CN112135738B

CN112135738B - 用于改进的轮胎胎面性能的基于丙烯的聚合物添加剂

Info

Publication number: CN112135738B
Application number: CN201980031990.6A
Authority: CN
Inventors: E·J·布劳克; A·J·狄亚斯; G·基什; P·T·Q·阮
Original assignee: ExxonMobil Chemical Patents Inc
Current assignee: ExxonMobil Chemical Patents Inc
Priority date: 2018-04-11
Filing date: 2019-04-09
Publication date: 2022-09-09
Anticipated expiration: 2039-04-09
Also published as: JP7125507B2; US12037425B2; JP2021518870A; SG11202009778UA; US20210024668A1; EP3774392B1; WO2019199833A1; EP3774392A1; CN112135738A

Abstract

公开了弹性体组合物。所述弹性体组合物包括，基于每100重量份橡胶(phr)：大约0‑大约25phr具有至少95％的顺式‑1,4键含量的聚丁二烯；大约75‑大约100phr苯乙烯/丁二烯共聚物；大约10‑大约30phr加工油；大约50‑大约70phr填料；固化剂；抗氧化剂；硅烷偶联剂；和大约5‑大约30phr丙烯‑乙烯‑二烯三元共聚物。

Description

用于改进的轮胎胎面性能的基于丙烯的聚合物添加剂

发明人：Edward J.Blok、Anthony J.Dias、Gabor Kiss,Paul T.Q.Nguyen

相关申请的交叉引用

本发明要求于2018年4月11日提交的USSN 62/655,972的优先权和利益，所述文献全文通过参考引入本文。

技术领域

本发明涉及可用作轮胎胎面改进剂的丙烯-乙烯-二烯三元共聚物。

背景技术

轮胎胎面配混物是在轮胎中支配磨损、牵引力和滚动阻力的重要配混物。传递优异的牵引力、低的滚动阻力，和同时提供好的胎面磨损是技术挑战。这种挑战在于湿牵引力和滚动阻力/胎面磨损之间的平衡。提高配混物玻璃化转变温度(Tg)将提供更好的湿牵引力，但是同时增加滚动阻力和胎面磨损。仍需要开发可以提供好的湿牵引力而不会增加滚动阻力和胎面磨损的胎面配混物添加剂。

官能化SBR(苯乙烯丁二烯橡胶)是通过改进填料分散改进这种平衡的一个方法。NANOPRENE^TM(得自Lanxess的具有交联丁二烯核和丙烯酸系树脂壳的亚微米至微米尺寸凝胶)是用于增加湿牵引力而不会影响滚动阻力的另一种添加剂。然而，Nanoprene在湿牵引力方面仅能传递有限的改进。

相关参考文献包括美国专利号8,835,563；8,501,894；9,527,993和9,273,163。

发明内容

这里描述了弹性体组合物，包含，基于每100重量份橡胶(phr)：大约0-大约25phr具有至少95％的顺式-1,4键含量的聚丁二烯；大约75-大约100phr苯乙烯/丁二烯共聚物；大约10-大约30phr加工油；大约50-大约70phr填料；固化剂；抗氧化剂；硅烷偶联剂；和大约5-大约30phr丙烯-乙烯-二烯三元共聚物。

还公开了平衡在轮胎胎面中的湿牵引性能和滚动阻力的方法，包括将至少填料、聚丁二烯、苯乙烯/丁二烯共聚物、和固化剂与一种或多种丙烯-乙烯-二烯三元共聚物结合以形成轮胎胎面；和进行所述组分的固化以形成轮胎胎面；其中可以改变所述丙烯-乙烯-二烯三元共聚物(一种或多种)相对于其它组分的含量，和其共聚单体含量以改进轮胎胎面的湿牵引和滚动阻力的平衡。

具体实施方式

本发明涉及丙烯-乙烯-二烯三元共聚物在轮胎胎面组合物中的用途。所述丙烯-乙烯-二烯三元共聚物如下制备：使(i)丙烯与(ii)乙烯和C₄-C₂₀α-烯烃中的至少一种和(iii)一种或多种二烯例如乙叉基降冰片烯聚合。

轮胎胎面组合物是在轮胎中支配磨损、牵引力和滚动阻力的重要方面。传递优异的牵引力和低的滚动阻力和同时提供好的胎面磨损是技术挑战。这种挑战在于湿牵引力和滚动阻力/胎面磨损之间的平衡。典型地，提高组合物的玻璃化转变温度(Tg)将提供好的湿牵引力，但是同时增加滚动阻力和胎面磨损。另一方面，这里描述的实施方案提供可以传递优异湿牵引力而不降低滚动阻力和胎面磨损的胎面配混物添加剂。

所述问题已经通过开发添加剂解决，所述添加剂为在湿牵引力区域(0℃)中增加滞后并在滚动阻力区域(60℃)中降低滞后而不改变总体配混物Tg的丙烯-乙烯-二烯三元共聚物。

所述添加剂配混步骤允许通过在聚烯烃域中浓缩炭黑和抗氧化剂以改进耐磨性、固化状态和UV稳定性而克服含苯乙烯-丁二烯橡胶/聚丁二烯/天然橡胶(SBR/PBD/NR)组合物的聚烯烃共混物的已知缺陷。这些缺陷包括不充分硫化和不充分增强的聚烯烃结构域，因为固化剂和填料由于不利的溶解度参数差异而迁移离开聚烯烃。这里描述的本发明实施方案克服这些缺陷中一个或多个。

此外，本文所述的胎面组合物适用于通常由高性能车辆使用的夏季轮胎。也就是说，胎面配混物的机械性能表明相应的轮胎将具有增强的操纵性(例如，更大的牵引力和抓地力)和改进的制动能力。

丙烯-乙烯-二烯三元共聚物

这里所使用的“丙烯-乙烯-二烯三元共聚物”可以是包含丙烯及其它共聚单体的任何聚合物。术语“聚合物”是指含来自一种或多种不同单体的重复单元的任何含碳化合物。这里所使用的术语“三元共聚物”是指由三种不同单体合成的聚合物。在一些实施方案中，三元共聚物可以如下制备：(1)同时将所有三种单体混合或(2)顺序引入不同共聚单体。共聚单体的混合可以在串联和/或并联的一个、两个或可能的三个不同反应器中进行。优选地，丙烯-乙烯-二烯三元共聚物包含(i)丙烯衍生的单元、(ii)α-烯烃衍生的单元和(iii)二烯衍生的单元。所述丙烯-乙烯-二烯三元共聚物可以如下制备：使(i)丙烯与(ii)乙烯和C₄-C₂₀α-烯烃中的至少一种和(iii)一种或多种二烯聚合。

共聚单体可以线性或支化的。优选的线性共聚单体包括乙烯或C₄-C₈α-烯烃，更优选乙烯、1-丁烯、1-己烯和1-辛烯，甚至更优选乙烯或1-丁烯。优选的支化共聚单体包括4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯和3,5,5-三甲基-1-己烯。在一个或多个实施方案中，共聚单体可以包括苯乙烯。

