CN108602986B - 橡胶混合物及充气车辆轮胎 - Google Patents
橡胶混合物及充气车辆轮胎 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108602986B CN108602986B CN201680080187.8A CN201680080187A CN108602986B CN 108602986 B CN108602986 B CN 108602986B CN 201680080187 A CN201680080187 A CN 201680080187A CN 108602986 B CN108602986 B CN 108602986B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rubber
- rubber mixture
- surface area
- mixture
- sulfur
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L15/00—Compositions of rubber derivatives
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
- B60C1/0025—Compositions of the sidewalls
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/34—Silicon-containing compounds
- C08K3/36—Silica
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/54—Silicon-containing compounds
- C08K5/548—Silicon-containing compounds containing sulfur
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L7/00—Compositions of natural rubber
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/002—Physical properties
- C08K2201/006—Additives being defined by their surface area
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2312/00—Crosslinking
- C08L2312/08—Crosslinking by silane
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/86—Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Tires In General (AREA)
Abstract
本发明涉及:硫可硫化的橡胶混合物,特别是用于充气车辆轮胎的胎侧;以及充气车辆轮胎,其胎侧至少部分地由通过硫硫化的该橡胶混合物组成。为了降低的迟滞,因此在用作胎侧混合物的情况下导致低滚动阻力,该橡胶混合物含有20至80phr的天然橡胶和/或合成聚异戊二烯、20至80phr的至少一种官能化用于结合到硅酸上的聚丁二烯和20至50phr的至少一种硅酸,该硅酸具有50至130m2/g的CTAB表面积(根据ASTM D 3765)60至140m2/g的氮表面积(BET表面积)(根据DIN ISO 9277和DIN 66132)。
Description
技术领域
本发明涉及一种硫可交联的橡胶混合物,特别是用于充气车辆轮胎的胎侧,并且涉及一种充气车辆轮胎,其中该胎侧至少部分地由该硫交联的橡胶混合物组成。
背景技术
通常,充气车辆轮胎的胎侧基于包含炭黑的橡胶混合物。胎侧中的这种炭黑组分导致胎侧的低电阻并确保在从轮缘经由胎侧和胎面的部分驱动向下到道路上的过程中产生的静电荷的消散。
然而,轮胎的滚动阻力的降低变得越来越重要。已知的是,轮胎可以配备有低迟滞并且因此低滚动阻力的混合物,特别是在胎面中。用于降低橡胶混合物的滚动阻力的措施包括使用低活性的填料、使用少量的活性填料或使用二氧化硅而不是炭黑作为填料。
EP 1 419 195 B1披露了例如胎面混合物,这些胎面混合物为了改善轮胎特性,包含具有低比表面积(低表面积)的二氧化硅。这些二氧化硅的BET表面积小于130m2/g。
然而,上述用于降低滚动阻力的措施导致混合物的电阻增加,并且因此必须找到用于消散轮胎中的电荷的替代方案。
如果胎面由具有低滚动阻力和高水平的二氧化硅填料的混合物产生,则已知的是,例如,由具有高水平的炭黑填料的混合物构成的所谓的碳中心梁可以结合到胎面中。
为了进一步降低轮胎的滚动阻力,现在还有朝向设计具有低滚动阻力的轮胎的胎体混合物,即胎侧或橡胶化混合物的策略。然后必须通过除经由胎侧混合物或橡胶化混合物之外的其他路线来实现电荷消散的路径。
