CN108349112B - 弹性体配混物的制备方法 - Google Patents

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Abstract

包含至少一种弹性体聚合物(102)和增强填料(103)的弹性体配混物(108)的制备方法，包括：至少一个向至少一个分批式混合器(101)进料弹性体聚合物的至少一部分和增强填料的至少一部分的步骤，所述分批式混合器包括混合室、一对转子和可往返于该对转子移动的一对活塞；之后，在所述分批式混合器中的至少一个混合步骤以致获得一批弹性体配混物(108)；之后，完全卸料该批弹性体配混物的步骤；之后，向具有混合室(202)的双螺杆锥形混合器(201)进料的步骤，所述混合室(202)容纳朝出口嘴会聚的两个反向转动螺杆(205)和将所述出口嘴关闭和打开的门(206)；之后，在所述双螺杆锥形混合器中在让所述门关闭的情况下混合该批弹性体配混物的步骤；之后，在所述门打开的情况下从所述双螺杆锥形混合器卸料该批弹性体配混物。

Description

弹性体配混物的制备方法
本发明涉及用增强填料增强的弹性体配混物的制备方法和车轮轮胎的相关制备方法。
用于轮胎生产的弹性体配混物的制备可以包括分批式(或不连续)混合设备的使用，其中将增强填料，典型地是基于炭黑和/或基于二氧化硅的增强填料，分散在弹性体聚合物中。
在本发明描述和以下权利要求中，术语“不连续或分批式混合设备(或混合器)”是指适合于周期性地以预定量进料弹性体配混物组分并混合它们预定时间以致获得一批弹性体配混物的混合设备。在混合结束时，从所述混合设备以单一溶液完全卸料所获得的整批弹性体配混物。
有利地，分批式混合器与输送机、倾卸或成批排放(batch-off)设备连接，所述设备适合于在大的入口嘴接收从所述分批式混合器卸料的整批料并将它(典型地利用封装在内室中的一个或多个螺旋形螺杆)输送穿过其长度从入口嘴到出口嘴，从而在所述出口嘴赋予所述配混物延伸的形状，这使得与所述分批式混合器排出物中配混物的大块形状相比更好适用于后续工序或存储。例如，输送机设备可以在其入口嘴处配备布置在所述分批式混合器出口嘴下方的加料斗，此种加料斗接收一次全部自落的整个批料。从所述加料斗，然后在较短时间内通过内室内的螺杆逐渐将批料推进(并因此输送到出口)。
分批式混合设备不同于“连续混合设备”，即适合于以连续进料接收弹性体配混物的基本成分(例如聚合物、增强填料、增塑剂、树脂等)，典型地利用受控剂量分配器，将它们混合以便制备弹性体配混物并以连续料流卸料弹性体配混物(除了混合设备由于维护，或弹性体配混物配方改变引起的可能停止)的混合设备，这与分批式混合设备的周期式装载/卸料形成对照。在用于弹性体配混物的混合器的专门术语中，连续混合设备有时由术语“混合挤出机”指示，其在本文视为相当于“连续混合器”。
连续混合器(尤其是其活动元件，例如螺杆或混合器卫星)则装备有能够为配混物赋予高剪切应力的混合部分和与所述混合部分交替的能够为正被加工的配混物赋予推力的输送部分以将所述配混物从内室的一个纵向端进料到另一端。它可以进一步装备有可能的再分布部分。
连续混合设备的实例是连续双螺杆或多螺杆(例如环混合器)、共贯穿和反向转动，或行星式混合设备。
分批式混合设备和连续混合设备都能够为弹性体配混物提供足够的能量以将增强填料混合和分散在弹性体聚合物中，在成分冷进料的情况下也如此，并咀嚼弹性体材料，从而提高其温度以便使得其变得可加工和塑性而促进所述成分在聚合物基体内的引入和/或分布，这与其它弹性体配混物处理设备，例如上述输送或卸料设备不同。
US2015031795描述了以三个步骤使用密炼机制备可用于车轮轮胎胎面的包含弹性体二烯和炭黑的弹性体配混物的方法。
WO2005/039847A1描述了混合和挤出基于橡胶或基于硅酮的塑料材料的机器和相关方法，包括具有一对布置在缓冲室中的会聚锥形螺杆的卸料挤出机，其中所述卸料挤出机的出口被可移除封闭法兰(closed flange)临时阻隔，所述缓冲室也充当配混物制备腔室。
一些弹性体配混物的生产包括一系列依次的相异混合步骤，它们与分批式混合设备的卸料-装载操作和任何其它配混物处理操作交替。
例如，为了制备具有高增强填料百分率的弹性体配混物，例如重型运输车辆的胎面配混物，所述高百分率的增强填料(例如炭黑)导致正被混合的材料的高粘度倾向。为了将粘度降低到与后续加工步骤(例如以半成品，例如胎冠成形，以便引入生胎中)相容的值，通常使用在分批式混合设备中的合适数量的依次混合步骤，例如最多至五个不同的混合步骤(包括混合以将能够促进交联的成分引入)，其中一些是纯混合步骤(按称作“再研磨”的专门术语)，即不在分批式混合器中添加成分。
申请人已经注意到，这样的许多相异步骤要求分批式混合器的繁重使用，既在利用时间方面又在混合器磨损方面，以及在两个依次混合步骤之间执行其卸料和装载所要求的所有操作。所有这些导致弹性体配混物的生产时间的延长，尤其是分批式混合器的利用时间，和/或所要求的高能量消耗和/或高劳力使用和/或分批式混合器的磨损增加。
申请人还注意到，在一系列弹性体配混物批料的生产中，每一批料穿过多个使用由分批式混合器和卸料设备形成的一对设备的混合步骤，通过加工步骤而不是分批进行是有利的，即让该系列中的所有批料依次经历相同加工步骤并一旦相关加工步骤对于所有批料已经结束，就让该系列中的所有批料依次经历下一个加工步骤。
在这一情形中，并且同样在生产(依次在同一对设备处)各自要求单一混合步骤的一系列弹性体配混物批料的情况下，申请人注意到自从当卸料设备已经完成一批的"卸料"直至当它接收分批式混合器已经完成加工的下一批，重复地产生其中卸料设备是静止的停机时间。事实上，典型地，分批式混合器中的加工与卸料设备携带批料离开(例如大约2min)所要的时间相比持续更长时间间隔(例如大约3min-5min)。因此，申请人已经认识到分批式混合器-卸料设备对是以非最佳方式使用。
申请人在轮胎生产的工业方法背景中已经致力于解决开发增强填料增强(尤其是具有高增强填料含量)的弹性体配混物的制备方法问题，该方法允许限制分批式混合器中相异混合步骤的数目，而不会显著地增加每个单一步骤中的混合时间，和/或该方法允许提高由分批式混合器和与其联锁的各卸料设备组成的机器对的生产率，同时确保所制备的弹性体配混物在硫化之前和之后的所需化学-物理特征、和使用此种配混物制备的轮胎的所需性能，全部同时维持所含的弹性体配混物的制备方法的总成本，包括所使用的机器和场所的购买、维护和操作成本。
申请人已经发现，上述问题通过根据本发明的制备弹性体配混物的方法解决，其中分批式混合器中的至少一个混合步骤后面跟着在双螺杆锥形混合器中在出口嘴关闭的情况下进行的各混合步骤。