所述二烯可以是共轭或非共轭的。优选地，二烯是非共轭的。示例性的二烯可以包括，但不限于5-乙叉基-2-降冰片烯(ENB)；1,4-己二烯；5-亚甲基-2-降冰片烯(MNB)；1,6-辛二烯；5-甲基-1,4-己二烯；3,7-二甲基-1,6-辛二烯；1,3-环戊二烯；1,4-环己二烯；乙烯基降冰片烯(VNB)；双环戊二烯(DCPD)和它们的组合。优选地，二烯是ENB或VNB。优选地，丙烯-乙烯-二烯三元共聚物包含1wt％-8wt％，或2wt％-6wt％，或3wt％-5wt％的ENB含量，基于所述三元共聚物的重量。

丙烯-乙烯-二烯三元共聚物可以具有65wt％-95wt％，或70wt％-95wt％，或75wt％-95wt％，或80wt％-95wt％，或83wt％-95wt％，或84wt％-95wt％，或84wt％-94wt％，或72wt％-95wt％，或80wt％-93wt％，或85wt％-89wt％的丙烯量，基于所述聚合物的重量。丙烯-乙烯-二烯三元共聚物的其余部分包含乙烯和C₄-C₂₀α-烯烃中的至少一种和一种或多种二烯。α-烯烃可以是乙烯、丁烯、己烯或辛烯。当两种或更多种α-烯烃存在于聚合物中时，乙烯和丁烯、己烯或辛烯中的至少一种是优选的。

优选地，丙烯-乙烯-二烯三元共聚物包含2-30wt％的C₂和/或C₄-C₂₀α-烯烃，基于所述丙烯-乙烯-二烯三元共聚物的重量。当存在乙烯和C₄-C₂₀α-烯烃中的两种或更多种时，这些烯烃在聚合物中的总量优选至少2wt％且落入这里所述的范围内。乙烯和/或一种或多种α-烯烃的量的其它优选范围包括2wt％-15wt％,或5wt％-15wt％,或8wt％-15wt％,或8-12wt％,基于所述丙烯-乙烯-二烯三元共聚物的重量。

优选地，丙烯-乙烯-二烯三元共聚物包含5wt％-25wt％，或8wt％-12wt％的乙烯含量，基于所述三元共聚物的重量。

优选地，丙烯-乙烯-二烯三元共聚物包含1wt％-16wt％，或1wt％-12wt％，或2wt％-6wt％，或2wt％-6wt％的二烯含量，基于所述聚合物的重量。

丙烯-乙烯-二烯三元共聚物可以具有等于或大于0.1g/10min的根据ASTM D-1238-13测量的熔体流动速率(MFR，2.16kg负荷，230℃)。优选地，MFR(2.16kg，230℃)为0.5g/10min-200g/10min，或0.5g/10min-100g/10min，或0.5g/10min-30g/10min，或0.5g/10min-10g/10min，或0.5g/10min-5g/10min，或0.5g/10min-2g/10min，或0.1g/10min-15g/10min。

丙烯-乙烯-二烯三元共聚物可以具有通过这里所述的DSC程序测定的大于或等于0焦耳/克(J/g)和等于或小于80J/g，或等于或小于75J/g，或等于或小于70J/g，或等于或小于60J/g，或等于或小于50J/g，或等于或小于35J/g的熔化热(Hf)。优选地，Hf是0J/g。

丙烯-乙烯-二烯三元共聚物的结晶度可以按照结晶度百分率(即，％结晶度)表示，其根据这里所述的DSC程序测定。丙烯-乙烯-二烯三元共聚物可以具有0％-40％的％结晶度。

优选地，％结晶度是0％。丙烯-乙烯-二烯三元共聚物优选可以具有单一宽的熔融转变。然而，丙烯-乙烯-二烯三元共聚物可以显示与主峰相邻的副熔融峰，但是对于这里的目的而言，这些副熔融峰一起认为是单个熔点，其中这些峰的最高峰(相对于这里所述的基线)认为是所述丙烯-乙烯-二烯三元共聚物的熔点。

差示扫描量热(DSC)程序可以用于测定丙烯-乙烯-二烯三元共聚物的熔化热和熔融温度。方法如下：将大约6mg材料置于微升铝样品盘中。将所述样品放入差示扫描量热计(Perkin Elmer Pyris 1Thermal Analysis System)中并冷却到-80℃。以10℃/min加热所述样品以达到120℃的最终温度。循环样品两次。放热量(记录为样品熔融峰下的面积)是熔化热的量度并且可以用焦耳/克聚合物表示，并且通过Perkin Elmer System自动地计算。熔点记录为在样品的熔融范围内相对于聚合物的随温度变化的增加性热容量的基线测量值的最大吸热温度。

丙烯-乙烯-二烯三元共聚物可以是离散无规丙烯-乙烯-二烯三元共聚物的共混物，只要所述聚合物共混物具有这里所述的丙烯-乙烯-二烯三元共聚物的性能。丙烯-乙烯-二烯三元共聚物的数目可以是三种或更少，或两种或更少。在一个或多个实施方案中，丙烯-乙烯-二烯三元共聚物可以包括在烯烃含量、二烯含量或这两者之间不同的两种丙烯-乙烯-二烯三元共聚物的共混物。

本发明组合物可以按5phr-40phr，或5phr-25phr，或10phr-20phr的量包括丙烯-乙烯-二烯三元共聚物。

弹性体

本发明轮胎胎面组合物还包含弹性体。一般而言，弹性体的范围占轮胎胎面组合物的5-75重量％。适合的弹性体包括，例如，二烯弹性体。

“二烯弹性体”理解为是指按已知的方式至少部分(均聚物或共聚物)地由二烯单体(带有两个碳-碳双键的单体，不论共轭与否)得到的弹性体。

二烯弹性体可以是“高度不饱和的”，由共轭二烯单体获得，具有大于50％摩尔的单元含量。

根据一个方面，具有-75℃至0℃的Tg的每种二烯弹性体选自苯乙烯-丁二烯共聚物、天然聚异戊二烯、具有大于95％的顺式-1,4键含量的合成聚异戊二烯、苯乙烯/丁二烯/异戊二烯三元共聚物和这些弹性体的混合物，具有-110℃至-75℃，优选-100℃至-80℃的Tg的每种二烯弹性体选自具有大于90％的顺式-1,4键含量的聚丁二烯和按等于或大于50％的量包含丁二烯单元的异戊二烯/丁二烯共聚物。

在另一个方面中，具有-75℃至0℃的Tg的每种二烯弹性体选自天然聚异戊二烯和合成聚异戊二烯，它们具有大于95％的顺式-1,4键含量，并且具有-110℃至-75℃的Tg的每种二烯弹性体是具有大于90％，或大于95％的顺式-1,4键含量的聚丁二烯。