为了在此种情况下确保电荷的消散,例如,DE 10 2010 037 004 A1披露了充气车辆轮胎,其中胎侧由不导电的橡胶材料组成。在这种情况下,呈线、线缆或条带形式的导电元件围绕胎侧螺旋缠绕。该导电元件是金属细丝、由金属细丝构成的帘线、或由导电橡胶混合物制成的条带。
发明内容
本发明解决的问题是提供硫可交联的橡胶混合物,该橡胶混合物在用作胎侧混合物时具有降低的迟滞并因此导致低滚动阻力。
该目的通过一种硫可交联的橡胶混合物实现,该橡胶混合物包含
-20至80phr的天然橡胶和/或合成聚异戊二烯,
-20至80phr的至少一种官能化用于附接到二氧化硅上的聚丁二烯,以及
-20至50phr的至少一种二氧化硅,该二氧化硅具有50至130m2/g的CTAB表面积(根据ASTM D 3765)和60至140m2/g的氮表面积(BET表面积)(根据DIN ISO 9277和DIN66132)。
出人意料地,本发明的橡胶混合物凭借指定量的成分的特定组合而具有明显降低的迟滞,这导致当用于轮胎中时降低的滚动阻力。
本文档中使用的单位“phr”(按重量计每一百份橡胶的份数)是橡胶工业中混合配方的量的标准单位。这些单独的物质的重量份的剂量在本文档中是基于100重量份的混合物中存在的所有高分子量并且因此固体橡胶的总质量。
本发明的橡胶混合物含有20至80phr的天然橡胶和/或合成聚异戊二烯。合成聚异戊二烯可以是顺式-1,4-聚异戊二烯或3,4-聚异戊二烯。然而,使用具有按重量计>90%的顺式-1,4含量的顺式-1,4-聚异戊二烯是优选的。此种聚异戊二烯可以通过在溶液中使用齐格勒-纳塔(Ziegler-Natta)催化剂或使用精细分散的烷基锂立体定向聚合来获得。天然橡胶(NR)同样是一种这样的顺式-1,4-聚异戊二烯;在天然橡胶中的顺式-1,4含量是按重量计大于99%。
此外,还可想到的是天然橡胶与一种或多种合成聚异戊二烯的混合物。
该橡胶混合物还含有20至80phr的至少一种官能化用于附接到二氧化硅上的聚丁二烯。该聚丁二烯可以是本领域技术人员已知的具有250 000至5 000 000g/mol的Mw的类型中的任一种。这些包括所谓的高顺式类型和低顺式类型,其中具有按重量计不小于90%的顺式含量的聚丁二烯被称为高顺式类型,并且具有按重量计小于90%的顺式含量的聚丁二烯被称为低顺式类型。低顺式聚丁二烯的实例是具有按重量计20%至50%的顺式含量的Li-BR(锂催化的丁二烯橡胶)。高顺式聚丁二烯可以例如用钕作为催化剂来制备并且导致橡胶混合物的低迟滞。聚丁二烯已被官能化用于附接到二氧化硅上,这意味着它具有允许通过极性基团结合到二氧化硅的极性基团上的基团。
聚丁二烯可能已经沿着聚合物链用此类基团官能化。然而,当聚丁二烯在聚合物末端用此类基团改性时是特别有利的。
聚丁二烯优选已经用硅烷硫化物进行端基改性。通过此种改性,在迟滞的降低方面取得了最好的结果。这种类型的聚丁二烯例如是已经用以下结构的硅烷硫化物进行端基改性的那些:
(RO)x(R)ySi-R‘-S-SiR3
其中Si是硅,S是硫并且O是氧,
x选自1、2和3并且y选自0、1和2,其中x+y=3,
R是相同或不同的并且选自C1烷基至C16烷基,并且
R‘选自芳基、烷芳基和C1烷基至C16烷基。
例如在WO 2007/047943 A2中描述了这种类型的聚丁二烯及其制备。
在本发明的有利发展中,该橡胶混合物包含20至60phr的天然橡胶和/或合成聚异戊二烯和40至80phr的至少一种官能化用于附接到二氧化硅上的聚丁二烯。在这些比例的情况下,有可能在轮胎中实现特别良好的滚动阻力值,而其他轮胎特性保持在良好水平。
该橡胶混合物还可以包含高达不超过10phr的量的另外的二烯橡胶。二烯橡胶在此是指通过二烯和/或环烯烃的聚合或共聚形成的并且因此在主链中或在侧基中具有C=C双键的橡胶。这些另外的二烯橡胶为例如苯乙烯-丁二烯共聚物(苯乙烯-丁二烯橡胶)和/或环氧化的聚异戊二烯和/或苯乙烯-异戊二烯橡胶和/或卤代丁基橡胶和/或聚降冰片烯和/或异戊二烯-异丁烯共聚物和/或乙烯-丙烯-二烯橡胶和/或丁腈橡胶和/或氯丁二烯橡胶和/或丙烯酸酯橡胶和/或氟橡胶和/或硅橡胶和/或聚硫橡胶和/或表氯醇橡胶和/或苯乙烯-异戊二烯-丁二烯三聚物和/或氢化的丙烯腈-丁二烯橡胶和/或氢化的苯乙烯-丁二烯橡胶。
然而,该一种或多种另外的二烯橡胶优选为也可以用官能团改性的苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR,苯乙烯-丁二烯橡胶)。
该橡胶混合物包含20至50phr的至少一种二氧化硅,该二氧化硅具有50至130m2/g、优选70至120m2/g的CTAB表面积(根据ASTM D 3765)和60至140m2/g、优选80至125m2/g的氮表面积(BET表面积)(根据DIN ISO 9277和DIN 66132)。由于它们的低比表面积,这些二氧化硅也被称为“低表面积”二氧化硅。在混合物中也有可能使用多种具有此类表面特性的二氧化硅。术语“硅酸”和“二氧化硅”在本发明的上下文中同义地使用,如在专业领域中惯用的。有可能使用例如来自法国苏威公司(Solvay)的或