在本发明第一方面中，本发明涉及包含100phr的至少一种弹性体聚合物和至少10phr的至少一种增强填料的弹性体配混物的制备方法，所述方法包括：
-提供一个或多个分批式混合器，每个分批式混合器包括混合室、封装在所述混合室中的一对转子和布置在所述转子上方且可往返于该对转子移动的活塞；
-提供一个或多个双螺杆锥形混合器，每个双螺杆锥形混合器具有装备有入口嘴和出口嘴的混合室，其中所述混合室封装两个反向转动且朝所述出口嘴会聚的锥形螺杆，所述每个双螺杆锥形混合器装备有适合于掌控所述出口嘴的关闭构型和所述出口嘴的打开构型的门；
-至少一个向所述一个或多个分批式混合器各自进料所述至少一种弹性体聚合物的至少一部分和所述增强填料的至少一部分的步骤；
-数量n个在所述一个或多个分批式混合器的各自中持续各自第一预定时间间隔的混合步骤，采取一定方式以致获得各批弹性体配混物，所述各分批式混合器中的每个混合步骤后面跟着从所述各分批式混合器完全卸料所述各批弹性体配混物的各自步骤，和随后，向所述一个或多个双螺杆锥形混合器的各自进料所述各批卸料的弹性体配混物的各自步骤，其中所述数量n个混合步骤的第一步骤之前紧接着所述至少一个向所述各分批式混合器进料的步骤；
-数量m个在所述一个或多个双螺杆锥形混合器的各自中在所述门呈所述出口嘴的所述关闭构型的情况下混合所述各批弹性体配混物持续各自第二预定时间间隔的步骤，所述各双螺杆锥形混合器中的每个混合步骤在所述数量n个向各双螺杆锥形混合器进料的步骤的各自步骤之后(优选紧跟着)和后面跟着从所述各双螺杆锥形混合器的所述出口嘴在所述门呈所述打开构型布置的情况下卸料所述各批弹性体配混物的各自步骤，
其中所述数量n和m是大于或等于1的整数，和其中n大于或等于m。
术语“各批弹性体配混物”指示在任何加工步骤的任何时间下的该批弹性体配混物，其物理-化学特征能够在一个步骤和另一个步骤之间改变并且甚至在同一个步骤内改变。
如果n等于1，则术语“第一步骤”指示仅有的步骤。
申请人已经事实上认识到，所述方法(包括在分批式混合器中的至少一个混合步骤，后面接着是在双螺杆锥形混合器中在门关闭情况下的各自混合步骤)允许与常规方法相比通过提高由分批式混合器和双螺杆锥形混合器组成的设备对的总输出量优化其使用，而不会损害所得的配混物的物理-化学性能并且不会显著地提高机械设备的购买、操作和维护成本。
事实上，上述解决方案允许减少分批式混合器的使用，因为混合方法的一部分转移至双螺杆锥形混合器。这样，与传统的方法相比，可以减少所述设备对中每一批的加工时间，例如显著地减少分批式混合器中每一批的混合时间，从而使得它可用于新一批配混物，同时双螺杆锥形混合器进行其各自的混合步骤。
另外，或可选地，采用上述解决方案，对于每一批弹性体配混物可能的是，甚至能够减少所述设备对中的加工步骤的数目。例如，与包括分批式混合器中多至四个混合步骤(排除以将能够促进交联的成分引入的进一步混合步骤，如下文中更充分阐述那样)接着是利用卸料设备进行各自卸料和成批排放步骤的传统方法相比，申请人采用本发明已经发现，在分批式混合器中仅三个混合步骤是足够的(总是排除以将能够促进交联的成分引入的混合)接着是双螺杆锥形混合器中的各自混合步骤。还考虑卸料-装载设备所要求的时间和资源和典型地插在两个依次步骤之间的所有操作(片材成型、冷却、存储等)，经济方面的总体节约是明显的。
此外，申请人注意到，本发明的其它优点是，除了进行上述门关闭情况下的混合步骤之外，所述双螺杆锥形混合器还发挥将从分批式混合器卸料的配混物批料带离所述分批式混合器和将所述配混物成形的功能，即典型地由专用卸料设备执行的功能。
卸料设备的实例是具有一对朝出口嘴会聚的螺杆的所谓的“双螺杆锥形挤出机”，除了没有关闭门以外完全地与上述双螺杆锥形混合器相似。然而，此种设备(和，等效地，门打开情况下的上述双螺杆锥形混合器)不运用足够强烈的混合以获得本发明效果。
申请人注意到，双螺杆锥形混合器具有“锥形”形状的混合室，其中所述混合室的与出口嘴相对的入口部分比接近于出口嘴的部分大得多。因此，入口嘴(典型地，水平并位于入口部分并在螺杆附近)足够大以允许在短时间内接受从分批式混合器卸料的整个批料(典型地，大约200-400kg)并将它转移至具有的温度与它从所述分批式混合器离开时温度相似的混合室。这样解决分批式混合器的输出物和双螺杆锥形混合器的输入物之间的相容性问题，而不必例如切碎弹性体配混物以便按受控方式迅速地进料到双螺杆锥形混合器。此外，在整个批料被完全进料到双螺杆锥形混合器之前防止配混物冷却，这将产生额外工作和/或能量消耗和/或时间以恢复所述双螺杆锥形混合器中的配混物的温度。
此外，双螺杆锥形混合器具有足够大的混合室以容纳和加工从分批式混合器离开的整个配混物批料，后者的典型尺寸在工业范围中。
此外，双螺杆锥形混合器赋予卸料的弹性体配混物(一旦门已经打开)适合于后续处理的延伸的形状。
因此，申请人知道，本发明的双螺杆锥形混合器可以完全替换常规使用的、发挥上述将材料带离分批式混合器并赋予适合于后续处理和/或存储的形状的功能的卸料设备。
换言之，本发明不造成与常规方法相比制备弹性体配混物所必要的设备数目的增加，也不造成它们的复杂性和/或它们的总尺寸和/或它们的购买/操作/维护成本的显著增加，同时实现它们的每小时总生产率的上述增加。
事实上，如上面所述，本发明典型地涉及相对于卸料设备的常规使用，双螺杆锥形混合器的增加的使用，从而占据卸料设备(本发明中被双螺杆锥形混合器替换)的未使用的上述空载时间(dead time)。
总之，由分批式混合器和双螺杆锥形混合器(兼起卸料设备作用)形成的配对以最佳方式使用，结果缩短单一机器的空载时间和增加每小时总生产率。
申请人还确认本发明的其它优点在于与其它混合器相比，双螺杆锥形混合器是简单、成本划算、空间节省的并涉及适度的能量消耗。
本发明可以包括以下优选特征中的一个或多个。
典型地，各分批式混合器中的配混物加工，至少在第一步骤期间，包括以下子步骤中的一个或多个。
在进料期间，升起活塞并且转子旋转。随后，活塞降低并且转子“咀嚼”成分以将填料引入在弹性体中，可能具有其中再次升起和降低活塞以清洁任何残余物的中断。一旦已经进行引入，就升起活塞以便填料和/或增塑剂油的残留级分的可能进料。一些材料加工循环跟随(典型地2或3个)，其中将填料分散(即减小附聚物的尺寸并尽可能均化)和分布(即尽可能均匀地空间分布附聚物)在弹性体中。在这种方法结束时，卸料配混物。
为了监视与控制混合方法，如本领域中已知的那样，随着时间测量一些参数，例如典型地，配混物的温度、由转子电动机吸收的功率、活塞冲程、转子旋转速度，并将它们与预定的各方法曲线相比较，典型地实时比较。
简称“phr”是指重量份/一百总重量份弹性体聚合物。