在一个方面中，组合物包含具有大于90％的顺式-1,4键含量的聚丁二烯中的至少一种与天然或合成聚异戊二烯(具有大于95％的顺式-1,4键含量)中的至少一种的共混物。

在另一个方面中，组合物包含具有大于90％的顺式-1,4键含量的聚丁二烯中的至少一种与苯乙烯、异戊二烯和丁二烯的三元共聚物中的至少一种的共混物。

在另一个方面中，组合物包含聚丁二烯和苯乙烯/丁二烯橡胶组分的共混物。

这些二烯弹性体可以区分为两个类别：“基本上不饱和”或“基本上饱和”。术语“基本上不饱和”理解为一般是指至少部分地由具有大于15％(mol％)的二烯来源(共轭二烯)单元含量的共轭二烯单体获得的二烯弹性体；二烯弹性体例如丁基橡胶或EPDM型的二烯和α-烯烃的共聚物因此不在上述定义范围内并特别可以描述为“基本上饱和”二烯弹性体(二烯来源的单元含量低或非常低，总是小于15％)。在“基本上不饱和”二烯弹性体的类别中，术语“高度不饱和”二烯弹性体理解为特定是指具有大于50％的二烯来源(共轭二烯)单元含量的二烯弹性体。

考虑到这些定义，能够在这里所使用的术语二烯弹性体更尤其理解为是指：(a)通过使含4-12个碳原子的共轭二烯单体聚合获得的任何均聚物；(b)通过使一种或多种共轭二烯彼此共聚或与含8-20个碳原子的一种或多种乙烯基芳族化合物共聚获得的任何共聚物；(c)通过使乙烯和含3-6个碳原子的α-烯烃与含6-12个碳原子的非共轭二烯单体共聚获得的三元共聚物，例如，由乙烯和丙烯与上述类型的非共轭二烯单体，例如尤其是1,4-己二烯、乙叉基降冰片烯或双环戊二烯获得的弹性体；(d)异丁烯和异戊二烯(丁基橡胶)的共聚物以及这种类型共聚物的卤化型式，尤其氯化或溴化型式。

以下尤其适合作为共轭二烯：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-丁二烯或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，以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”商业混合物，对(叔丁基)苯乙烯，甲氧基苯乙烯，氯苯乙烯，乙烯基均三甲苯，二乙烯基苯或乙烯基萘。

共聚物可以包含99重量％-20重量％二烯单元和1重量％-80重量％乙烯基芳族单元。弹性体可以具有任何微结构，这取决于所使用的聚合条件，尤其是存在或不存在改性剂和/或无规化剂和所采用的改性剂和/或无规化剂的量。弹性体可以例如，是嵌段、无规、顺序或微顺序弹性体并且可以在分散体或溶液中制备；它们可以是偶联和/或星形支化的或还用偶联和/或星形支化或官能化剂官能化。对于与炭黑偶联，可以提及包含C--Sn键的官能团或胺化官能团，例如二苯甲酮，对于与增强无机填料例如二氧化硅偶联，可以提及具有硅烷醇端部的硅烷醇或聚硅氧烷官能团，烷氧基硅烷基团，羧基或聚醚基团。

以下是适合的：聚丁二烯，尤其是具有4％-80％的1,2-单元含量(摩尔％)的那些或具有大于80％的顺式-1,4-单元含量(摩尔％)的那些，聚异戊二烯，丁二烯/苯乙烯共聚物尤其是具有5重量％-60重量％，更尤其是20重量％-50重量％的苯乙烯含量，4％-75％的丁二烯部分的1,2-键含量(摩尔％)和10％-80％的反式-1,4-键含量(摩尔％)的那些，丁二烯/异戊二烯共聚物，尤其是具有5重量％-90重量％的异戊二烯含量的那些，或异戊二烯/苯乙烯共聚物，尤其是具有5重量％-50重量％的苯乙烯含量的那些。在丁二烯/苯乙烯/异戊二烯共聚物的情况下，具有5重量％-50重量％，更尤其是10重量％-40重量％的苯乙烯含量，15重量％-60重量％，更尤其是20重量％-50重量％的异戊二烯含量，5重量％-50重量％，更尤其是20重量％-40重量％的丁二烯含量，4％-85％的丁二烯部分的1,2-单元含量(摩尔％)，6％-80％的丁二烯部分的反式-1,4-单元含量(摩尔％)，5％-70％的异戊二烯部分的1,2-加上3,4-单元含量(摩尔％)和10％-50％的异戊二烯部分的反式-1,4-单元含量(摩尔％)的那些，更通常地说，任何丁二烯/苯乙烯/异戊二烯共聚物是尤其适合的。

二烯弹性体选自由聚丁二烯(缩写成“BR”)、合成聚异戊二烯(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组成的高度不饱和二烯弹性体。此类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)。

根据一个特定实施方案，二烯弹性体主要(即，多于50wt％)是SBR，不论是以乳液制备的SBR(“ESBR”)或是以溶液制备的SBR(“SSBR”)，或SBR/BR，SBR/NR(或SBR/IR)，BR/NR(或BR/IR)或还主要是SBR/BR/NR(或SBR/BR/IR)共混物(混合物)。在SBR(ESBR或SSBR)弹性体情况下，尤其使用具有适中苯乙烯含量，例如20重量％-35重量％，或高苯乙烯含量，例如35-45重量％，15％-70％的丁二烯部分的乙烯基键含量，15％-75％的反式-1,4-键含量(摩尔％)的SBR；此种SBR可以有利地作为与优选具有多于90％(摩尔％)顺式-1,4-键的BR的混合物使用。

术语“异戊二烯弹性体”理解为按已知的方式是指异戊二烯均聚物或共聚物，换言之，选自天然橡胶(NR)、合成聚异戊二烯(IR)、异戊二烯的各种共聚物和这些弹性体的混合物的二烯弹性体。在异戊二烯共聚物当中，将尤其提及异丁烯/异戊二烯共聚物(丁基橡胶IM)、异戊二烯/苯乙烯共聚物(SIR)、异戊二烯/丁二烯共聚物(BIR)或异戊二烯/丁二烯/苯乙烯共聚物(SBIR)。这种异戊二烯弹性体优选是天然橡胶或合成顺式-1,4-聚异戊二烯；在这些合成聚异戊二烯当中，优选使用具有大于90％，更优选仍然大于98％的顺式-1,4-键含量(摩尔％)的聚异戊二烯。