为了进一步降低当橡胶混合物用于充气车辆轮胎的胎侧中时的滚动阻力,已经发现当该橡胶混合物含有4至11phf的至少一种封端的和/或未封端的巯基硅烷时是有利的。
在本文中使用的表述phf(按重量计每一百份填料的份数)是橡胶工业中用于填料的偶联剂的量的常规单位。在本申请的上下文中,phf涉及存在的一种或多种二氧化硅,这意味着存在的任何其他填料,例如炭黑,不被包括在巯基硅烷的量的计算内。
这些封端的和/或未封端的巯基硅烷用作硅烷偶联剂。在含二氧化硅的混合物中,它们用于改善可加工性和极性填料与橡胶的附接。在该橡胶或该橡胶混合物的混合(原位)过程中或以甚至将该填料加入到该橡胶中之前的预处理(预改性)的方式,这些硅烷偶联剂与该二氧化硅的表面硅烷醇基或其他极性基团反应。这些硅烷偶联剂也可以作为与工业炭黑的混合物加入。例如,有可能使用由美国迈图公司(Momentive,USA)以各种变体在名称下销售的巯基硅烷。美国迈图公司建议将所谓的硅烷与具有高比表面积的二氧化硅和官能化聚合物组合以实现高性能混合物的容易的可加工性。
未封端的巯基硅烷意指具有-S-H基团(即氢原子在硫原子上)的硅烷。封端的巯基硅烷意指具有S-PG基团的硅烷,其中PG是硫原子上的保护基团的缩写。如下所列,优选的保护基团是酰基。
表述“封端的和/或未封端的巯基硅烷”意指本发明的橡胶混合物可以包含封端的硅烷、未封端的硅烷、或封端的和未封端的硅烷的混合物。
对于技术人员而言,显然该细节涉及硫可交联的橡胶混合物的成分的初始状态,并且在混合过程期间和/或在硫化期间保护基团被消除,并且相应的硫原子化学地反应。
封端的和/或未封端的巯基硅烷优选具有经验通式I):
I) (R4)3Si-Z-S-R5
其中R4基团可以在一个分子内相同或不同并且是具有1至10个碳原子的烷氧基,
其中R5是具有1至20个碳原子的酰基或是氢原子,并且
其中Z是具有1至10个碳原子的烷基。
S是硫的缩写,并且Si是硅的缩写。
封端的巯基硅烷在硫原子上带有保护基团,在本案中式I)中的R5基团,并且因此也称为“受保护的巯基硅烷”。
在本发明的优选实施例中,巯基硅烷包含封端的巯基硅烷3-辛酰基硫代-1-丙基三乙氧基硅烷,这意味着在上述式I)中,所有R4基团都是乙氧基(OEt),Z是丙基并且R5是辛酰基。使用这种巯基硅烷,在加工特征和轮胎特性方面取得了特别良好的结果。
除了已经详细阐述的对本发明必需的成分之外,橡胶混合物还可以包含橡胶工业中惯用的另外的成分。这种类型的成分在下文中阐述:
橡胶混合物可以包含高达10phr的量的炭黑作为另外的填料。本领域技术人员已知的所有类型的炭黑是可想到的。然而,优选的是使用以下炭黑,该炭黑具有30g/kg至180g/kg、优选地30kg/g至130kg/g的根据ASTM D 1510的碘吸收值,以及80mL/100g至200mL/100g、优选地100mL/100g至200mL/100g、更优选地100mL/100g至180mL/100g的根据ASTM D 2414的DBP值。对于在车辆轮胎中的应用,这实现了特别好的滚动阻力指标(70℃下的回弹性)结合其他良好的轮胎特性。
本发明的橡胶混合物除“低表面积”二氧化硅和炭黑外还可以包含另外已知的极性和/或非极性填料,例如另外的二氧化硅、硅铝酸盐、白垩、淀粉、氧化镁、二氧化钛或橡胶凝胶。此外可想到的是碳纳米管(CNT,包括离散的CNT,被称为空心碳纤维(HCF),以及含有一种或多种官能团(如羟基、羧基和羰基)的改性的CNT)。
石墨和石墨烯以及还有“碳-二氧化硅二相填料”也被设想作为填料。
在本发明的上下文中,氧化锌不属于填料的组。
本发明的橡胶混合物可包含现有技术中已知的其他硅烷,例如TESPD(3,3'-双(三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物)或TESPT(3,3'-双(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物)或辛基三乙氧基硅烷(例如来自赢创公司(Evonik))。然而,除巯基硅烷外,其优选不含任何另外的硅烷;换句话说,其优选不含如TESPD(3,3'-双(三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物)或TESPT(3,3'-双(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物)或辛基三乙氧基硅烷(例如来自赢创公司)的另外的硅烷。
增塑剂可能以1至50phr的量存在于橡胶混合物中。本质上关于橡胶混合物的特别良好的可加工性,特别是在交联之前向挤出物中加入少量增塑剂,而汽车轮胎领域中的高量增塑剂用于调节混合物硬度。
可以使用的增塑剂包括本领域技术人员已知的所有增塑剂,例如芳香族、环烷烃或链烷烃矿物油增塑剂,例如MES(温和的提取溶剂化物)或RAE(残余的芳香族提取物)或TDAE(经处理的馏出物芳香族提取物),或根据方法IP 346优选具有按重量计小于3%的多环芳烃含量的橡胶制液体油(rubber-to-liquid oil)(RTL)或生物质制液体油(biomass-to-liquid oil)(BTL),或菜籽油或油膏或增塑剂树脂或液态聚合物,如液态聚丁二烯-包括呈改性形式。该一种或多种增塑剂优选在本发明的橡胶混合物的生产的至少一个基础混合阶段中加入。