所述弹性体配混物中的弹性体聚合物(100phr)的总含量可以通过引入不同弹性体聚合物达到。
优选地，所述至少一种弹性体聚合物选自：二烯弹性体聚合物和单烯烃弹性体聚合物，或它们的混合物。
弹性体二烯可以选自，例如，具有不饱和链的具有一般低于20℃，优选大约0℃至大约-110℃的玻璃化转变温度(Tg)的弹性体聚合物或共聚物。这些聚合物或共聚物可以是天然来源的或者可以通过非必要地与选自单乙烯基芳烃和/或极性共聚单体的至少一种共聚单体共混的一种或多种共轭二烯的溶液聚合、乳液聚合或气相聚合来获得。优选地，所得的聚合物或共聚物按不超过60wt％的量含有所述至少一种选自单乙烯基芳烃和/或极性共聚单体的共聚单体。二烯弹性体聚合物的实例是：顺式-1,4-聚异戊二烯(天然或合成橡胶，优选天然橡胶)，3,4-聚异戊二烯，聚-1,3-丁二烯(尤其是具有大约15wt％-大约85wt％的1,2-聚合单元含量的高乙烯基聚-1,3-丁二烯)，聚氯丁二烯，非必要卤化的异戊二烯/异丁烯共聚物，1,3-丁二烯/丙烯腈共聚物，1,3-丁二烯/苯乙烯共聚物，1,3-丁二烯/异戊二烯共聚物，异戊二烯/苯乙烯共聚物，异戊二烯/1,3-丁二烯/苯乙烯三元共聚物；或它们的混合物。
单烯烃弹性体聚合物可以选自例如：含至少一种具有3-12个碳原子的α-烯烃，和非必要地，具有4-12个碳原子的二烯的乙烯共聚物；聚异丁烯，异丁烯和至少一种二烯的共聚物。以下是尤其优选的：乙烯/丙烯(EPR)共聚物；乙烯/丙烯/二烯(EPDM)三元共聚物；聚异丁烯；丁基橡胶；卤代丁基橡胶；或它们的混合物。
优选地，所述弹性体配混物中的增强填料的总含量等于或大于20phr，更优选等于或大于30phr，甚至更优选大于或等于40phr，和/或小于120phr，更优选小于或等于100phr。
优选地，所述至少一种增强填料选自：炭黑、基于二氧化硅的增强填料、氧化铝、碳酸钙、高岭土或它们的混合物。
优选地，所述弹性体配混物中的炭黑的总含量等于或大于20phr，更优选等于或大于30phr，甚至更优选大于或等于40phr，和/或小于120phr，更优选小于或等于100phr。
有利地，这样，提高配混物的耐磨性。然而，如上面阐述那样，在那种情况下，粘度倾向于增加。
优选地，弹性体配混物可以包含一种或多种附加的增强填料，例如选自：基于二氧化硅的增强填料、炭黑、氧化铝、碳酸钙、高岭土或它们的混合物。
表述“基于二氧化硅的增强填料”是指基于二氧化硅(silicon dioxide)(实际是二氧化硅(silica))、硅酸盐和它们的混合物的增强剂，典型地具有根据BET法测量的80-220m2/g，优选160-180m2/g的表面积。
用基于二氧化硅的填料增强的配混物例如用于制备胎冠，因为这些配混物允许减小轮胎的滚动阻力。
二氧化硅由于与二氧化硅偶联剂反应而与聚合物基质化学键接，所述二氧化硅偶联剂典型地由构成弹性体配混物成分的硅烷剂形成。事实上，一部分硅烷与二氧化硅的亲水性表面反应并且另一部分与疏水性聚合物基质反应。
在这种情况下，混合方法包括其中实现基于二氧化硅的填料和硅烷剂之间的化学反应的子步骤(其可以在分批式混合器和/或双螺杆锥形混合器中进行至少显著部分)。
优先地，四硫化双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)用作硅烷剂，例如商业上通过初始Si 69获知并由Evonik销售。
优选地，弹性体配混物的弹性体聚合物和/或增强填料中的所有含量在所述各分批式混合器中，更优选在所述第一混合步骤中进料。这样，可以将增强填料有效地分散在聚合物中。
优选地，所述数量n大于或等于2。更优选，所述数量m也大于或等于2。
优选地，所述数量n大于或等于3。
这样，有利地，可以用更加复杂的制造方法制备配混物，例如以将成分在一些依次的步骤中引入和/或进行其它纯混合步骤(“再研磨”)。
优选地，紧接着在所述n个混合步骤的一个步骤(优选地两个)之前，在所述第一混合步骤之后，考虑向所述一个或多个分批式混合器的相应一个进料抗氧化剂和/或抗臭氧剂。
优选地，所述抗氧化剂和/或抗臭氧剂可以选自亚苯基二胺和其衍生物，二苯胺和其衍生物，二氢喹啉和其衍生物，苯酚和其衍生物，苯并咪唑和其衍生物，和氢醌和其衍生物。
在亚苯基二胺衍生物当中，N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基-对亚苯基二胺(6PPD)和N,N'-二甲苯基-对亚苯基二胺(DTPD)是尤其优选的。
在二苯胺衍生物当中，可以例如选择辛基化二苯胺(ODPA)和/或苯乙烯化二苯胺(SDPA)。
在二氢喹啉衍生物当中，尤其优选聚合的2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉(TMQ)。
在苯酚衍生物当中，尤其优选2,6-二-叔丁基-羟基甲苯(BHT)。
在苯并咪唑衍生物当中，尤其优选2-巯基苯并咪唑(MBI)、锌-2-巯基苯并咪唑(ZMBI)、甲基-2-巯基苯并咪唑(MMBI)和锌-2-甲基巯基苯并咪唑(zinc-2-metilmercaptobenzimidazole，ZMMBI)。
在氢醌衍生物当中，可以例如选择2,5-二-叔丁基氢醌(TBHQ)、2,5-二(叔戊基)氢醌(TAHQ)、氢醌(HQ)和甲苯氢醌(toluhydroquinone，THQ)。
这样，有利地，在第一步之后的步骤中引入具有低软化点的任何成分(例如上列的那些)，其中进行增强填料在聚合物基体中的分散。如果已经在第一步骤中引入此类成分，则它们将减小对配混物的剪切力和因此填料在聚合物中的分散。
优选地，在所述第一混合步骤之后的所述n个混合步骤的至少一个，更优选，在所述n个步骤的第二步骤之后的所述n个步骤的第三步骤(又在所述第一混合步骤之后)基本上是再混合步骤。
所谓的混合步骤是指其中没有弹性体配混物的成分被引入所述各分批式混合器的步骤。因此，有利地，让配混物经历专门术语称作“再研磨”的加工步骤，其赋予成分在聚合物基质中的最佳分散和分布性能和所得弹性体配混物在硫化之前和之后的所需物理-化学性能。
优选地，在所述第一混合步骤之后的所述n个混合步骤的至少一个中，更优选在所述n个混合步骤的最后一步中，考虑向所述各分批式混合器进料能够促进交联的成分。这样，有利地，获得可硫化弹性体配混物。
优选地，能够促进交联的成分的总含量大于1phr，更优选大于2phr，和/或小于或等于10phr，更优选小于或等于大约7phr。
优选地，所述能够促进交联的成分包含硫化剂，例如选自硫或含硫分子(硫供体)，或它们的混合物。
优选地，所述能够促进交联的成分包含促进剂，选自例如，以下组：二硫代氨基甲酸盐、胍、硫脲、噻唑、次磺酰胺(sulphenamides)、秋兰姆、胺、黄原酸盐或它们的混合物。