根据又一个方面，橡胶组合物包含显示-70℃至0℃的Tg的(一种或多种)“高Tg”二烯弹性体和显示-110℃至-80℃，更优选-100℃至-90℃的Tg的(一种或多种)“低Tg”二烯弹性体的共混物。所述高Tg弹性体优选选自S-SBR、E-SBR、天然橡胶、合成聚异戊二烯(显示大于95％的顺式-1,4-结构含量(摩尔％))、BIR、SIR、SBIR和这些弹性体的混合物。所述低Tg弹性体优选根据至少等于70％的含量(摩尔％)包含丁二烯单元；它优选由显示大于90％的顺式-1,4-结构含量(摩尔％)的聚丁二烯(BR)组成。

根据本发明的另一个实施方案，橡胶组合物包含例如，30-100phr，尤其地50-100phr，或75-100phr(重量份/100份总弹性体)高Tg弹性体，作为含0-50phr，尤其地0-25phr的低Tg弹性体的共混物；根据另一个实例，它包含一种或多种在溶液中制备的SBR(一种或多种)，对于整个100phr。

根据本发明的另一个实施方案，根据本发明的组合物的二烯弹性体包含显示大于90％的顺式-1,4-结构含量(摩尔％)的BR(作为低Tg弹性体)与一种或多种S-SBR或E-SBR(作为高Tg弹性体(一种或多种))的共混物。

这里所述的组合物可以包含单一二烯弹性体或数种二烯弹性体的混合物，所述二烯弹性体可以与除二烯弹性体以外的任何类型的合成弹性体结合，甚至与除弹性体以外的聚合物，例如热塑性聚合物结合使用。

尽管任何苯乙烯类共聚物都是有用的，但是在轮胎组合物中最需要的那些是苯乙烯-丁二烯共聚物“橡胶”。以嵌段共聚物的重量计，这些橡胶优选具有10或15或20重量％至30或25或40重量％的苯乙烯衍生单元，和在30或40或45重量％至55或60或65wt％的范围内的乙烯基。

有用的轮胎胎面组合物还可以包含15至50或60wt％苯乙烯类共聚物；0或5wt％至60wt％聚丁二烯聚合物；0-60wt％天然橡胶或合成聚异戊二烯；15至50或60wt％官能化苯乙烯类共聚物；0或5wt％至60wt％官能化极性聚丁二烯聚合物；0或5wt％至60wt％天然橡胶或官能化合成聚异戊二烯；0或5wt％至20或40wt％加工油；20wt％-60wt％填料，特别是这里所述的基于二氧化硅的填料；固化剂；和5wt％-20wt％这里描述的丙烯-乙烯-二烯三元共聚物，和0或5wt％-40wt％烃树脂，重量百分率基于总组合物。

无机填料

本文所使用的术语“填料”是指用来增强或改进物理性能，赋予某些加工性能或降低弹性体组合物成本的任何材料。

优选的填料的实例包括，但不限于，碳酸钙、粘土、云母、二氧化硅、硅酸盐、滑石、二氧化钛、氧化铝、氧化锌、淀粉、木粉、炭黑或它们的混合物。填料可以是任何尺寸和范围，例如在轮胎工业中，为0.0001μm-100μm。

本文所使用的术语“二氧化硅”是指任何类型或粒度的通过溶液、热解或类似方法加工的二氧化硅或其它硅酸衍生物，或硅酸，包括未经处理的沉淀二氧化硅、结晶二氧化硅、胶体二氧化硅、硅酸铝或钙、煅制二氧化硅等。沉淀二氧化硅可以是常规二氧化硅、半高度可分散的二氧化硅或高度可分散的二氧化硅。优选的填料由Rhodia Company以商品名ZEOSIL^TM Z1165销售。

可以使用已知能够增强可以用于制造轮胎的橡胶组合物的任何类型的增强填料，例如有机填料，例如炭黑，增强无机填料，例如二氧化硅，或这两种类型填料的共混物，尤其是炭黑和二氧化硅的共混物。

所有炭黑，尤其是常用于轮胎的HAF、ISAF或SAF型炭黑(“轮胎级”炭黑)适合作为炭黑。在后者当中，将更尤其提及100、200或300系列(ASTM等级)增强炭黑，例如N115、N134、N234、N326、N330、N339、N347或N375炭黑，或取决于使用目的，还有更高系列炭黑(例如，N660、N683或N772)。例如，可能将炭黑呈母料形式引入在异戊二烯弹性体中(参见，例如，国际申请WO 97/36724或WO 99/16600)。

术语“增强无机填料”在本专利申请中根据定义应当理解为是指如下任何无机或矿物填料，无论其颜色和其来源(天然或合成)如何，亦称“白色填料”、“透明填料”或甚至“非黑色填料”，与炭黑形成对比，能够在没有除中间偶联剂以外的手段帮助下本身独自增强旨在用于轮胎制造的橡胶组合物，换言之，能够以其增强作用替代常规轮胎级炭黑；此种填料按已知的方式一般以在其表面存在羟基(--OH)为特征。

在那种物理状态下提供增强无机填料不是重要的，不论它呈粉末、微珠、颗粒、珠子或任何其它合适的致密形式。当然，术语增强无机填料还理解为是指不同增强无机填料的混合物，尤其是高度可分散硅质和/或铝质填料的混合物，如下所述那样。

硅质型，尤其是二氧化硅(SiO₂)，或铝质型，尤其是氧化铝(Al₂O₃)的矿物填料尤其适合作为增强无机填料。所使用的二氧化硅可以是本领域技术人员已知的任何增强二氧化硅，尤其是显示都小于450m²/g，优选30-400m²/g的BET比表面积和CTAB比表面积的任何沉淀或煅制二氧化硅。作为高度可分散(“HDS”)沉淀二氧化硅，例如，将提及来自Degussa的ULTRASIL^TM 7000和ULTRASIL^TM 7005二氧化硅，来自Rhodia的ZEOSIL^TM 1165MP、C5 MP和1115MP二氧化硅，来自PPG的HI-SIL^TM EZ150G二氧化硅，来自Huber的Zeopol 8715、8745和8755二氧化硅或具有高的比表面积的二氧化硅。

作为能够使用的无机填料的其它实例，还可以提及增强铝(氧化物)、氢氧化物、氧化钛或碳化硅(参见，例如，国际申请WO 02/053634和US公开号2004/0030017)。

当本发明的组合物旨在用于具有低滚动阻力的轮胎胎面时，所使用的增强无机填料，尤其是如果它是二氧化硅时，则优选具有45-400m²/g，更优选60-300m²/g的BET表面积。

优选地，总增强填料(炭黑和/或增强无机填料)的含量为20-200phr，更优选30-150phr，最佳含量按已知的方式根据所预期的专门应用是不同的：例如，对于自行车轮胎预期的增强含量当然小于对于能够按持续方式以高速运转的轮胎(例如，摩托车轮胎、客车轮胎或商用车，例如重型车辆轮胎)所要求的含量。