此外,橡胶混合物可以包含惯用重量份的惯用添加剂,其优选在混合物的生产过程中在至少一个基础混合阶段中加入。这些添加剂包括
a)老化稳定剂,例如N-苯基-N'-(1,3-二甲基丁基)-对苯二胺(6PPD)、N,N'-二苯基-对苯二胺(DPPD)、N,N'-二甲苯基-对苯二胺(DTPD)、N,N'-二(1,4-二甲基戊基)-对苯二胺(77PD)、2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉(TMQ),
b)活化剂,例如氧化锌和脂肪酸(例如硬脂酸)或锌络合物,例如乙基己酸锌,
c)蜡,
d)塑炼助剂,例如2,2’-二苯甲酰氨基二苯基二硫化物(DBD),以及
e)加工助剂,例如脂肪酸盐,例如锌皂,和脂肪酸酯以及其衍生物。
另外的添加剂的总量的比例是3phr至100phr、优选地5phr至80phr。
这些另外的添加剂的总比例还包括0.1phr至10phr、优选地1phr至8phr、更优选地1.5phr至4phr的氧化锌(ZnO)。
这可以是本领域的技术人员已知的任何类型的氧化锌,例如ZnO粒料或粉末。常规使用的氧化锌通常具有小于10m2/g的BET表面积。然而,还可能的是使用具有10至100m2/g的BET表面积的氧化锌,例如所谓的“纳米氧化锌”。
常规的是通常与脂肪酸(例如硬脂酸)组合地将氧化锌作为活化剂加入到橡胶混合物中用于与硫化促进剂的硫交联。然后该硫被活化用于通过络合物形成来硫化。
橡胶混合物还可以包含粘合体系,例如钴盐,和增强剂树脂(例如间苯二酚-HMMM/HMT)。
根据本发明的硫可交联的橡胶混合物的硫化在硫和/或硫供体的存在下借助于硫化促进剂进行,其中一些硫化促进剂可以同时充当硫供体。该促进剂选自下组,该组由以下项组成:噻唑促进剂和/或含巯基的促进剂和/或次磺酰胺促进剂和/或硫代氨基甲酸酯促进剂和/或秋兰姆促进剂和/或硫代磷酸酯促进剂和/或硫脲促进剂和/或黄原酸酯促进剂和/或胍促进剂。
优选的是使用选自由以下项组成的组的次磺酰胺促进剂:N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CBS)和/或N,N-二环己基苯并噻唑-2-次磺酰胺(DCBS)和/或苯并噻唑基-2-次磺酰吗啉(sulfenomorpholide)(MBS)和/或N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺(TBBS)和/或二苯胍(DPG)。
橡胶混合物还有可能包含硫化阻滞剂。
所使用的硫供体物质可以是本领域技术人员已知的任何硫供体物质。如果该橡胶混合物包含硫供体物质,则其优选选自下组,该组包括,例如,二硫化秋兰姆,例如二硫化四苄基秋兰姆(TBzTD)和/或二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)和/或二硫化四乙基秋兰姆(TETD),和/或四硫化秋兰姆,例如四硫化双五亚甲基秋兰姆(DPTT)和/或二硫代磷酸盐,例如DipDis(双(二异丙基)硫代磷酰基二硫化物)和/或双(O,O-2-乙基己基硫代磷酰基)多硫化物(例如Rhenocure SDT莱茵化学公司(Rheinchemie GmbH))和/或二氯氧基二硫代磷酸锌(例如Rhenocure莱茵化学公司)和/或烷基二硫代磷酸锌,和/或1,6-双(N,N-二苄基硫代氨基甲酰基二硫代)己烷和/或二芳基多硫化物和/或二烷基多硫化物。
在本发明的上下文中,硫和硫供体(包括供硫硅烷如TESPT),以及如以上描述的硫化促进剂,以及如在WO 2010/049216 A2中描述的以大于四的官能度交联的硫化剂,以及还有上述 和体系由术语“硫化剂”涵盖。
在生产的过程中,优选的是在最终混合阶段中向本发明的橡胶混合物中加入至少一种选自下组的硫化剂,该组包含以下各项:硫和/或硫供体和/或硫化促进剂和/或以大于四的官能度交联的硫化剂。这使得有可能通过硫化从混合的最终混合物生产硫交联的橡胶混合物,特别是用于充气车辆轮胎中。
术语“硫化的”和“交联的”在本发明的上下文中被同义地使用。
根据本发明的硫可交联的橡胶混合物是通过橡胶工业中的惯用工艺生产的,其中最初在一个或多个混合阶段中,生产包含除硫化体系(硫和影响硫化的物质)外的所有成分的初步混合物。通过在最终混合阶段中加入该硫化体系来生产最终混合物。将该最终混合物进一步例如通过挤出操作进行处理并且转化为适当的形状。在这之后是通过硫化进一步加工,其中由于在本发明的上下文中加入的硫化体系,发生硫交联。
该橡胶混合物可用于各种橡胶制品。
然而,该橡胶混合物优选用作充气车辆轮胎中的胎侧,这些充气车辆轮胎应理解为意指用于工业和施工现场车辆、卡车、汽车的充气车辆轮胎和两轮车辆轮胎。
当胎侧至少部分地由硫交联的橡胶混合物组成时,获得了具有改善的滚动阻力的充气车辆轮胎。