优选地，将所述能够促进交联的成分中的所有含量在所述最后一步中进料。这样，防止“焦烧”现象。
更优选，所述数量m也大于或等于3。即，所述方法包括在分批式混合器中的三个相异混合步骤，之后，各自接着是在双螺杆锥形混合器中的各自混合步骤。这样，申请人已经注意到，例如，对于具有高增强填料含量，即大于或等于40phr的配混物，与常规使用的四个步骤相比可以用在分批式混合器中的正好三个步骤达到成分的分散和所需的化学-物理特征。
优选地，n大于或等于4，更优选等于4。这样，包括在分批式混合器中的上述三个步骤和之后接着是在双螺杆锥形混合器中的三个各自步骤，和将能够促进交联的成分引入的最后混合步骤。
优选地，m等于3。申请人已经事实上以经验观察到，将能够促进交联的成分引入的最后混合步骤不要求在双螺杆锥形混合器中在门关闭情况下的各自混合步骤，从而简化获得可硫化配混物的方法。
优选地，所述n个混合步骤的所述最后一个步骤后面(优选立即)接着是从所述各双螺杆锥形混合器的所述出口嘴在所述门呈所述打开构型布置的情况下卸料所述各批弹性体配混物的各自步骤。因此，有利地，使用同一个设备，即双螺杆锥形混合器，同样移走和成形弹性体配混物，如上面阐述那样。
优选地，除了所述至少一种弹性体聚合物、所述增强填料和所述能够促进交联的成分之外，以下成分中至少一种也可以存在于弹性体配混物中：
-活化剂，例如锌化合物，尤其是ZnO，ZnCO3，含8-18个碳原子的饱和或不饱和脂肪酸的锌盐，例如硬脂酸锌，它们优选在弹性体配混物中由ZnO和脂肪酸原位形成，以及BiO，PbO，Pb3O4，PbO2或它们的混合物。
-基于配混物设计用于的专门应用选择的添加剂，例如，抗氧化剂，抗老化剂，增塑剂(例如增塑油)，增粘剂，抗臭氧剂，增强树脂或它们的混合物。
在一个实施方案中，所述各双螺杆锥形混合器除了从所述各分批式混合器卸料的各批弹性体配混物以外没有被进料所述弹性体配混物的任何成分。因此，有利地，简化了成分的分配和进料，申请人已经观察到，双螺杆锥形混合器可以有利地充当“再研磨”混合器，赋予所得的配混物所需物理-化学特征。
优选地，规定为全部所述n个混合步骤仅提供一个分批式混合器和/或为全部所述m个混合步骤仅提供一个双螺杆锥形混合器。这样，有利地，可以如上所述经由在同一个设备对中的多个依次步骤制备一批弹性体配混物，或更优选，一系列配混物批料。然而，本发明同样考虑其中在物理上不同的分批式混合器和/或分批式混合器双螺杆锥形混合器中进行各个混合步骤的情况。
每个或所述一个双螺杆锥形混合器可以显示以下优选特征中的一种或多种。
优选地，所述双螺杆锥形混合器的所述螺杆是具有可变螺距的螺旋形螺杆，典型地具有朝出口嘴单调减小的螺距。
优选地，所述螺杆是共贯穿的。
优选地，所述双螺杆锥形混合器的所述螺杆按相同速度旋转。
优选地，所述双螺杆锥形混合器中在门关闭情况下的所述各自第二预定混合时间间隔大于或等于60s，更优选大于或等于90s，和/或小于或等于250s，更优选小于或等于180s。这样，达到配混物的足够加工，此外双螺杆锥形混合器的加工时间保持与分批式混合器的典型加工时间相当，以便使该对机器的每小时输出量最大化。
优选地，所述双螺杆锥形混合器中的所述混合如下进行：使具有螺杆正向旋转的混合的至少一个子步骤(更优选至少两个子步骤)与具有螺杆逆向旋转的混合的至少一个子步骤(更优选两个子步骤)交替。所谓的正向旋转是指在这种旋转下螺杆将材料朝出口嘴推进。所谓的逆向旋转是指与正向旋转呈相反方向的旋转。
优选地，具有正向旋转的混合的所述子步骤(或所述子步骤中的每一个)持续大于或等于20s，和/或小于或等于60s的时间间隔。
优选地，具有逆向旋转的混合的所述子步骤(或所述子步骤中的每一个)持续大于或等于5s，和/或小于或等于30s的时间间隔。
申请人已经认识到，有利地，使具有正向和逆向旋转的混合交替改进材料的混合和均匀性。
优选地，所述螺杆按小于或等于130rpm(转/分钟)，更优选小于或等于100rpm，和/或大于或等于20rpm的速度旋转。
优选地，在所述双螺杆锥形混合器中的混合期间，内混合室中的温度维持大于或等于120℃，和/或小于或等于150℃，更优选小于或等于140℃。有利地，这样防止配混物的焦烧现象，即弹性体的不希望的交联。
优选地，在所述双螺杆锥形混合器中的混合期间，通过改变螺杆的旋转速度控制内混合室中的温度。
优选地，所述螺杆具有小于或等于1000mm，更优选小于或等于900mm，和/或大于或等于500mm，更优选大于或等于600mm的最大直径(在入口部分)。
优选地，所述螺杆具有小于或等于500mm，更优选小于或等于400mm，和/或大于或等于100mm，更优选大于或等于200mm的最小直径(在出口嘴)。
优选地，所述螺杆具有小于或等于2000mm，更优选小于或等于1500mm，和/或大于或等于500mm，更优选大于或等于700mm的长度。
优选地，所述螺杆一起形成(在出口嘴附近)小于或等于30o，更优选小于或等于20o，和/或大于或等于10o，更优选大于或等于12o的锐角(以螺杆的旋转轴为参照)。
优选地，所述螺杆中的每一个通过具有小于或等于300kW，更优选小于或等于200kW和/或大于或等于80kW，更优选大于或等于100kW的功率的电动机驱动。这样，混合同时是有效且低能量消耗的。
优选地，所述双螺杆锥形混合器包括在入口嘴处具有下端和在所述各分批式混合器的卸料嘴处具有上端的加料斗。
优选地，所述加料斗配置用来将各分批式混合器的混合室与双螺杆锥形混合器的混合室不中断地连接。有利地，这样，配混物不与外界环境接触。
优选地，双螺杆锥形混合器包括与双螺杆锥形混合器的所述内室流体连通，更优选在加料斗处具有抽吸嘴的抽吸泵。有利地，这样，可以抽吸混合副产物，典型地呈蒸气，例如水和/或非必要地，乙醇形式。
优选地，所述入口嘴具有在螺杆附近，更优选与螺杆平行发展的区段。
优选地，双螺杆锥形混合器的所述入口嘴具有面积大于或等于2000cm2，更优选大于或等于3000cm2的区段。有利地，这样可以在短时间内将配混物的所有批料装载到双螺杆混合器的内室中。
优选地，双螺杆锥形混合器的所述内室具有大于或等于100升，更优选大于或等于150升的用于混合配混物的有用体积(即可用于加工配混物的自由体积)。这样，有利地，双螺杆锥形混合器可以同时加工整批配混物。
优选地，所述批配混物具有大于或等于100kg和/或小于或等于500kg的总重量。
优选地，以大于或等于10转/分钟和/或小于或等于80转/分钟，更优选20-60转/分钟的转子速度(典型地不恒定)进行所述各分批式混合器中的混合。
优选地，所述各分批式混合器中的所述各自第一混合时间间隔大于100s，更优选大于或等于150s，和/或小于或等于500s，更优选小于或等于400s。