偶联剂

本文所使用的术语“偶联剂”是指能够促进两种在其它方面无相互作用的物质之间，例如填料和二烯弹性体之间的稳定化学和/或物理相互作用的任何试剂。偶联剂使二氧化硅具有对橡胶的增强效果。可以使此类偶联剂与二氧化硅颗粒预混合，或预反应或在橡胶/二氧化硅加工，或混合阶段期间添加到橡胶混合物中。如果在橡胶/二氧化硅混合，或加工阶段期间将偶联剂和二氧化硅单独地添加至橡胶混合物中，则认为偶联剂然后与二氧化硅原位结合。

偶联剂可以是基于硫的偶联剂、基于有机过氧化物的偶联剂、无机偶联剂、多元胺偶联剂、树脂偶联剂、基于含硫化合物的偶联剂、基于肟-亚硝胺的偶联剂和硫。这些当中，对于轮胎用橡胶组合物优选的是基于硫的偶联剂。

在一个实施方案中，偶联剂至少是双官能的。双官能偶联剂的非限制性实例包括有机硅烷或聚有机硅氧烷。适合的偶联剂的其它实例包括硅烷多硫化物，称为“对称”或“不对称”的硅烷多硫化物，这取决于它们的特定结构。硅烷多硫化合物可以通过以下式(V)描述：

Z-A-S_x-A-Z (V),

其中x是2-8(优选2-5)的整数；A符号，它们是相同的或不同的，表示二价烃基(优选C₁-C₁₈亚烷基或C₆-C₁₂亚芳基，更尤其是C₁-C₁₀，尤其是C₁-C₄亚烷基，特别是亚丙基)；Z符号，它们是相同的或不同的，对应于三个式(VI)中之一：

其中R¹基团，它们是取代或未取代的和彼此相同或不同的，表示C₁-C₁₈烷基、C₅-C₁₈环烷基或C₆-C₁₈芳基(优选C₁-C₆烷基、环己基或苯基，尤其是C₁-C₄烷基，更尤其是甲基和/或乙基)；R²基团，它们是取代或未取代的和彼此相同或不同的，表示C₁-C₁₈烷氧基或C₅-C₁₈环烷氧基(优选选自C₁-C₈烷氧基和C₅-C₈环烷氧基的基团，仍更优选选自C₁-C₄烷氧基的基团，尤其是甲氧基和乙氧基)。

硅烷多硫化合物的非限制性实例包括双((C₁-C₄)烷氧基(C₁-C₄)烷基甲硅烷基(C₁-C₄)烷基)多硫化合物(尤其是二硫化物、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)多硫化合物。其它实例包括式[(C₂H₅O)₃Si(CH₂)₃S₂]₂的双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物，缩写成TESPT或式[(C₂H₅O)₃Si(CH₂)₃S]₂的双(三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物，缩写成TESPD。其它实例包括双(单(C₁-C₄)烷氧基二(C₁-C₄)烷基甲硅烷基丙基)多硫化合物(尤其是二硫化物、三硫化物或四硫化物)，更尤其是双(单乙氧基二甲基甲硅烷基丙基)四硫化物。

偶联剂也可以是双官能的POS(聚有机硅氧烷)，或羟基硅烷多硫化合物，或带有偶氮二羰基官能团的硅烷或POS。偶联剂也可以包括其它硅烷硫化物，例如，具有至少一个硫醇(—SH)官能团(称为巯基硅烷)和/或至少一个屏蔽硫醇官能团的硅烷。

偶联剂还可以包括一种或多种偶联剂例如这里描述的，或本领域中另外已知的那些的组合。优选的偶联剂包括烷氧基硅烷或多硫化烷氧基硅烷。尤其优选的多硫化烷氧基硅烷是双(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物，其可从Degussa以商品名X50S^TM商购。

增塑剂

本文所使用的术语“增塑剂”(也称为加工油)是指石油衍生的加工油和合成增塑剂。此种油主要用来改进组合物的可加工性。适合的增塑剂包括，但不限于，脂族酸酯或烃增塑剂油例如石蜡油、芳烃油、环烷石油和聚丁烯油。尤其优选的增塑剂是环烷油，其可从Nynas以商品名Nytex^TM 4700商购。

MES和TDAE油是本领域技术人员公知的；例如，提到公开KGK(Kautschuk GummiKunstoffe),52nd year,No.12/99，pp.799-805，标题为“Safe Process Oils for Tireswith Low Environmental Impact”。

作为MES油(不论它们具有“萃取”或“加氢处理”型)或TDAE油的实例，可以提及例如，由ExxonMobil以品名FLEXON^TM 683销售的产品，由H&R European以品名VIVATEC^TM 200或VIVATEC^TM 500销售的产品，由Total以品名PLAXOLENE^TM MS销售的产品，或由Shell以品名CATENEX^TM SNR销售的产品。

由C₅级分/乙烯基芳族共聚物，尤其是C₅级分/苯乙烯或C₅级分/C₉级分共聚物形成的树脂(应该记得，术语“树脂”根据定义留存给固体化合物)是公知的；它们迄今对于应用主要用作粘合剂和油漆的增粘剂还有轮胎橡胶组合物中的加工助剂。

C₅级分/乙烯基芳族共聚物根据定义且按已知的方式是乙烯基芳族单体和C₅级分的共聚物。

例如，苯乙烯，α-甲基苯乙烯，邻、间或对甲基苯乙烯，乙烯基甲苯，对(叔丁基)苯乙烯，甲氧基苯乙烯，氯苯乙烯，乙烯基均三甲苯，二乙烯基苯，乙烯基萘，茚，甲基茚，和由C₉级分(或一般地说C₈-C₁₀级分)产生的任何乙烯基芳族单体适合作为乙烯基芳族单体。优选地，乙烯基芳族化合物是苯乙烯或由C₉级分(或一般地说C₈-C₁₀级分)产生的乙烯基芳族单体。

按已知的方式，术语C₅级分(或，例如，相应地，C₉级分)理解为是指由源于石油化学或石油精炼的方法产生的任何级分，主要包含具有5(或在C₉级分情况下，相应地9)个碳原子的化合物的任何蒸馏级分，例如，C₅级分可以包含，作为说明且不限于，以下化合物，它们的相对比例可以根据获得它们的方法改变，例如根据石脑油的来源和蒸汽裂化方法改变：1,3-丁二烯，1-丁烯，2-丁烯，1,2-丁二烯，3-甲基-1-丁烯，1,4-戊二烯，1-戊烯，2-甲基-1-丁烯，2-戊烯，异戊二烯，环戊二烯，其可以呈其双环戊二烯二聚物形式存在，间戊二烯，环戊烯，1-甲基环戊烯，1-己烯，甲基环戊二烯或环己烯。这些级分可以通过石油工业和石油化学中已知的任何化学方法获得。作为非限制性实例，可以提及蒸汽裂化石脑油的方法或流化催化裂化汽油的方法，这些方法可以与本领域技术人员已知的将这些级分转化的任何可能的化学处理，例如加氢和脱氢结合。