为了用作充气车辆轮胎中的胎侧,作为硫化之前的最终混合物的混合物被成形为胎侧并且以已知的方式应用于车辆生胎的生产中。可替代地,胎侧可以以窄条的橡胶混合物的形式卷绕到生胎上。
具体实施方式
现在参考在表1中汇总的对比实例和工作实例对本发明进行详细地阐述。
对比混合物被标记为C,而本发明的混合物被标记为I。
该混合物通过橡胶工业中惯用的方法在实验室混合器中在三个阶段中在标准条件下生产,其中除了硫化体系(硫和影响硫化的物质)之外的所有成分首先在第一混合阶段(基础混合阶段)中混合。在第二混合阶段,再次混合初步混合物。通过在第三阶段(预混合阶段)中加入硫化体系,生产最终混合物,其中在90℃至120℃下混合。
将所有的混合物用于通过在160℃下在压力下硫化20分钟生产测试样本,并且这些测试样本用于用在下文中指定的测试方法来确定惯用于橡胶工业的材料特性。
·根据DIN ISO 7619-1在室温(RT)和70℃下的肖氏A硬度
·根据DIN 53 512在室温和70℃下的回弹性(回弹)
·根据DIN 53 504在室温下在300%伸长率下的应力值
·根据DIN 53 513来自动态机械测量(在0.15%和8%伸长率下应变扫描)的在55℃下的动态储能模量E’
·根据DIN 53 513在55℃下来自动态机械测量(应变扫描)的最大(max)损失因数tanδ(正切δ)
表1
a)Nd聚丁二烯橡胶
b)聚丁二烯,其用硅烷硫化物进行端基官能化用于附接到二氧化硅上并具有80%至100%的官能度,0%苯乙烯含量,10%乙烯基含量,Tg=-95℃
e)S2硅烷:TESPD
f)封端的巯基硅烷:3-(辛酰基硫代)-1-丙基三乙氧基硅烷,来自迈图公司
表1示出了只有具有聚合物与特定二氧化硅的特定组合的混合物4(I)和5(I)导致明显降低的迟滞(小的tanδ值,在70℃下的高回弹性)。如混合物3(C)所示,这种效果不能通过仅使用聚合物BR 2实现。在用作充气车辆轮胎中的胎侧混合物的情况下,更小的tanδ值和在70℃下更大的回弹性与降低的滚动阻力相关。
因为在混合物中使用巯基硅烷(参见5(I)),相对于滚动阻力的进一步降低,70℃下的回弹性可以进一步增加。
Claims (8)
1.一种硫可交联的橡胶混合物,用于充气车辆轮胎的胎侧,该混合物包含
-20至80phr的天然橡胶和/或合成聚异戊二烯,
-20至80phr的至少一种官能化用于附接到二氧化硅上的聚丁二烯,所述官能化用于附接到二氧化硅上的聚丁二烯已经用硅烷硫化物进行端基改性,以及
-20至50phr的至少一种二氧化硅,该二氧化硅具有根据ASTM D 3765的50至130m2/g的CTAB表面积和根据DIN ISO 9277和DIN 66132的60至140m2/g的BET表面积。
2.如权利要求1所述的橡胶混合物,其特征在于,该橡胶混合物包含20至60phr的天然橡胶和/或合成聚异戊二烯和40至80phr的至少一种官能化用于附接到二氧化硅上的聚丁二烯。
3.如权利要求1所述的橡胶混合物,其特征在于,该二氧化硅具有根据ASTM D 3765的70至120m2/g的CTAB表面积和根据DIN ISO 9277和DIN 66132的80至125m2/g的BET表面积。
4.如权利要求1所述的橡胶混合物,其特征在于,该橡胶混合物含有4至11phr的至少一种封端的和/或未封端的巯基硅烷。
5.如权利要求4所述的橡胶混合物,其特征在于,该封端的和/或未封端的巯基硅烷具有经验通式I):
I)(R4)3Si-Z-S-R5
其中基团R4可以在一个分子内彼此相同或不同,并且是具有1至10个碳原子的烷氧基,并且
其中R5是具有1至20个碳原子的酰基或是氢原子,并且
其中Z是具有1至10个碳原子的烷基。
6.如权利要求5所述的橡胶混合物,其特征在于,该巯基硅烷是封端的巯基硅烷3-辛酰基硫代-1-丙基三乙氧基硅烷。
7.如权利要求1-6中任一项所述的橡胶混合物,其特征在于,该橡胶混合物含有少于10phr的至少一种炭黑。
8.一种充气车辆轮胎,其中胎侧至少部分地由经硫交联的、如权利要求1至7中任一项所述的橡胶混合物组成。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016201053.0 | 2016-01-26 | ||
DE102016201053.0A DE102016201053A1 (de) | 2016-01-26 | 2016-01-26 | Kautschukmischung und Fahrzeugluftreifen |
PCT/EP2016/074831 WO2017129276A1 (de) | 2016-01-26 | 2016-10-17 | Kautschukmischung und fahrzeugluftreifen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108602986A CN108602986A (zh) | 2018-09-28 |
CN108602986B true CN108602986B (zh) | 2020-11-06 |