优选地，所述转子是反向转动。
所述转子可以具有切向或共贯穿类型。
可以根据本发明有利使用的分批式混合器的具体实例是以商标
Figure BDA0001664658670000151
或
Figure BDA0001664658670000152
已知的那些，这取决于转子是否分别相互成切线工作或共贯穿的。
优选地，向所述各双螺杆锥形混合器进料所述各批弹性体配混物在从各分批式混合器卸料各批弹性体配混物后立即进行。优选地，进料到所述各双螺杆锥形混合器的弹性体配混物的温度基本上等于从分批式混合器卸料的弹性体配混物的温度，更优选大于或等于60℃，甚至更优选大于或等于80℃。这样，节约使配混物达到便于在双螺杆锥形混合器中加工的温度所必要的能量。
优选地，进一步考虑经由使用布置在各双螺杆锥形混合器下游的压片设备将从所述各双螺杆锥形混合器卸料的所述各弹性体配混物以片材成形。所述压片设备可以例如是压延机或具有反向转动辊子的开炼机。这样，有利地，配混物获得便于后续处理和/或存储的合适形状。
优选地，考虑在布置于所述压片设备下游的贮布装置系统(festoon system)中将所述片材形状弹性体配混物冷却。所述贮布装置系统有利地使配混物移动离开双螺杆锥形混合器。
优选地，将所述冷却的弹性体配混物投掷在托板上并储存。
根据本发明的另一个方面，本发明涉及轮胎，优选重型运输车轮胎的制备方法，包括：
-构造生胎，
-使所述生胎经受模塑和硫化以便获得成品轮胎；
其中所述生胎的至少一个组件包含所述弹性体配混物。
所述组件可以是轮胎的各种结构元件之一，例如：胎冠、底层、胎体层、带束层、侧壁、增强元件、耐磨层。优选地，所述组件是胎冠。
根据一种典型的方法，可以随后使用适合的构造装置组装结构元件以获得成品轮胎。
在另一方面，在不使用半成品的情况下构造轮胎的备选方法是本领域中已知的。
在这方面，在基本上由弹性体配混物组成轮胎结构元件，例如胎冠的情况下，在带有待构造的轮胎的支撑体上敷设连续延伸的带元件，排列所述连续延伸的带元件，以便相并列地和/或以叠加的关系形成多个联贯盘管(coil)，以获得呈最终构型的轮胎。或者，在基本上由弹性体配混物和增强帘线元件中的至少一个组成的轮胎结构元件，例如胎体帘布层、带束层的情况下，所述连续延伸的带元件与至少一个增强帘线元件结合，以便产生呈含至少一个增强帘线元件的橡胶包裹帘线或条状元件形式的半成品，将其相并列地和/或以叠加的关系进一步敷设在带有待构造的轮胎的支撑体上，以便获得呈最终构型的轮胎。
将利用示例性实施方案参照附图进一步详细说明本发明，其中：
-图1示出了制备根据本发明的弹性体配混物的示例性设备；
-图2示出了用于本发明的双螺杆锥形混合器的示意性且局部性区段。
参考数字1表示适合于执行制备根据本发明的含增强填料的弹性体配混物的方法的工业设备的实例。
该设备包括(至少)一个分批式混合器101，其包括混合室、封装在所述混合室中的一对反向转动转子和布置在所述转子上方并可往返于该对转子移动的活塞(未显示)。所述分批式混合设备通常装备有布置在所述混合室上部用于使活塞向上移动(以使得所述混合室可进入，从而允许成分经过特殊加料斗(未显示)引入)和向下移动(以致对被转子加工并位于它们上面的材料施加压力)的气压或液压缸。布置在混合室底部上的液压系统使门移动，该门打开适合的卸料嘴110以便在混合循环结束时允许弹性体配混物的卸料。
图1示意性地示出了具有切向转子的分批式混合器。
在工业领域中典型地，混合室的内体积适应于制备各自重量几百千克(200-400kg)的配混物批料。
设备1还包括(至少)一个布置在分批式混合器下面的双螺杆锥形混合器201。
所述双螺杆锥形混合器具有装备有入口嘴203和出口嘴204的混合室202。
优选地，入口嘴203具有在螺杆附近发展的区段并具有大于或等于2000cm2的面积。
典型地，混合室202由第一部分202a和第二部分202b组成，所述第一部分202a邻近出口嘴204并在其横向发展上封闭，所述第二部分202b比所述第一部分更大并与所述第一部分相反并布置在入口嘴203处(并因此，第二部分在入口嘴处横向打开)。
所述混合室封装两个朝出口嘴会聚的锥形反向转动螺杆205。由所述螺杆的两个旋转轴形成的锐角210例如等于16o。
双螺杆锥形混合器进一步装备有门206，其适合于完全打开和关闭所述出口嘴204。在图2中，所述门示意性地以出口嘴的关闭构型示出，而在图1中，它以出口嘴204的打开构型示出。
优选地，双螺杆锥形混合器的螺杆是共贯穿螺旋形螺杆，其中螺距朝出口嘴204严格单调地减小。典型地，螺杆不含混合段，即适合于向正被加工的材料施加剪切应变。
优选地，所述螺杆中的每一个由专用电动机(未显示)驱动并且所述混合器可以包括在两个螺杆之间的同步化设备(未显示)，其确保螺杆的同步和反向转动旋转。
优选地，双螺杆锥形混合器包括加料斗207，其具有在入口嘴203处的下端和在分批式混合器101的卸料嘴110处的上端。
优选地，所述加料斗的上端以与分批式混合器紧密接触的方式包围卸料嘴110以致在分批式混合器和双螺杆锥形混合器之间建立连续性。
优选地，双螺杆锥形混合器包括抽吸泵208，其在加料斗的侧壁处具有抽吸嘴209。
设备1优选包括布置在双螺杆锥形混合器下游的压片设备301(例如压延机，如图1所示，或具有反向转动辊子的开放混合器或开炼机，没有显示)。
设备1优选包括布置在压片设备下游的贮布装置系统401，其适合于将配混物输送离开混合器并将它冷却(例如利用空气射流)。典型地，贮布装置系统包括槽402以用抗粘剂液体湿润弹性体配混物。
适合的输送带302典型地布置在双螺杆锥形混合器和压片设备之间和/或压片设备和贮布装置系统之间。
设备1优选包括装料站501，其中将冷却的弹性体配混物投掷在托板502上以便临时存储，等待配混物经历后续加工循环。
在使用中，设备1适应于进行制备根据本发明的含增强填料的弹性体配混物108的方法。
所述弹性体配混物108可以是母料，即具有弹性体基质和已经引入的增强填料但是其中至少促进硫化的试剂还没有被引入的弹性体配混物，以便制备适合于引入生胎(例如呈轮胎组件形式，例如典型地胎冠)的最终可硫化弹性体配混物。典型地在另一个独立的混合步骤中引入硫化剂，如下文中更好阐明的那样，以便制备最终配混物。
为了制备根据本发明的弹性体配混物108，考虑在分批式混合器101中进料弹性体聚合物102(根据定义等于100phr的总含量)和至少10phr的增强填料103。
然后，接着是分批式混合器中引入的成分的第一加工步骤，其包括一些子步骤，包括在弹性体聚合物中引入增强填料，在聚合物基质中分散和分布增强填料，引入附加的成分例如增塑油等。