优选地，在C₅级分/乙烯基芳族共聚物(特别是C₅级分/苯乙烯或C₅级分/C₉级分共聚物)中，乙烯基芳族化合物(特别是苯乙烯或C₉级分)是次要单体，以摩尔分数计。因此，更优选地，通过NMR分析以已知方式确定的芳族质子的百分比(相对于共聚物的质子的总数)小于50％，更优选为1％至25％(mol％)。

用于本发明的其它合适的增塑剂包括“三酯”或“脂肪酸”。三酯和脂肪酸通常分别指三酯的混合物或脂肪酸的混合物。脂肪酸优选由按重量计大于50％，更优选按重量计大于80％的不饱和C18脂肪酸组成，也就是说，选自油酸、亚油酸、亚麻酸及其混合物中的一种。更优选地，无论是合成来源的还是天然来源的，所使用的脂肪酸均以大于50重量％，更优选地大于80重量％的油酸构成。

换句话说，非常特别地使用衍生自油酸和甘油的甘油三油酸酯。在优选的甘油三油酸酯中，作为天然化合物的实例特别提及具有高油酸含量(大于50重量％，更优选大于80重量％)的植物油，向日葵油或菜籽油。

甘油三酯的优选用量为5至80phr，更优选为10至50phr，特别是15至30phr，特别是当本发明的胎面旨在用于乘用车型车辆时。根据本说明书，本领域技术人员将能够根据本发明实施方案的具体条件，特别是所用无机填料的量来调节该酯的量。

抗氧化剂

本文所使用的术语“抗氧化剂”是指抗击氧化降解的化学物质。适合的抗氧化剂包括二苯对苯二胺和The Vanderbilt Rubber Handbook(1978)，344-346页中公开的那些。特别优选的抗氧化剂是对亚苯基二胺，其可通过Eastman以商品名SANTOFLEX^TM 6PPD(N-(1,3-二甲基丁基)-N′-苯基-1,4-亚苯基二胺)商购。

交联剂、固化剂、固化包装料和固化方法

弹性体组合物和由那些组合物制成的制品可以通常借助于至少一种固化包装料、至少一种固化剂、至少一种交联剂制造，和/或经历使所述弹性体组合物固化的方法。本文所使用的至少一种固化剂组分是指能够赋予工业中通常理解的橡胶固化性能的任何材料或方法。优选的试剂是硫。

加工

当丙烯-乙烯-二烯三元共聚物存在于轮胎胎面组合物中时，轮胎胎面组合物具有许多合乎需要的性能。此外，固化组合物的不混容聚烯烃结构域的最大能量损耗(Tangentδ，其中斜率是零)优选是-30至10℃的温度。

这里对于丙烯-乙烯-二烯三元共聚物所公开的各种描述性元素和数值范围、用于制备丙烯-乙烯-二烯三元共聚物的反应物和它们在轮胎胎面组合物中的应用可以与其它描述性元素和数值范围结合来描述本发明(一个或多个)；另外，对于给定元素，任何数值上限可以与这里所述的任何数值下限结合。本发明的特征在以下非限制性实施例中进行描述。

实施例

一种丙烯-乙烯-二烯三元共聚物(PEDM)添加剂(表1)用于以下实施例的轮胎胎面配方中。

无定形基于丙烯的共聚物的制备

催化剂体系：催化剂前体是二甲基·双((4-三乙基甲硅烷基)苯基)亚甲基(环戊二烯基)(2,7-二-叔丁基-芴-9-基)合铪。然而，还可能使用具有好的二烯引入和MW能力的其它金属茂前体。

活化剂是四(五氟苯基)硼酸二甲基苯铵，但是也可以使用四(七氟萘基)硼酸二甲基苯铵及其它非配位阴离子型活化剂或MAO。

聚合：PEDM(无定形)

聚合实验在由Autoclave Engineers，Erie PA制造的连续搅拌釜反应器(CSTR)中进行。反应器设计为分别在2000bar(30kpsi)和225℃的最大压力和温度下运行，尽管当前实验中标称的反应器压力较低，为1600至1700psig。标称反应器容器体积为150mL。由于搅拌器，工作体积较小，约为120mL。反应器配备有磁力耦合的外部搅拌器(Magnedrive)。压力传感器测量反应器中的压力。使用K型热电偶测量反应器温度。位于反应器侧面的齐平安装爆破片可防止灾难性压力故障。将所有生产线加热至～120℃以防止结垢。该反应器具有由可编程逻辑控制装置(PLC)控制的电加热带。除了对环境的热损失外，反应器没有冷却(半绝热操作)。

通过在线气相色谱仪(GC)监测反应器中的转化率，该气相色谱仪对进料和流出物进行采样。GC分析将丙烯进料中存在的丙烷杂质用作内标。通过调节反应器加热器输出(表层温度)和催化剂进料速率，使反应器温度和整个反应器壁上的温差保持恒定。目标反应器温度保持在进料中催化剂浓度为0.5-3mol ppm。在这些低催化剂浓度下，杂质控制是实现受控的稳态反应器条件的最关键因素。进料纯化阱用于控制单体进料携带的杂质。纯化阱位于进料泵的正前方，由两个串联的分离床构成：用于去除O₂的活化铜(在流动的H₂中在225℃和1bar还原)，随后通过分子筛(5A，在流动的N₂在270℃活化)，用于除水。

丙烯从配备有浸入管的低压缸供入，以将液体输送至反应器。使用加热毯(Ace)将丙烯缸盖压力提高到17bar(～250psig)。升高的盖压力允许单体以高于其在泵处的起泡点的压力被输送至单体进料泵压头。通过使用10℃的冷水冷却泵压头，还可稳定低压单体进料，防止气泡形成。纯化的单体进料通过两桶式连续ISCO泵(型号500D)进料。通过调节泵的马达速度来调节单体流速，并通过Coriolis质量流量计(型号PROline Promass 80，Endress and Hauser)进行测量。

在充满氩气的干燥箱(真空气氛)中制备催化剂进料溶液。净化手套箱中的气氛以保持＜1ppm的O₂和＜1ppm的水。将所有玻璃器皿在110℃的温度烘箱干燥最少4小时，然后将其热转移到干燥箱的前室。使用纯化的甲苯制备催化剂前体和活化剂的储备溶液，将其储存在干燥箱内的琥珀色瓶中。取等分试样以制备新鲜的活化催化剂溶液。将活化的催化剂溶液在充满氩气的干燥箱内装入厚壁玻璃容器(Ace Glass，Inc.Vineland，NJ)，并用氩气加压至5psig。通过定制的两桶式连续高压注射泵(PDC Machines)将活化的催化剂溶液输送到装置中。

将HPLC级己烷(95％正己烷，J.T.Baker)用作溶剂。将其用氩气吹扫最少四个小时，并在活化的碱性氧化铝上过滤一次。将过滤的己烷储存在充满氩气的干燥箱内的4升玻璃容器中(Ace Glass，Vineland，NJ)。通过将1.5mL(1.05g)三辛基铝(Aldrich#38,655-3)添加到已过滤己烷的4升容器中，进一步纯化己烷。向玻璃容器施加5-10psig的氩气压头压力，以将清除剂溶液输送至金属进料容器，通过两桶式连续ISCO泵(型号500D)将己烷从该金属进料容器输送至反应器。

通过穿过活化的碱性氧化铝过滤来纯化乙叉基降冰片烯(ENB)。过滤后的ENB储存在充满氩气的干燥箱内的4升玻璃容器(Ace Glass，Vineland，NJ)中。向玻璃容器施加5-10psig的氩气压头压力，以将清除剂溶液输送至500mL单桶ISCO泵，该泵依次将二烯进料至反应器。

聚合级乙烯通过Fluitron A％-200压缩机压缩，并通过质量流量计计量加入反应器中。

在聚合实验期间，将反应器预热至低于所需反应温度的～10至15℃。一旦反应器达到预热温度，就打开溶剂泵以将己烷/三辛基铝清除剂溶液从4升清除剂溶液进料容器输送到反应器中。该清除剂/催化剂溶液的料流通过搅拌器组件顶部的端口进入反应器，以防止聚合物将搅拌器驱动器结垢。在通过监测从进料容器中取出的溶剂量验证了流入反应器的溶剂流之后，打开单体进料。通过侧端口将单体进料到反应器中。通过短暂打开每个阀将压力升至～100bar(～1.5kpsi)时，将反应器吹扫。这降低了反应器中的压力，并验证了反应器中的所有端口均处于运行状态。在测试完所有阀并且反应器达到期望的反应压力之后，将包含活化的催化剂溶液的注射泵加压。当注射泵压力超过反应器压力27bar(～400psi)时，打开气动电磁阀，以使催化剂溶液与反应器上游流动的溶剂料流混合。由放热聚合反应引起的反应温度升高表明催化剂到达反应器。在line-out期期间，调节催化剂进料速率以达到并维持目标反应温度和转化率。收集产物并在70℃真空干燥过夜后称重。产品的等分试样用于表征，而不使整个产品产量均化。

根据ASTM D6047-99，使用带有Omnic 7.1软件的Nicolet 6700FTIR测定ENB含量。

聚合物的熔体指数(MI)是使用Dynisco Kayeness聚合物测试系统系列4003仪器按照ASTM D1238-13和ISO 1133-1：2011方法测定的。测量协议在系列4000熔体指数仪操作手册，方法B中进行了描述。

通过使用傅立叶变换红外分光光度计(FTIR)来确定C₂含量，这是对ASTM D3900-17中描述的现有方法的扩展。通过测量以1155cm^-1至1166cm^-1为中心的丙烯甲基摇摆(wag)和以722cm^-1至732cm^-1为中心的亚甲基摇摆带的红外吸收面积来确定乙烯含量。通过找到在1245cm^-1和丙烯峰之间以及在1110cm^-1和丙烯峰之间的最小吸光度值来确定丙烯基点(propylene base points)。如果找不到最小值，则使用1245或1110cm^-1的终点。通过找到785cm^-1和乙烯峰之间以及675cm^-1和乙烯峰之间的最小吸光度值来确定乙烯基点(ethylene base point)。如果找不到最小值，则使用785或675cm^-1的终点。

计算这些面积的比率(A丙基/A乙基)＝AR，然后通过用表征明确的丙烯-乙烯共聚物标准物校准仪器而将其与乙烯的质量分数相关。

在该方法的开发过程中，通过使用上述比率[AR/(AR+1)]的表达式并通过二次最小二乘法回归与标准物的乙烯含量相关，获得了实验数据的最佳拟合。

表1:PEDM制剂

配混物的样品制备

添加剂混合：PEDM配混物的组成分别列于表2中。以phr或份/100份聚合物单元列出所有组分。使用本领域技术人员众所周知的至少两次连续通过，将这些化合物在合适的混合器中混合。混合温度范围为110℃至210℃。每个单独混合步骤的混合持续时间在1至30分钟，取决于所需的特性。

表2:PEDM配混物制剂

*

1380(0.38mm炭黑,从Cabot Corporation获得)；

2020(高分子量受阻胺光稳定剂,从BASF获得)

**重量份/100份总PEDM

二氧化硅胎面配混

对照样品和实施例的胎面配混物制剂列在表3中。以phr或份/100份聚合物单元列出所有组分。在适合的混合器中使用本领域普通技术人员公知的至少两次连续通过混合这些化合物。非生产性通过(non-productive passe)(没有交联体系的混合)在110℃-190℃的高温下混合。非生产性通过后面是其中添加交联体系的生产性通过。这种混合的温度典型地小于110℃。

表3:使用PEDM配混物和相应对照样品的轮胎胎面制剂

*

SLR-4602(溶液苯乙烯丁二烯橡胶(S-SBR),从Styron获得)；

1165MP(无定形沉淀二氧化硅,从Rhodia获得)；

1280(高-顺式聚丁二烯,从Goodyear Chemical获得)；

VSL 4526-0(溶液苯乙烯丁二烯橡胶(S-SBR),从Arlanxeo获得)；

1380(0.38mm炭黑,从Cabot Corporation获得)；

4700(高粘度环烷黑油(a high viscosity naphthenic black oil),从Nynas AB获得)；

CB 24(钕丁二烯橡胶，从Arlanxeo获得)；SANTOFLEX^TM 6PPD(N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基-p-亚苯基二胺,从Eastman Chemical获得)；X

(双(三乙氧基甲硅烷基丙基)多硫化物与炭黑,从Evonik Industries获得)；N-环己基-2-benzothiazylsulfenamide(CBS)；二苯基胍(DPG)

**重量份/100份总橡胶(

SLR-4602+

1280+

VSL4526-0+

CB 24)

损耗角正切测量

将表3中列出的配混物压缩模塑并固化成垫子。然后，从所述固化垫子冲切出矩形试样(12mm宽&30mm长)并装在ARES G2(Advanced Rheometric Expansion System,TA仪器)中用于以扭转矩形几何结构的动力学试验。虽然试样的厚度为大约1.8mm，但是改变试样的厚度并对于每个试验手工测量。首先进行在室温下以10Hz至5.5％应变的应变扫描，接着进行以4％应变和10Hz从-26℃至100℃按2℃/min等变速率(ramp rate)的温度扫描。测量存储和损耗模量连同损耗角正切值。对于更好湿牵引力，优选在小于0℃的温度下具有较高的损耗角正切值，然而为了更好的滚动阻力，损耗角正切优选在40℃时较低。将获得最大的tan delta的温度记录为玻璃化转变温度，Tg。

表4提供了使用PEDM配混物(表3)的轮胎胎面制剂的损耗角正切测量值，表5提供了相同测量值，但是作为相应对照轮胎胎面制剂的百分率，TT-4是相对于TT-3，TT-6是相对于TT-5。

表4:使用PEDM配混物的轮胎胎面制剂的损耗角正切(Δtangent)

温度(℃)	TT-3	TT-4	TT-5	TT-6
					0	0.613	0.702	0.617	0.701
40	0.153	0.137	0.208	0.188
					Tg℃	-16	-16	-16	-12

表5:使用PEDM配混物的轮胎胎面制剂的损耗角正切(相对TT-3的百分比)

温度(℃)	TT-3	TT-4	TT-5	TT-6
					0	100	115	100	114
40	100	90	100	90

与相应的对照样品相比，将PEDM添加到胎面配混物中，改进了湿牵引力(在0℃下的损耗角正切增加)并改进了滚动阻力(在40℃下的损耗角正切降低)。

应力/应变测量

用ASTM D4482模头将五个测试样品切出，并在测试前在实验室中调理16小时。

在具有长行程机械伸长计的Instron 5565上测试样品。

在每天的测试之前，用20mm作为标距长度来校准测力传感器和伸长计。

样品信息、操作者姓名、日期、实验室温度和湿度均被记录。

在测试区域的三个位置处测量样品厚度，并在提示时输入平均值。测量了实验室的温度和湿度。

将样品小心地装载在夹具中，以确保夹具对称地夹持在样品上。然后将伸长计的夹具固定在测试区域的样品上。

提示测试开始。施加0.1N的预负荷。测试开始时，十字头以20英寸/分钟的速度移动，直到检测到断裂为止。

测试来自每个样品的5个试样，并报告中值。

表6提供了使用PEDM 1配混物(表3)的轮胎胎面制剂的应力/应变测量。

表6:使用PEDM配混物的轮胎胎面制剂的应力/应变测量

性能	TT-3	TT-4	TT-5	TT-6
					50％模量(MPa)	1.938	1.837	1.908	1.715
100％模量(MPa)	3.13	3.089	2.902	2.624
					200％模量(MPa)	7.067	7.156	5.777	5.269
拉伸强度(MPa)	7.61	8.15	8.47	8.18
					伸长率(％)	210.8	216.9	274.3	279.3

向胎面制剂中添加PEDM不会影响物理性能，这表明其等同的磨损性能。

在说明书和权利要求书中，术语“包括”和“包含”是开放式术语并且应该被解释为是指“包括但不限于”。这些术语涵盖更多限制性的术语“基本上由...组成”和“由...组成”。

必须指出，当在本文和在所附权利要求书中使用时，单数形式“一”、“一个”、和“所述”包括复数指示，除非上下文明确指明相反。同样，术语“一”(或“一个”)、“一个或多个”和“至少一个”在这里可互换地使用。还应指出，术语“包含”、“包括”、“特征在于”和“具有”可互换地使用。

Claims

1.弹性体组合物，基于每100重量份橡胶(phr)包含：

0-25phr具有至少95％的顺式-1,4键含量的聚丁二烯；

75-100phr苯乙烯/丁二烯共聚物；

10-30phr加工油；

50-70phr填料；

固化剂；

抗氧化剂；

硅烷偶联剂，和

5-40phr丙烯-乙烯-二烯三元共聚物。

2.权利要求1的弹性体组合物，其中所述弹性体组合物具有-25℃至0℃的玻璃化转变温度。

3.权利要求1的弹性体组合物，其中所述填料是基于二氧化硅的填料。

4.权利要求1的弹性体组合物，其中所述填料是炭黑填料。

5.权利要求1的弹性体组合物，其中所述填料是基于二氧化硅的填料和炭黑填料的共混物。

6.权利要求1-5中任一项的弹性体组合物，其中所述丙烯-乙烯-二烯三元共聚物按5phr-25phr的量存在。

7.权利要求6的弹性体组合物，其中所述丙烯-乙烯-二烯三元共聚物按10phr-20phr的量存在。

8.权利要求1-5中任一项的弹性体组合物，其中所述丙烯-乙烯-二烯三元共聚物含有1wt％-8wt％乙叉基降冰片烯，基于所述三元共聚物。

9.权利要求1-5中任一项的弹性体组合物，其中所述丙烯-乙烯-二烯三元共聚物含有2wt％-6wt％乙叉基降冰片烯，基于所述三元共聚物。

10.权利要求1-5中任一项的弹性体组合物，其中所述丙烯-乙烯-二烯三元共聚物含有3wt％-5wt％乙叉基降冰片烯，基于所述三元共聚物。

11.权利要求1-5中任一项的弹性体组合物，其中所述丙烯-乙烯-二烯三元共聚物含有5wt％-25wt％乙烯，基于所述三元共聚物。

12.权利要求11的弹性体组合物，其中所述丙烯-乙烯-二烯三元共聚物含有8wt％-12wt％乙烯，基于所述三元共聚物。

13.权利要求1-5中任一项的弹性体组合物，其中所述丙烯-乙烯-二烯三元共聚物含有72wt％-95wt％丙烯，基于所述三元共聚物。

14.权利要求13的弹性体组合物，其中所述丙烯-乙烯-二烯三元共聚物含有80wt％-93wt％丙烯，基于所述三元共聚物。

15.权利要求14的弹性体组合物，其中所述丙烯-乙烯-二烯三元共聚物含有85wt％-89wt％丙烯，基于所述三元共聚物。

16.权利要求1-5中任一项的弹性体组合物，其中所述丙烯-乙烯-二烯三元共聚物的玻璃化转变温度(Tg)为20℃至-60℃。

17.权利要求1-5中任一项的弹性体组合物，其中所述丙烯-乙烯-二烯三元共聚物在2.16kg负荷在230℃下的熔体流动速率(MFR)为0.1-15g/10min。

18.包含权利要求1-17中任一项的弹性体组合物的轮胎胎面组合物。

19.包含权利要求18的包含弹性体组合物的轮胎胎面组合物的制品。

20.权利要求1-17中任一项的弹性体组合物的制造方法，包括以下步骤：

(a)将聚丁二烯、苯乙烯/丁二烯共聚物、填料、加工油和丙烯-乙烯-二烯三元共聚物在110℃-200℃的温度下共混而形成第一组分；

(b)将固化剂与所述第一组分在小于110℃的温度下共混；和

(c)回收所述弹性体组合物。

21.在包含权利要求1-17中任一项的弹性体组合物的轮胎胎面中平衡湿牵引性能和滚动阻力的方法：

将填料、聚丁二烯、苯乙烯/丁二烯共聚物和固化剂与一种或多种的丙烯-乙烯-二烯三元共聚物结合以形成轮胎胎面；和

进行组分的固化以形成轮胎胎面；

其中可以改变所述一种或多种的丙烯-乙烯-二烯三元共聚物相对于其它组分的含量和其共聚单体含量以改进轮胎胎面的湿牵引和滚动阻力的平衡。