Family
ID=57138068
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201680080187.8A Active CN108602986B (zh) | 2016-01-26 | 2016-10-17 | 橡胶混合物及充气车辆轮胎 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10738179B2 (zh) |
EP (1) | EP3408323B1 (zh) |
CN (1) | CN108602986B (zh) |
BR (1) | BR112018012761A2 (zh) |
DE (1) | DE102016201053A1 (zh) |
ES (1) | ES2767927T3 (zh) |
WO (1) | WO2017129276A1 (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016214923B4 (de) | 2016-08-11 | 2023-08-17 | Continental Reifen Deutschland Gmbh | Schwefelvernetzbare Kautschukmischung und deren Verwendung |
EP3907254A1 (de) * | 2020-05-05 | 2021-11-10 | Continental Reifen Deutschland GmbH | Schwefelvernetzbare gummierungsmischung |
DE102021214115A1 (de) * | 2021-12-10 | 2023-06-15 | Continental Reifen Deutschland Gmbh | Kautschukmischung und Fahrzeugreifen |
CN114621504A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-06-14 | 青岛双星轮胎工业有限公司 | 一种低Voc备胎胎面橡胶组合物及其制备方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4703079A (en) * | 1985-04-12 | 1987-10-27 | The B. F. Goodrich Company | Cutting and chipping resistant tread for heavy service pneumatic off-the-road tires |
US5244028A (en) * | 1992-05-20 | 1993-09-14 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Tire sidewall composition containing silica having low pH |
CN101316730A (zh) * | 2005-10-19 | 2008-12-03 | 陶氏环球技术公司 | 硅烷-硫化物链端改性弹性聚合物 |
CN101965378A (zh) * | 2008-03-10 | 2011-02-02 | 株式会社普利司通 | 轮胎基部胶用橡胶组合物、及使用该橡胶组合物而形成的充气轮胎 |
CN102093606A (zh) * | 2009-12-10 | 2011-06-15 | 横滨橡胶株式会社 | 轮胎用橡胶组合物 |
CN103781836A (zh) * | 2011-09-09 | 2014-05-07 | 大陆轮胎德国有限公司 | 硫可交联的胶化混合物 |
WO2015043902A1 (de) * | 2013-09-27 | 2015-04-02 | Continental Reifen Deutschland Gmbh | Schwefelvernetzbare kautschukmischung |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2803595A1 (fr) | 2000-01-12 | 2001-07-13 | Michelin Soc Tech | Composition de caoutchouc utilisable a l'etat vulcanise comme appui de securite pour pneumatique et un tel appui |
ATE465208T1 (de) | 2001-06-28 | 2010-05-15 | Michelin Soc Tech | Reifenlauffläche verstärkt durch kieselsäure mit niedriger spezifischer oberfläche |