典型地，在这种方法期间，活塞上下地进行一些冲程循环，例如工业中已知的那样。
在上述加工结束时，从分批式混合器101的卸料嘴110完全地卸料如此获得的该批弹性体配混物108，其中增强填料基本上均匀地分散和分布在弹性体聚合物中。
有利地，混合的主要部分在双螺杆锥形混合器201中进行。
为此，一次全部将从分批式混合器卸料的整批配混物108进料到双螺杆锥形混合器。例如，将向下关闭分批式混合器101的混合室的门打开以致整个批料靠重力落入加料斗207直至到达双螺杆锥形混合器的入口嘴203。
在此，配混物108遇到螺杆205，其已经预先旋转。入口嘴203的大的截面积，混合室202的大的第二部分202b和螺杆205在入口嘴203处的大的螺旋形螺距和深度的组合允许在混合室202中快速引入整批配混物108。
优选地，除了配混物108之外没有弹性体配混物108的其它成分引入双螺杆锥形混合器。
在将配混物108进料到双螺杆锥形混合器时，所述门典型地已经呈出口嘴204的关闭构型(图2)并如所提及的那样，螺杆205已经旋转。
在门呈这种构型的情况下，在双螺杆锥形混合器的混合室202加工配混物。一旦适合的时间间隔过去，将门206调节到出口嘴的打开构型(图1)并从双螺杆锥形混合器的出口嘴204(已经自由)卸料弹性体配混物108。
在双螺杆锥形混合器中的加工期间，典型地，通过配混物完全地填充混合室的第一部分202a，而第二部分202b仅由配混物部分地填充。
由于当以正向旋转时由螺杆205进行的输送作用，和在由门206进行的锁定作用下，配混物经历促进材料混合的材料沿纵向的再循环，而不经历在混合器例如上述分批式混合器或连续混合器中典型发生的剪切应变。
优选地，双螺杆锥形混合器中的混合如下进行；使具有螺杆正向旋转的至少一个混合步骤与具有螺杆逆向旋转的至少一个混合步骤交替。
在螺杆逆向旋转期间，正被加工的材料被带离门206，然后在螺杆正向旋转期间再次被推到门206上。这样提高材料的混合程度。
优选地，在双螺杆锥形混合器中的混合期间，将正被加工的材料的温度维持在受控的数值范围中，例如130-140℃。为此，双螺杆反应混合器装备有热调节系统(典型地液体)，该图中没有显示，其作用于混合室上(例如一组在混合器机体中形成的液压管道)。此外，螺杆的旋转速度可以在反馈循环下随检测的温度变化而合适地改变，以便控制材料的温度。
例如，通过压延机301将从双螺杆锥形混合器以连续流卸料的弹性体配混物108成形为片材，并因此输送到贮布装置系统401以便用非粘合性液体湿润并冷却。
典型地，将冷却的弹性体配混物108投掷在托板502上并储存等待后续加工步骤。
优选地，让如此获得的弹性体配混物108在由分批式混合器101和双螺杆锥形混合器201组成的设备对中经历至少一个其它步骤，优选至少两个其它步骤，每个其它步骤基本上如上所述进行，不同在于引入的成分不同。例如，在第二步骤中，可以将抗氧化剂和/或抗臭氧剂引入分批式混合器中，而在第三步骤中没有进料其它成分。有利地，没有成分进料到双螺杆锥形混合器。
为了获得适合于引入到生胎中的可硫化弹性体配混物，典型地在分批式混合器101内进行另一个最终混合步骤。
在这种情况下，向分批式混合器进料(冷却的)弹性体配混物108和至少能够促进交联的成分。然后在分批式混合器中将能够促进交联的成分与弹性体配混物108混合(典型地通过检测温度没有上升到可能触发至少部分硫化，或焦烧的值)以便获得各批可硫化弹性体配混物，最后从所述最终混合器完全卸料该弹性体配混物。
在混合阶段后，从分批式混合器101完全地卸料所获得的各批最终弹性体配混物，然后进料到双螺杆锥形混合器，该双螺杆锥形混合器从其出口嘴204在门206呈打开构型布置的情况下卸料(基本上没有任何进一步混合)各批弹性体配混物。因此，一旦门206保持打开，双螺杆锥形混合器201就可以在这种情况下用作与分批式混合器101联锁的卸料设备。
接着是所获得的各弹性体配混物的进一步处理和/或成形步骤，例如在压片设备301中通过，随后在贮布装置中冷却，挤出成半成品等。
在一个实施方案中，用于各自混合步骤的一些或全部的分批式混合器是物理上相同的和/或用于各自混合步骤的一些或全部的双螺杆锥形混合器是物理上相同的。换言之，将弹性体配混物108重复地送回到相同分批式混合器101以便经历上述n个混合步骤和上述m个混合步骤。
在一个备选的实施方案中，分批式混合器对于所述n个混合步骤的每个或一些可以是不同的混合器，对于双螺杆锥形混合器同样如此。
下面将利用两个试验实施例(对比实施例1和根据本发明的实施例2)进一步描述本发明，给出这些实施例纯粹用于举例且不希望对本发明有任何限制。
表1、2和3示出了一般用于实施例1-2的轮胎胎面用配混物的成分的配方(用量以phr给出)。
表1
Figure BDA0001664658670000211
表2
Figure BDA0001664658670000212
表3
Figure BDA0001664658670000221
实施例1(对比)
第一步骤
将表1中列出的所有组分一起在以下工作条件下工作的
Figure BDA0001664658670000225
混合器(型号F270)中混合：
-混合时间：270s；
-填充系数：75％；
-转子速度：25-40rpm之间可变；
-卸料温度：135℃。
第一卸料步骤
从第一步骤获得的弹性体配混物以单一溶液从
Figure BDA0001664658670000222
立即卸料到具有以下特性的双螺杆锥形混合器
Figure BDA0001664658670000223
CTM315：
-最大螺杆直径800mm
-最小螺杆直径300mm
-螺杆长度1000mm
-螺杆之间的角度16o
-每个电动机的功率160KW
-入口嘴的截面积大约5000cm2。
从
Figure BDA0001664658670000224
卸料的总时间等于30s。
采用上述锥形混合器，通过在以下工作条件下操作立即移走材料：
-门呈打开构型
-螺杆旋转速度：80rpm,
-正向旋转(n)，
-双螺杆锥形混合器的总排空时间：90s。
然后将从双螺杆锥形混合器离开的材料成型成片材，冷却到室温(23℃)并储存。
第二步骤
将如上所述获得的弹性体配混物，以及表2中的所有成分一起在以下工作条件下操作的
Figure BDA0001664658670000231
混合器(型号F270)中混合：
-混合时间：210s；
-填充系数：70％；
-转子速度：30-40rpm之间可变；
-卸料温度：130℃。
第二卸料步骤
与第一卸料步骤一样。
第三步骤(第一再研磨步骤)
将如此获得的弹性体配混物在没有添加其它成分的情况下进料到在以下工作条件下操作的
Figure BDA0001664658670000232
混合器(型号F270)：
