的橡胶组合物的具体实施例可以按本领域中的一般技术者已知的量包括本领域的技术人员已知的其它组分,例如固化剂、各种加工助剂、抗降解剂、抗氧化剂或其组合。可以包括于本发明的弹性体组合物中的固化剂包括例如硫、硫供体、活化剂、促进剂、过氧化物和用以实现弹性体组合物的硫化的其它系统。
本文公开的橡胶组合物可以描述为具有低滞后的低刚度组合物。因此,本文公开的橡胶组合物的具体实施例的特征可以为在23℃温度下的伸长模量MA10在5.5MPa与7MPa之间或者6MPa与7MPa之间。此外,在具体实施例中,橡胶组合物的特征可以为如在60℃下以反弹百分比为单位测量的滞后损失小于8%或者小于7%。在具体实施例中,优选的是滞后损失尽可能低,以便侧壁插入物可以在漏气保用条件下尽可能冷地行驶。
挠度计测量值适用于确定某些材料是否可以适用于制造漏气保用侧壁插入物。根据ASTM D623(压缩中的产热和挠曲疲劳)使用挠度计,可以测量经受重复压缩的测试片历经测试周期的内部温度和蠕变百分比。如果在三小时的结束之前测试片在重复压缩中失效(爆裂),那么不获取挠曲内部温度。对于本文公开的材料的具体实施例并且在如本文所公开的类似伸长模量的情况下,材料的特征可以为蠕变百分比小于5%、或者小于4.5%或小于4%。对于本文公开的材料的具体实施例,材料的特征可以为在测试周期结束时(如果测试片在测试期间未失效的话)的内部温度小于175℃、或者小于170℃或小于165℃。关于挠度计的测试条件连同其它测试程序一起在下文公开。
本文公开的橡胶组合物可以在适合混合器(例如内部混合器或挤压机)中以本领域中的一般技术者已知的方式制造。典型地可以使用两个连续制备阶段,在高温下热机械加工的第一阶段,接着是在更低温度下机械加工的第二阶段。
热机械加工的第一阶段(有时称为“非产生性阶段”)意图通过捏合而彻底混合组合物的除硫化系统、具体来说硫化剂之外的各种成分。其在适合混合器中执行,直到在施加于混合物的机械加工和高剪切的作用下,达到通常在120℃与190℃之间或更狭窄地在130℃与170℃之间的最大温度。
在冷却混合物之后,在更低温度下实施机械加工的第二阶段。有时称为“产生性”阶段,这个精整阶段由通过在适合装置(例如开炼机)中混合硫化系统以便并入组成。其执行典型地在一与三十分钟之间(例如二与十分钟之间)的适当时间,并且在比混合物的硫化温度低足够低的温度下进行,以便防御过早硫化。
在混合完成之后,可以将橡胶组合物形成为适用物品,包括漏气保用轮胎的侧壁支撑物。在形成为用于并入到轮胎中的其初始形状并且然后在轮胎构筑工艺期间并入到轮胎中之后,然后使轮胎典型地在热和压力下固化,以产生具有侧壁支撑物插入物的漏气保用轮胎产品。
本发明由以下实例进一步说明,所述实例仅被视为说明性的,并且不以任何方式对本发明进行限定。实例中所公开的组合物的性质如下文所述进行评估,并且那些所用方法适用于测量本发明的所要求和/或描述的性质。
门尼粘度ML(1+4):根据ASTM标准D1646-04测量门尼粘度。一般来说,将未固化状态下的组合物放置于圆柱形外壳中并且将其加热到100℃。在预加热1分钟之后,转子以2rpm在测试样品内旋转,并且在旋转4分钟之后测量用于维持这种运动的转矩。门尼粘度以“门尼单位”表示。
基于ASTM标准D412在23℃温度下对哑铃形测试片测量在10%(MA10)下和在100%(MA100)下的伸长模量(MPa)。测量在第二伸长中;即,在调节周期之后进行。基于测试片的初始横截面,这些测量值是以MPa为单位的正割模量。
根据以下方程式在60℃下在第六次冲击时以反弹百分比为单位测量滞后损失:
HL(%)=100{(W0-W1)/W1},
其中W0是供应的能量并且W1是恢复的能量。
根据ASTM测试方法D-623(压缩中的产热和挠曲疲劳)使用由德国DOLI电子工业股份有限公司(DOLI Industrie Electronik GMBH of Germany)制造的DOLI Ultimate挠度计对25mm高、17.8mm直径的测试片获取挠度计测量值。测试执行三小时,在所述时间,将测试片的内部温度记录为挠曲内部温度。如果在三小时的结束之前测试片在重复压缩中失效(爆裂),那么不获取挠曲内部温度。在90℃的腔室温度下、在2MPa的施加预应力和25%(6.25mm)的冲程下、在30Hz的频率下执行测试。测试片的表示为初始高度的百分比的在测试开始时与在测试结束时的高度差是挠曲蠕变百分比。
根据用于漏气保用延伸移动性的ISO 16992进行轮胎耐久性测量。使轮胎在测试滚轮上以80km/h以65%载荷指数的载荷(例如对于255/55R18XL轮胎,670kg)行驶。使轮胎行驶直到失效并且将直到失效的总距离记录为耐久性结果。失效定义为轮胎内部温度上升到超过150℃、轮胎可见冒烟I测试间或轮胎的变形部分高度减小其初始高度的超过20%。
根据ISO 18164方法在测试滚轮上测量轮胎的滚动阻力。
实例1
使用表1中所示的组分制备橡胶组合物。表1中所示的构成橡胶组合物的每种组分的量以按重量计每百份橡胶中的份数(phr)提供。用于比较实例C1中的锡官能化BR(NipolBR 1250H)的门尼粘度是50并且顺-1,4含量是35%。用于比较实例C2以及配制品F1和F2中的非官能化BR(朗盛,Buna CB21)的门尼粘度是75并且顺-1,4含量是96%。用于比较实例C3和C4中的非官能化BR(朗盛,Buna CB24)的门尼粘度是44并且顺-1,4含量是96%。用于配制品F3中的非官能化BR(朗盛,Buna CB22)的门尼粘度是63并且顺-1,4含量是96%。
高结构低表面积碳黑是获自俄里翁工程化碳的S204。其氮表面积是19m2/g,OAN是138ml/100g,COAN是76ml/100g,并且碘值是19.6mg/g。
表1-橡胶配制品和物理性质
配制品 | C1 | C2 | C3 | C4 | F1 | F2 | F3 |
NR | 50 | 35 | 50 | 35 | 50 | 35 | 50 |
BR,锡官能化 | 50 | ||||||
BR,门尼44 | 50 | 65 | |||||
BR,门尼63 | 50 | ||||||
BR,门尼75 | 65 | 50 | 65 | ||||
N650 CB | 50 | 50 | 50 | ||||
S204 CB | 50 | 50 | 50 | 50 | |||
油 | 2 | 2 | |||||
添加剂 | 9 | 9 | 9 | 8 | 9 | 9 | 9 |
固化包 | 6.2 | 6.2 | 6.2 | 5.5 | 6.2 | 6.2 | 6.2 |
物理性质 | |||||||
MA10,在23℃下 | 6.6 | 6.4 | 6.4 | 6.5 | 6.3 | 6.6 | 6.2 |
MA100,在23℃下 | 4.9 | 4.3 | 4.6 | 4.7 | 4.5 | 4.7 | 4.3 |
滞后缺失,反弹% | 5.9 | 6.4 | 5.6 | 6.5 | 5.2 | 5.0 | 5.5 |
挠曲蠕变,% | 4.5 | 14 | 6.9 | 23 | 3.3 | 2.9 | 3.9 |
挠曲,内部温度,℃ | 186 | 211 | 170 | 227 | 161 | 158 | 164 |
用于配制品C2中的油是石蜡油。添加剂包是包括6PPD、氧化锌、硬脂酸和TMQ的典型包。固化包包括促进剂和不溶性硫。
在班伯里混合器(Banbury mixer)中通过在混合器中混合表1中所给的除固化包外的组分,直到所有组分都充分分散并且达到130℃170℃之间的温度,来制备橡胶组合物。在第二阶段中在磨机上添加固化包。在150℃下实现固化二十五分钟。然后制备用于测试的橡胶组合物,并且测试以测量其物理性质,其结果展示于表1中。
一个比较实例C1包括使用此类应用所典型的标准N650碳黑的官能化弹性体。C2将官能性BR切换为具有高门尼粘度的非官能性BR,但结果不良,挠曲蠕变是14%。C3和C4指示不良结果,在C3的情况下使用低门尼粘度高度结构化低表面积碳黑,但在使用N650碳黑的C4的情况下结果甚至更糟。配制品F1到F3在高门尼粘度BR的情况下使用高度结构化低表面积碳黑提供良好结果。
实例2
使用如实例1中所述的橡胶组合物C3、C4和F2构筑轮胎。制造两组轮胎,一组是255/55R18XL轮胎并且另一组是225/50R17轮胎。通过上文所述的方法测试轮胎的滚动阻力和耐久性。结果提供于表2中。
表2-轮胎测试结果
配制品 | C3 | C4 | F2 |
225/55R18XL | |||
滚动阻力,kg/t | 10.5 | 10.9 | 10.5 |
耐久性,km | 66 | 47 | 78 |
225/50R17 | |||
滚动阻力,kg/t | 9.0 | 9.0 | 8.8 |
耐久性,km | 132 | 123 | 188 |
如结果所展示,用更高门尼BR和低表面积高结构碳黑制造的轮胎具有改进的滚动阻力和改进的耐久性。
如在本文的权利要求书和说明书中所用,术语“包含”、“包括”和“具有”应被视为指示可以包括未规定的其它要素的开放群组。如在本文的权利要求书和说明书中所用,术语“基本上由……组成”应被视为指示可以包括未规定的其它要素的部分开放群组,只要那些其它要素并不显著地改变所要求的发明的基本和新颖特征。术语“一个/一种(a/an)”和词的单数形式应理解为包括相同词的复数形式,以使得所述术语意味着提供一或多个某物。术语“至少一个”和“一或多个”互换使用。术语“一个(one)”或“单个(single)”将用以指示预期一个并且仅一个某物。类似地,其它具体整数值(例如“两个”)在预期具体数目的事物时使用。术语“优选地(preferably)”、“优选(preferred)”、“偏好(prefer)”、“任选地(optionally)”、“可能(may)”和类似术语用以指示所提及的项目、条件或步骤是本发明任选(非必需)的特征。描述为“在a与b之间”的范围包括“a”和“b”的值。
由前述描述应理解,可以在不脱离本发明真正精神的情况下对本发明的实施例进行各种修改和变化。仅出于说明的目的提供前述描述,并且不应以限制意义对其加以解释。仅由以上权利要求书的语言限制本发明的范围。
Claims (11)
1.一种具有侧壁支撑物的漏气保用轮胎,所述侧壁支撑物由基于可交联弹性体组合物的橡胶组合物制造,所述可交联弹性体组合物每100重量份的橡胶(phr)包含:
门尼粘度(Mooney viscosity)在55与85之间的聚丁二烯橡胶;
第二橡胶组分;和
氮表面积在15m2/g与25m2/g之间并且COAN在65ml/100g与85ml/100g之间的低表面积高结构碳黑。
2.根据权利要求1所述的漏气保用轮胎,其中所述第二橡胶组分是天然橡胶。
3.根据权利要求1所述的漏气保用轮胎,其中所述可交联弹性体组合物包含30phr与100phr之间的所述低表面积高结构碳黑。
4.根据权利要求1所述的漏气保用轮胎,其中所述低表面积高结构碳黑的OAN在100ml/100g与150ml/100g之间。
5.根据权利要求1所述的漏气保用轮胎,其中所述低表面积高结构碳黑的碘值在10mg/g与25mg/g之间。
6.根据权利要求1所述的漏气保用轮胎,其中所述聚丁二烯橡胶的门尼粘度在60门尼单位与80门尼单位之间。
7.根据权利要求1所述的漏气保用轮胎,其中所述可交联弹性体组合物包含40phr与90phr之间的所述聚丁二烯。
8.根据权利要求1所述的漏气保用轮胎,其中所述第二橡胶组分选自聚丁二烯(BR)、聚异戊二烯(IR)、天然橡胶(NR)、丁二烯共聚物、异戊二烯共聚物和这些弹性体的混合物。
9.根据权利要求1所述的漏气保用轮胎,其中所述可交联弹性体组合物包含45phr与80phr之间的所述聚丁二烯橡胶。
10.根据权利要求9所述的漏气保用轮胎,其中所述聚丁二烯的量在50phr与80phr之间。
11.根据权利要求1所述的漏气保用轮胎,其中所述碳黑的氮表面积在17m2/g与22m2/g之间,COAN在70ml/100g与80ml/100g之间,并且碘值在15mg/g与23mg/g之间。
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