US7592384B2 (en) * | 2006-12-29 | 2009-09-22 | Shaun Fox | Elatomeric composition containing multiple silane coupling agents |
ES2384413T3 (es) * | 2007-06-11 | 2012-07-04 | Bridgestone Corporation | Composición de caucho y neumático que usa esa composición |
US8182626B2 (en) | 2008-10-30 | 2012-05-22 | Continental Ag | Tire composition with improved vulcanizing agent |
DE102008037593B4 (de) | 2008-11-26 | 2021-04-22 | Continental Reifen Deutschland Gmbh | Kautschukmischung und deren Verwendung für Laufstreifen und Reifen |
US8426512B2 (en) * | 2009-08-31 | 2013-04-23 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Rubber composition containing silica reinforcement and functionalized polybutadiene rubber and tires having a component thereof |
JP5149316B2 (ja) * | 2009-12-09 | 2013-02-20 | 住友ゴム工業株式会社 | タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ |
FR2954332B1 (fr) | 2009-12-22 | 2012-01-13 | Michelin Soc Tech | Article notamment pneumatique avec melange de caoutchouc externe comportant un sel de lanthanide |
ES2712729T3 (es) * | 2010-02-17 | 2019-05-14 | Continental Reifen Deutschland Gmbh | Mezcla de caucho reticulable con azufre |
DE102010037004B4 (de) | 2010-08-16 | 2024-03-21 | Continental Reifen Deutschland Gmbh | Fahrzeugluftreifen |
-
2016
- 2016-01-26 DE DE102016201053.0A patent/DE102016201053A1/de not_active Withdrawn
- 2016-10-17 ES ES16782059T patent/ES2767927T3/es active Active
- 2016-10-17 WO PCT/EP2016/074831 patent/WO2017129276A1/de unknown
- 2016-10-17 US US16/069,894 patent/US10738179B2/en active Active
- 2016-10-17 CN CN201680080187.8A patent/CN108602986B/zh active Active
- 2016-10-17 EP EP16782059.6A patent/EP3408323B1/de active Active
- 2016-10-17 BR BR112018012761-2A patent/BR112018012761A2/pt not_active Application Discontinuation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4703079A (en) * | 1985-04-12 | 1987-10-27 | The B. F. Goodrich Company | Cutting and chipping resistant tread for heavy service pneumatic off-the-road tires |
US5244028A (en) * | 1992-05-20 | 1993-09-14 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Tire sidewall composition containing silica having low pH |
CN101316730A (zh) * | 2005-10-19 | 2008-12-03 | 陶氏环球技术公司 | 硅烷-硫化物链端改性弹性聚合物 |