-混合时间：180s；
-填充系数：70％；
-转子速度：30-40rpm之间可变；
-卸料温度：130℃。
第三卸料步骤
与第一卸料步骤一样。
第四步骤(第二再研磨步骤)
将如此获得的弹性体配混物在没有添加其它成分的情况下进料到在以下工作条件下操作的
Figure BDA0001664658670000241
混合器(型号F270)：
-混合时间：180s；
-填充系数：70％；
-转子速度：30-40rpm之间可变；
-卸料温度：130℃。
第四卸料步骤
与第一卸料步骤一样。
最后步骤
将如此获得的弹性体配混物以及表3中的所有成分进料到
Figure BDA0001664658670000242
混合器(型号F270)并在以下工作条件下操作进行最后混合步骤：
-混合时间：150s；
-填充系数：75％；
-转子速度：30转/分钟；
-卸料温度：100℃。
最后卸料步骤
与第一卸料步骤一样。
实施例2(本发明)
第一步骤
将表1中列出的所有组分一起在以下工作条件下工作的
Figure BDA0001664658670000243
混合器(型号F270)中混合：
-混合时间：270s；
-填充系数：75％；
-转子速度：25-40rpm之间可变；
-卸料温度：135℃。
第一中间步骤
立即从所述
Figure BDA0001664658670000251
以单一溶液卸料从上述第一步骤获得的该批弹性体配混物，加入所述双螺杆锥形混合器
Figure BDA0001664658670000252
CTM315的加料斗。
如同上述，从
Figure BDA0001664658670000253
卸料的总时间等于30s。
然后，在双螺杆锥形混合器中在没有添加任何附加成分的情况下通过在以下工作条件下的操作立即进行进一步混合：
-门呈关闭构型
-40-80rpm的螺杆旋转速度，
-正向(n)-反向(i)旋转分布型：n-i-n-i-n
-各自混合时间：45-15-45-15-30s
-锥形混合器中的总混合时间：150s。
-锥形混合器的总排空时间：60s。
-在卸料时测量的配混物温度：130℃。
然后将从双螺杆锥形混合器离开的材料成型成片材，冷却到室温(23℃)并储存用于如下后续加工步骤。
第二步骤
将如上所述获得的弹性体配混物，以及表2中的所有成分一起在以下工作条件下操作的
Figure BDA0001664658670000254
混合器(型号F270)中混合：
-混合时间：210s；
-填充系数：70％；
-转子速度：30-40rpm之间可变；
-卸料温度：130℃。
第二中间步骤
与第一中间步骤一样。
第三步骤
将如此获得的弹性体配混物在没有添加其它成分的情况下进料到在以下工作条件下操作的
Figure BDA0001664658670000261
混合器(型号F270)：
-混合时间：180s；
-填充系数：70％；
-转子速度：30-40rpm之间可变；
-卸料温度：130℃。
第三中间步骤
与第一中间步骤一样。
最后步骤
将如此获得的弹性体配混物以及表3中的所有成分进料
Figure BDA0001664658670000262
混合器(型号F270)并在以下工作条件下操作进行最后混合步骤：
-混合时间：150s；
-填充系数：75％；
-转子速度：30转/分钟；
-卸料温度：100℃。
最后卸料步骤
从所述
Figure BDA0001664658670000263
以单一溶液立即卸料从最后一步获得的弹性体配混物，加入上述双螺杆锥形混合器
Figure BDA0001664658670000264
CTM315的加料斗中。
从
Figure BDA0001664658670000265
卸料的总时间等于30s。
采用上述锥形混合器，通过在以下工作条件下操作立即移走材料：
-门呈打开构型
-螺杆旋转速度：80rpm,
-正向旋转(n)，
-双螺杆锥形混合器的总排空时间：90s。
然后将从双螺杆锥形混合器离开的材料成型成片材，冷却到室温(23℃)并储存。
试验实施例1和2中获得的弹性体配混物以评价以下性能：未分散填料的百分率，门尼粘度(ML 1+4)，伸长率负荷Ca1、Ca3、CR：所获得的结果示于表4中。
对从最终卸料步骤之后的配混物提取的非交联样品如下测量未分散填料的百分率。
对于每种配混物，从在170℃下硫化10分钟的配混物获得正方形样品，其具有2.5mm的边长和0.5-6mm的厚度。具有低温单元的显微切片机Leica LN 20用于制备样品。
随后捕获用具有模拟摄像机的Leica DM 4000显微镜获得的样品表面的图像。
对这些样品(各自具有6.25mm2的总面积)使用具有Media Cybernetics,Inc.的Image-ProTM加上图像分析软件支持的AIA(自动图像分析Automated Image Analysis)技术。在实践中，这种分析技术计算相对于增强填料的总体积具有大于7mm3的体积的增强填料附聚物的体积百分率。
表中所示的值由对十个图像62.5mm2的总面积进行计算获得。
应该指出，申请人已经以经验验证，小于1％的未分散填料值认为对于生产轮胎的目的是可接受的。
根据ISO 289-1:2005标准对从最后步骤之后的配混物提取的非交联样品测量100℃下的门尼粘度ML(1+4)。
根据ISO 37标准对从最后步骤之后和交联之后的配混物提取的样品测量伸长率负荷Ca1、Ca3、CR(分别在100％、300％的伸长率和断裂下测量)。
表4中所示的数据(除未分散填料的百分率之外)对于实施例2表示为对实施例1(特意设置在100)获得的相应数据的百分率。
表4
Figure BDA0001664658670000281
表4中所示的数据显示根据本发明(实施例2)获得的弹性体配混物，其中在分批式混合器中配混物的整个再研磨步骤减少，这除了其余部分之外还包括分批式混合器的占用时间减少大约18％(基于16.5分钟的总时间，少3分钟)，具有基本上等于完全在分批式混合器中加工的配混物的那些的填料分散和粘度。此外，在硫化后在各种伸长率下的负荷也基本上相当。

Claims (23)

1.包含100phr的至少一种弹性体聚合物(102)和至少10phr的至少一种增强填料(103)的弹性体配混物(108)的制备方法，所述方法包括：
-提供一个或多个分批式混合器(101)，每个分批式混合器包括混合室、封装在所述混合室中的一对转子和布置在所述转子上方且可往返于该对转子移动的活塞；
-提供一个或多个双螺杆锥形混合器(201)，每个双螺杆锥形混合器具有装备有入口嘴(203)和出口嘴(204)的混合室(202)，其中所述混合室封装两个反向转动且朝所述出口嘴会聚的锥形螺杆(205)，所述每个双螺杆锥形混合器装备有适合于掌控所述出口嘴的关闭构型和所述出口嘴的打开构型的门(206)；
-至少一个向所述一个或多个分批式混合器(101)各自进料所述至少一种弹性体聚合物(102)的至少一部分和所述增强填料(103)的至少一部分的步骤；
-数量n个在所述一个或多个分批式混合器(101)的各自中持续各自第一预定时间间隔的混合步骤，采取一定方式以致获得各批弹性体配混物(108)，所述各分批式混合器中的每个混合步骤后面跟着从所述各分批式混合器完全卸料所述各批弹性体配混物的各自步骤，和随后，向所述一个或多个双螺杆锥形混合器(201)的各自进料所述各批卸料的弹性体配混物的各自步骤，其中所述数量n个混合步骤的第一混合步骤之前紧接着所述至少一个向所述各分批式混合器进料的步骤；
-数量m个在所述一个或多个双螺杆锥形混合器(201)的各自中在所述门(206)呈所述出口嘴的所述关闭构型的情况下混合所述各批弹性体配混物(108)持续各自第二预定时间间隔的步骤，所述各双螺杆锥形混合器中的每个混合步骤在所述数量n个向各双螺杆锥形混合器进料的步骤的各自步骤之后和后面跟着从所述各双螺杆锥形混合器的所述出口嘴在所述门呈所述打开构型布置的情况下卸料所述各批弹性体配混物的各自步骤，
其中所述数量n和m是大于或等于1的整数，和其中n大于或等于m。
2.根据权利要求1的方法，其中向所述各双螺杆锥形混合器进料所述各批弹性体配混物的每个步骤在从所述各分批式混合器各自卸料各批配混物后立即进行，其中进料到所述各双螺杆锥形混合器的弹性体配混物的温度基本上等于从所述分批式混合器卸料的弹性体配混物的温度，和其中所述各双螺杆锥形混合器中的每个混合步骤之前紧接着所述数量n个向各双螺杆锥形混合器进料的步骤的所述各自步骤。
3.根据权利要求1或2的方法，其中所述至少一种弹性体聚合物选自：二烯弹性体聚合物和单烯烃弹性体聚合物或它们的混合物，其中所述至少一种增强填料选自：炭黑、基于二氧化硅的增强填料、氧化铝、碳酸钙、高岭土或它们的混合物和其中所述弹性体配混物中的增强填料的总含量等于或大于20phr和/或小于120phr。
4.根据权利要求1或2的方法，其中所述弹性体配混物中的炭黑的总含量等于或大于40phr。
5.根据权利要求1或2的方法，其中将所述弹性体配混物的弹性体聚合物和/或增强填料的全部含量进料到所述各分批式混合器。
6.根据权利要求1的方法，其中所述数量n大于或等于2。
7.根据权利要求6的方法，其中所述数量m大于或等于2。
8.根据权利要求6的方法，其中所述数量n大于或等于3。
9.根据权利要求6的方法，其中所述n个混合步骤在所述第一混合步骤之后的至少一个基本上是再混合步骤。
10.根据权利要求6的方法，其中所述n个混合步骤在所述第一混合步骤之后的至少一个中，规定向所述各分批式混合器进料能够促进交联的成分，其中能够促进交联的成分的总含量大于1phr和/或小于或等于10phr。
11.根据权利要求8-10中任一项的方法，其中所述数量m大于或等于3。
12.根据权利要求8-10中任一项的方法，其中所述数量n大于或等于4。
13.根据权利要求12的方法，其中所述数量m等于3和其中所述n个混合步骤的最后一个步骤之后紧接着从所述各双螺杆锥形混合器的所述出口嘴(204)在所述门(206)呈所述打开构型布置的情况下卸料所述各批弹性体配混物的各自步骤。
14.根据权利要求1或2的方法，其中所述各双螺杆锥形混合器(201)除了从所述各分批式混合器(101)卸料的各批弹性体配混物以外没有被进料所述弹性体配混物的任何成分。
15.根据权利要求8-10中任一项所述的方法，其中规定为全部所述n个混合步骤仅提供一个分批式混合器和/或为全部所述m个混合步骤仅提供一个双螺杆锥形混合器。
16.根据权利要求1或2的方法，其中所述各双螺杆锥形混合器(201)的所述螺杆(205)是按相同速度旋转的具有可变螺距的共贯穿螺旋形螺杆，所述速度小于或等于130rpm和/或大于或等于20rpm，其中所述螺杆具有小于或等于1000mm，和/或大于或等于500mm的最大直径，小于或等于500mm，和/或大于或等于100mm的最小直径，和小于或等于2000mm，和/或大于或等于500mm的长度，其中所述螺杆的旋转轴一起形成小于或等于30°，和/或大于或等于10°的锐角(210)，其中所述螺杆中的每一个由具有小于或等于300kW，和/或大于或等于80kW的功率的电动机驱动，其中所述入口嘴(203)具有接近于所述螺杆延伸的区段，所述区段具有大于或等于2000cm2的面积和其中所述双螺杆锥形混合器(201)的所述混合室(202)具有大于或等于100升的用于混合各弹性体配混物的有用体积。
17.根据权利要求1或2的方法，其中所述双螺杆锥形混合器中在门关闭的情况下混合的所述各自第二预定时间间隔大于或等于60s，和/或小于或等于250s。
18.根据权利要求1或2的方法，其中所述双螺杆锥形混合器中的所述混合如下进行：使具有螺杆正向旋转的至少一个混合子步骤与具有螺杆逆向旋转的至少一个混合子步骤交替。
19.根据权利要求1或2的方法，其中所述双螺杆锥形混合器(201)包括装料漏斗(207)，所述装料漏斗(207)在入口嘴(203)处具有底端和在所述各分批式混合器(101)的卸料嘴(110)处具有上端，其中所述装料漏斗配置用于将各分批式混合器的混合室与双螺杆锥形混合器的混合室不中断地连接，和其中所述双螺杆锥形混合器包括与所述双螺杆锥形混合器的所述混合室流体连通的在装料漏斗(207)处具有抽吸嘴(209)的抽吸泵(208)。
20.根据权利要求1或2的方法，其中所述各分批式混合器(101)中的混合按大于或等于10转/分钟和/或小于或等于80转/分钟的转子速度执行，其中所述各分批式混合器中的混合的所述各自第一预定时间间隔大于或等于100s，和/或小于或等于500s和其中所述转子按反向转动方式旋转。
21.根据权利要求6的方法，其中在所述n个混合步骤的最后一个步骤中，规定向所述各分批式混合器进料能够促进交联的成分，其中能够促进交联的成分的总含量大于1phr和/或小于或等于10phr。
22.根据权利要求6的方法，其中所述n个混合步骤在所述n个步骤的第二混合步骤之后，又在所述第一混合步骤之后的第三混合步骤基本上是再混合步骤。
23.轮胎的制备方法，包括：
-根据上述权利要求1-22中任一项的弹性体配混物的制备方法；
-构造生胎，
-使所述生胎经受模塑和硫化以便获得成品轮胎；
其中所述生胎的至少一个组件包含所述弹性体配混物，其中所述至少一个组件是选自以下组的所述成品轮胎的结构元件：胎冠、底层、胎体层、带束层、侧壁、增强元件、耐磨层。
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