CN101965378A (zh) * | 2008-03-10 | 2011-02-02 | 株式会社普利司通 | 轮胎基部胶用橡胶组合物、及使用该橡胶组合物而形成的充气轮胎 |
CN102093606A (zh) * | 2009-12-10 | 2011-06-15 | 横滨橡胶株式会社 | 轮胎用橡胶组合物 |
CN103781836A (zh) * | 2011-09-09 | 2014-05-07 | 大陆轮胎德国有限公司 | 硫可交联的胶化混合物 |
WO2015043902A1 (de) * | 2013-09-27 | 2015-04-02 | Continental Reifen Deutschland Gmbh | Schwefelvernetzbare kautschukmischung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES2767927T3 (es) | 2020-06-19 |
EP3408323B1 (de) | 2019-12-11 |
EP3408323A1 (de) | 2018-12-05 |
BR112018012761A2 (pt) | 2018-12-04 |
US10738179B2 (en) | 2020-08-11 |
CN108602986A (zh) | 2018-09-28 |
WO2017129276A1 (de) | 2017-08-03 |
DE102016201053A1 (de) | 2017-07-27 |
US20190023881A1 (en) | 2019-01-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107709437B (zh) | 橡胶混合物及车辆轮胎 | |
ES2745311T3 (es) | Mezcla de cauchos y neumático de vehículo | |
CN109563185B (zh) | 橡胶共混物、硫可交联橡胶混合物和车辆轮胎 | |
US11326028B2 (en) | Sulfur-crosslinked rubber mixture for vehicle tires, containing carbon nanotubes (CNT), vehicle tire having the sulfur-crosslinked rubber mixture, and method for producing the sulfur-crosslinked rubber mixture containing carbon nanotubes | |
CN109563181B (zh) | 橡胶共混物、硫可交联橡胶混合物和车辆轮胎 | |
CN108350182B (zh) | 轮胎用橡胶组合物的制造方法和轮胎制造方法 | |
CN108602986B (zh) | 橡胶混合物及充气车辆轮胎 | |
CN109641481B (zh) | 硫-可交联的橡胶混合物及车辆轮胎 | |
ES2698351T3 (es) | Mezcla de caucho y neumático para vehículo | |
CN111405987B (zh) | 硫可交联的橡胶混合物、橡胶混合物的硫化橡胶和车辆轮胎 | |
JP2019524956A (ja) | 硫黄架橋性ゴム混合物および車両用タイヤ | |
CN112513166B (zh) | 硫可交联橡胶混合物、硫化橡胶及车辆轮胎 | |
CN109562644B (zh) | 硫可交联橡胶混合物以及车辆轮胎 | |
CN111615534A (zh) | 轮胎橡胶组合物和充气轮胎 | |
CN109562642B (zh) | 硫可交联橡胶混合物和车辆轮胎 | |
WO2018128141A1 (ja) | 加硫後ゴム組成物及び空気入りタイヤ | |
JP2011173986A (ja) | タイヤ用ゴム組成物 | |
CN109563318B (zh) | 橡胶共混物、硫可交联的橡胶混合物以及车辆轮胎 | |
CN109641976B (zh) | 硫可交联橡胶混合物以及车辆轮胎 | |
CN109563182B (zh) | 橡胶共混物、硫可交联的橡胶混合物以及车辆轮胎 | |
CN114787201A (zh) | 硫可交联的橡胶混合物和充气车辆轮胎 | |
ES2715576T3 (es) | Neumático de vehículo | |
JP6385655B2 (ja) | ゴム組成物の製造方法 | |
CN117980393A (zh) | 两轮车轮胎、优选自行车轮胎及生产两轮车轮胎、优选自行车轮胎的方法 | |
CN118159602A (zh) | 硫可交联橡胶混合物、橡胶混合物的硫化橡胶和车辆轮胎 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |