CN115073831A - 具有包含三种弹性体的胎面的充气轮胎 - Google Patents

具有包含三种弹性体的胎面的充气轮胎 Download PDF

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Abstract

本发明公开了具有包含三种弹性体的胎面的充气轮胎。一种充气轮胎，其包含可硫化橡胶组合物，所述可硫化橡胶组合物包含：1)100重量份的弹性体，所述弹性体由25至35 phr的苯乙烯‑丁二烯橡胶、45至75 phr的聚丁二烯和5至15 phr的天然橡胶或合成聚异戊二烯组成，其中所述苯乙烯‑丁二烯橡胶是官能化的并且具有‑30至‑10℃范围内的Tg(A)；所述天然橡胶或合成聚异戊二烯具有‑60℃至‑70℃的Tg(B)；并且所述聚丁二烯是具有‑110℃至‑90℃的Tg(C)的顺式‑1,4‑聚丁二烯，其中Tg(A)‑Tg(B)≥25℃，并且Tg(B)‑Tg(C)≥25℃；2)70至100 phr的二氧化硅；3)1至20 phr的炭黑；4)1至15 phr的橡胶加工油；和5)5至50 phr的至少一种Tg≥20℃的烃树脂和松香衍生的树脂。

Description

具有包含三种弹性体的胎面的充气轮胎
技术领域
本发明涉及包含可硫化橡胶组合物的充气轮胎，尤其是具有包含三种弹性体的胎面的充气轮胎。
背景技术
非常希望轮胎具有良好的抗湿滑性、低滚动阻力和良好的磨损特性。传统上，在不牺牲轮胎的抗湿滑性和牵引特性的情况下改善轮胎的磨损特性是非常困难的。这些性质在很大程度上取决于用于制造轮胎的橡胶的动态粘弹性质。
为了降低轮胎的滚动阻力和改善轮胎的胎面磨损特性，传统上使用具有低滞后的橡胶来制造轮胎胎面橡胶胶料。另一方面，为了提高轮胎的抗湿滑性，通常在轮胎胎面中使用经受大的能量损失的橡胶。为了平衡这两种在粘弹性上不一致的性质，通常在轮胎胎面中使用各种类型的合成橡胶和天然橡胶的混合物。例如，苯乙烯-丁二烯橡胶和聚丁二烯橡胶的各种混合物通常用作汽车轮胎胎面的橡胶材料。然而，滚动阻力的改善通常与湿牵引的降低同时发生，反之亦然。因此，持续需要开发同时具有良好的滚动阻力和湿牵引的胎面。
发明内容
本发明涉及一种充气轮胎，其包含可硫化橡胶组合物，所述硫化橡胶组合物包含：
a) 100重量份的弹性体，其由25至35 phr的苯乙烯-丁二烯橡胶、45至75 phr的聚丁二烯和5至15 phr的天然橡胶或合成聚异戊二烯组成，
其中所述苯乙烯-丁二烯橡胶是官能化的溶液聚合的苯乙烯-丁二烯弹性体，其具有-30℃至-10℃的玻璃化转变温度Tg(A)并且具有至少一个官能团；所述天然橡胶或合成聚异戊二烯具有-60℃至-70℃的Tg(B)；并且所述聚丁二烯是具有-110℃至-90℃的Tg(C)的顺式-1,4-聚丁二烯，
其中Tg(A)-Tg(B)≥25℃，并且Tg(B)-Tg(C)≥25℃；
b) 70至100 phr的二氧化硅；
c) 1至20 phr的炭黑；
d) 1至15 phr的橡胶加工油；以及
e) 5至50 phr的至少一种Tg≥20℃的烃树脂和松香衍生的树脂。
本发明公开了以下实施方案：
方案1. 充气轮胎，其包含可硫化橡胶组合物，所述硫化橡胶组合物包含：
a) 100重量份的弹性体，其由25至35 phr的苯乙烯-丁二烯橡胶、45至75 phr的聚丁二烯和5至15 phr的天然橡胶或合成聚异戊二烯组成，
其中所述苯乙烯-丁二烯橡胶是官能化的溶液聚合的苯乙烯-丁二烯弹性体，其具有-30℃至-10℃的玻璃化转变温度Tg(A)并且具有至少一个官能团；所述天然橡胶或合成聚异戊二烯具有-60℃至-70℃的Tg(B)；并且所述聚丁二烯是具有-110℃至-90℃的Tg(C)的顺式-1,4-聚丁二烯，
其中Tg(A)-Tg(B)≥25℃，并且Tg(B)-Tg(C)≥25℃；
b) 70至100 phr的二氧化硅；
c) 1至20 phr的炭黑；
d) 1至15 phr的橡胶加工油；以及
e) 5至50 phr的至少一种Tg≥20℃的烃树脂和松香衍生的树脂。
方案2. 根据方案1所述的充气轮胎，其中所述官能团包括氨基基团、硫醇酯基团、烷氧基基团、羟基基团和甲硅烷基基团中的至少一种。
方案3. 根据方案1所述的充气轮胎，其中所述官能团包括氨基、烷氧基和甲硅烷基基团。
方案4. 根据方案1所述的充气轮胎，其中所述苯乙烯-丁二烯橡胶在链官能团中包含选自末端官能团的官能团。
方案5. 根据方案1所述的充气轮胎，其中所述烃树脂包括苯乙烯和α-甲基苯乙烯的共聚物。
方案6. 可硫化橡胶组合物，包含：
a) 100重量份的弹性体，其由25至35 phr的苯乙烯-丁二烯橡胶、45至75 phr的聚丁二烯和5至15 phr的天然橡胶或合成聚异戊二烯组成，
其中所述苯乙烯-丁二烯橡胶是官能化的溶液聚合的苯乙烯-丁二烯弹性体，其具有-30℃至-10℃的玻璃化转变温度Tg(A)并且具有至少一个官能团；所述天然橡胶或合成聚异戊二烯具有-60℃至-70℃的Tg(B)；并且所述聚丁二烯是具有-110℃至-90℃的Tg(C)的顺式-1,4-聚丁二烯，
其中Tg(A)-Tg(B)≥25℃，并且Tg(B)-Tg(C)≥25℃；
b) 70至100 phr的二氧化硅；
c) 1至20 phr的炭黑；
d) 1至15 phr的橡胶加工油；以及
e) 5至50 phr的至少一种Tg≥20℃的烃树脂和松香衍生的树脂。
方案7. 根据方案6所述的可硫化橡胶组合物，其中所述官能团包括氨基基团、硫醇酯基团、烷氧基基团、羟基基团和甲硅烷基基团中的至少一种。
方案8. 根据方案6所述的可硫化橡胶组合物，其中所述官能团包括氨基、烷氧基和甲硅烷基基团。
方案9. 根据方案6所述的可硫化橡胶组合物，其中所述苯乙烯-丁二烯橡胶在链官能团中包含选自末端官能团的官能团。
方案10. 根据方案6所述的可硫化橡胶组合物，其中所述烃树脂包括苯乙烯和α-甲基苯乙烯的共聚物。
方案11. 根据方案6所述的可硫化橡胶组合物，其中预疏水化二氧化硅包含烷氧基硅烷和有机巯基烷氧基硅烷。
方案12. 根据方案6所述的可硫化橡胶组合物，其为选自轮胎胎面、鞋、鞋底、隔振器、传动带、软管、传送带和履带中的至少一种物品的形式。
具体实施方式
本发明公开了一种充气轮胎，其包含可硫化橡胶组合物，所述硫化橡胶组合物包含：
a) 100重量份的弹性体，其由25至35 phr的苯乙烯-丁二烯橡胶、45至75 phr的聚丁二烯和5至15 phr的天然橡胶或合成聚异戊二烯组成，
其中所述苯乙烯-丁二烯橡胶是官能化的溶液聚合的苯乙烯-丁二烯弹性体，其具有-30℃至-10℃的玻璃化转变温度Tg(A)并且具有至少一个官能团；所述天然橡胶或合成聚异戊二烯具有-60℃至-70℃的Tg(B)；并且所述聚丁二烯是具有-110℃至-90℃的Tg(C)的顺式-1,4-聚丁二烯，
其中Tg(A)-Tg(B)≥25℃，并且Tg(B)-Tg(C)≥25℃；
b) 70至100 phr的二氧化硅；
c) 1至20 phr的炭黑；
d) 1至15 phr的橡胶加工油；以及
e) 5至50 phr的至少一种Tg≥20℃的烃树脂和松香衍生的树脂。
在一个实施方案中，橡胶组合物包含100重量份的弹性体，其由25至35 phr的苯乙烯-丁二烯橡胶、45至75 phr的聚丁二烯和5至15 phr的天然橡胶或合成聚异戊二烯组成。
在一个实施方案中，苯乙烯-丁二烯橡胶用烷氧基硅烷基团和至少一个选自含硫官能团和伯氨基官能团的基团官能化。
在一个实施方案中，橡胶组合物包含25至35 phr的用烷氧基硅烷基团和选自含硫官能团和氨基官能团的官能团官能化的苯乙烯-丁二烯橡胶。合适的含硫基团包括硫醇、硫醚、硫酯、硫化物或硫烷基(sulfanyl)基团。合适的氨基官能团包括伯氨基、仲氨基和叔氨基基团。可以使用的橡胶的附加实例包括用基团官能化的溶液聚合的苯乙烯-丁二烯，所述基团例如烷氧基(包括单烷氧基、二烷氧基和三烷氧基)、甲硅烷基、硫醇、硫酯、硫醚、硫烷基、巯基、硫化物、及其组合。此类官能化的溶液聚合的聚合物可以例如经由官能引发剂或终止剂在聚合物链末端官能化，或例如经由官能单体在聚合物链内官能化，或链内和链末端官能化的组合。合适的官能溶液聚合的聚合物的具体实例包括在美国专利号8,217,103和8,569,409中描述的具有烷氧基甲硅烷基和硫化物(即硫醚)官能性的那些。此类硫醇官能性包括在胶料加工过程中由含硫基团的裂解产生的硫醇或硫烷基官能性，例如由硫酯和硫醚产生的官能性。
在一个实施方案中，苯乙烯-丁二烯橡胶通过苯乙烯和丁二烯的共聚获得，并且其特征在于苯乙烯-丁二烯橡胶具有与聚合物链键合的硫醇基团和烷氧基甲硅烷基基团。在一个实施方案中，烷氧基甲硅烷基基团是乙氧基甲硅烷基基团。
硫醇基团可以与聚合引发末端、聚合终止末端、苯乙烯-丁二烯橡胶的主链和侧链中的任何键合，只要它与苯乙烯-丁二烯橡胶链键合即可。然而，优选将硫醇基团引入到聚合引发末端或聚合终止末端，因为抑制了聚合物末端处的能量消失，从而改善滞后损失特性。硫醇基团还可以作为具有与硫原子(例如硫酯或硫醚中的硫原子)连接的保护性官能团的封闭硫醇(也称为封闭巯基基团)存在，然后在橡胶混合过程中使其裂解以暴露硫醇的硫。
烷氧基甲硅烷基基团可以与聚合引发末端、聚合终止末端、(共)聚合物的主链和侧链中的任何键合，只要它与(共)聚合物链键合即可。然而，优选将烷氧基甲硅烷基基团引入到聚合引发末端或聚合终止末端，因为抑制了能量从(共)聚合物末端消失，从而能够改善滞后损失特性。
苯乙烯-丁二烯橡胶可以通过使用有机碱金属和/或有机碱土金属作为引发剂通过阴离子聚合在烃溶剂中使苯乙烯和丁二烯聚合，在聚合基本上完成时加入具有被保护性基团保护的伯氨基基团和/或被保护基团保护的硫醇基团以及烷氧基甲硅烷基基团的封端剂化合物以使其与活性聚合物链末端反应，然后进行解封闭(例如通过水解或其它适当的程序进行解封闭)来制备。
溶液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶的玻璃化转变温度为-30℃至-10℃。提及弹性体或弹性体组合物的玻璃化转变温度或Tg (在本文中提及之处)表示相应的弹性体或弹性体组合物在其未固化状态或在弹性体组合物的情况下可能在固化状态的(一个或多个)玻璃化转变温度。Tg可以例如根据ASTM D7426或等效方案，通过差示扫描量热计(DSC)在10℃/分钟的升温速率下作为峰值中点适当地测定。
橡胶组合物的另一组分是约5至约15 phr的天然橡胶或合成顺式-1,4-聚异戊二烯，其具有-60℃至-70℃的Tg。此类天然橡胶或合成顺式-1,4-聚异戊二烯是本领域技术人员公知的。
橡胶组合物的另一组分是45至约75 phr的顺式-1,4-聚丁二烯，也称为聚丁二烯橡胶或聚丁二烯(BR)。合适的聚丁二烯橡胶可以例如通过1,3-丁二烯的有机溶液聚合制备。BR可以例如通过具有至少90%的顺式-1,4-含量和-90℃至-110℃范围内的玻璃化转变温度Tg来方便地表征。合适的聚丁二烯橡胶是可商购的，例如来自Goodyear的Budene®1223等。
如前所述，苯乙烯-丁二烯橡胶是官能化的溶液聚合的苯乙烯-丁二烯弹性体，其具有在本文中称为Tg(A)，范围为-30℃至-10℃的玻璃化转变温度；天然橡胶或合成聚异戊二烯具有范围为-65℃至-70℃的Tg(B)；并且聚丁二烯是具有范围为-110℃至-90℃的Tg(C)的顺式-1,4-聚丁二烯。苯乙烯-丁二烯橡胶、天然橡胶或合成聚异戊二烯、以及聚丁二烯满足Tg(A)-Tg(B)≥25℃，并且Tg(B)-Tg(C)≥25℃的关系。
如本文所用，并且根据常规实践，术语“phr”是指“每100重量份的橡胶或弹性体中相应材料的重量份”。
橡胶组合物包含5至50 phr的Tg大于或等于20℃的烃树脂。树脂Tg的合适测量法是根据ASTM D6604或等效方案的DSC。
代表性的烃树脂包括香豆酮-茚树脂、石油树脂、C5/C9树脂、萜烯聚合物、α-甲基苯乙烯树脂及其混合物。
香豆酮-茚树脂是众所周知的。各种分析表明此类树脂在很大程度上是聚茚；然而，通常含有衍生自甲基茚、香豆酮、甲基香豆酮、苯乙烯和甲基苯乙烯的无规聚合单元。
合适的石油树脂包括芳族类型和非芳族类型两者。有几种类型的石油树脂可供使用。一些树脂具有低不饱和度和高芳烃含量，而一些是高度不饱和的，另一些则完全不含芳族结构。树脂的差异很大程度上归因于由此衍生树脂的原料中的烯烃。此类树脂中的常规衍生物包括二环戊二烯、环戊二烯、它们的二聚物和二烯烃，如异戊二烯和戊间二烯、以及环化的聚异戊二烯。这些单体彼此之间的共聚物或与芳族化合物如苯乙烯和α-甲基苯乙烯的共聚物也包括在内。
在一个实施方案中，树脂是芳族改性的聚二环戊二烯。
萜烯聚合物在商业上通过使α-蒎烯或β-蒎烯在矿油精中的混合物聚合来生产。树脂通常以10℃至135℃范围内的各种熔点供应。
在一个实施方案中，树脂衍生自苯乙烯和α-甲基苯乙烯。据认为，在一方面，其玻璃化转变温度(Tg)特性与其分子量(Mn)和分子量分布(Mw/Mn)的组合提供了树脂在橡胶组合物中的合适相容性，相容性的程度与橡胶组合物的属性直接相关。
由于观察到的胎面橡胶组合物的粘弹性质，例如如下文一般性描述的在不同温度/频率/应变下的复模量和储能模量、损耗模量、tanδ和损耗柔量，在本文中认为苯乙烯/α-甲基苯乙烯树脂与含有苯乙烯-丁二烯弹性体的存在的橡胶共混物一起存在是有益的。
复模量和储能模量、损耗模量、tanδ和损耗柔量的性质被理解为是本领域技术人员通常公知的。下文对它们进行一般性描述。
树脂的分子量分布直观化为树脂的重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)值的比率，并在本文中被认为在约1.5/1至约2.5/1的范围内，这被认为是相对较窄的范围。由于与聚合物基质的选择相容性和由于轮胎在湿条件和干条件下在宽温度范围内的预期使用，这据信是有利的。
共聚物树脂的玻璃化转变温度Tg在本文中被认为在约20℃至约100℃、可替代地约30℃至约80℃的范围内，这在一定程度上取决于所制备轮胎的预期用途和用于轮胎胎面的聚合物共混物的属性。树脂Tg的合适测量法是根据ASTM D6604或等效方案的DSC。
苯乙烯/α-甲基苯乙烯树脂在本文中被认为是苯乙烯/α-甲基苯乙烯摩尔比在约0.40至约1.50范围内的苯乙烯和α-甲基苯乙烯的相对短链共聚物。在一方面，这样的树脂可以例如通过苯乙烯和α-甲基苯乙烯在烃溶剂中的阳离子共聚合来合适地制备。
因此，预期的苯乙烯/α-甲基苯乙烯树脂可以例如通过其化学结构，即其苯乙烯和α-甲基苯乙烯含量和软化点，以及如果需要的话，通过其玻璃化转变温度、分子量和分子量分布来表征。
在一个实施方案中，苯乙烯/α-甲基苯乙烯树脂由约20%至约80%的衍生自苯乙烯的单元和相应地约80%至约20%的衍生自α-甲基苯乙烯的单元组成。在一个实施方案中，苯乙烯/α-甲基苯乙烯树脂具有约80℃至约145℃的根据ASTM No. E-28的软化点。
合适的苯乙烯/α-甲基苯乙烯树脂可以作为Resin 2336商购自Eastman或作为Sylvares SA85商购自Arizona Chemical。
该组合物还包含松香衍生的树脂。合适的松香衍生的树脂包括水白脂松香(waterwhite gum rosin)、改性脂松香以及松香酸的酯和酰胺。
橡胶组合物还可以包含1至15 phr的加工油。加工油可以作为通常用于增量弹性体的增量油包含在橡胶组合物中。加工油还可以通过在橡胶配混过程中直接添加油而包含在橡胶组合物中。所用加工油可以包括存在于弹性体中的增量油，以及在配混过程中添加的加工油。合适的加工油包括本领域中已知的各种油，包括芳族油、石蜡油、环烷油、植物油、和低PCA油，如MES、TDAE、SRAE和重环烷油、以及磷酸三-2-乙基己酯。合适的低PCA油包括具有小于3重量%的如通过IP346方法测定的多环芳烃含量的那些。IP346方法的程序可见于Standard Methods for Analysis & Testing of Petroleum and Related Products 和British Standard 2000 Parts, 2003, 第62版，由Institute of Petroleum, UnitedKingdom出版。
在橡胶组合物中还包含70至100 phr的沉淀二氧化硅。
可用于橡胶胶料的常用硅质颜料包括常规热解和沉淀硅质颜料(二氧化硅)。在一个实施方案中，使用沉淀二氧化硅。在本发明中采用的常规硅质颜料是沉淀二氧化硅，例如通过可溶性硅酸盐(例如硅酸钠)的酸化获得的那些。
此类常规二氧化硅可以例如通过具有如使用氮气测量的BET表面积来表征。在一个实施方案中，BET表面积可以为约40至约600平方米/克。在另一实施方案中，BET表面积可以为约80至约300平方米/克。在Journal of the American Chemical Society, 第60卷,第304页(1930)中描述了测量表面积的BET方法。
常规二氧化硅还可以通过具有约100至约400、可替代地约150至约300的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)吸收值来表征。
常规二氧化硅可预期具有例如0.01至0.05微米的如通过电子显微镜测定的平均最终粒度，尽管二氧化硅粒子的尺寸可能甚至更小或可能更大。
可以使用各种市售二氧化硅，例如(在本文中仅为举例而非限制)，可以在Hi-Sil商标下以210、243等名称商购自PPG Industries的二氧化硅，可以以例如Z1165MP、Z165GR和Zeosil Premium 200MP的名称获自Solvay的二氧化硅，和可以以例如VN2和VN3等名称获自Degussa AG的二氧化硅。
在一个实施方案中，二氧化硅可以是预疏水化二氧化硅。预疏水化是指对二氧化硅进行预处理，即预疏水化的沉淀二氧化硅在将其添加到橡胶组合物中之前通过用至少一种硅烷处理而疏水化。合适的硅烷包括但不限于烷基硅烷、烷氧基硅烷、有机烷氧基甲硅烷基多硫化物和有机巯基烷氧基硅烷。
在一个替代性实施方案中，预疏水化的沉淀二氧化硅可以在将预处理过的二氧化硅与橡胶共混之前用包含例如烷氧基有机巯基烷氧基硅烷或烷氧基硅烷与有机巯基烷氧基硅烷的组合的二氧化硅偶联剂预处理，而非使沉淀二氧化硅与二氧化硅偶联剂在橡胶内原位反应。例如，参见美国专利号7,214,731。
预疏水化的沉淀二氧化硅可以任选用二氧化硅分散助剂处理。此类二氧化硅分散助剂可包括二醇，例如脂肪酸、二乙二醇、聚乙二醇、氢化或非氢化C5或C6糖的脂肪酸酯和氢化或非氢化C5或C6糖的脂肪酸酯的聚氧乙烯衍生物。
示例性的脂肪酸包括硬脂酸、棕榈酸和油酸。
示例性的氢化和非氢化C5和C6糖(例如山梨糖、甘露糖和阿拉伯糖)的脂肪酸酯包括但不限于脱水山梨糖醇油酸酯，例如脱水山梨糖醇的单油酸酯、二油酸酯、三油酸酯和倍半油酸酯，以及月桂酸类、棕榈酸类和硬脂酸类脂肪酸的脱水山梨糖醇酯。示例性的氢化和非氢化C5和C6糖的脂肪酸酯的聚氧乙烯衍生物包括但不限于聚山梨醇酯(polysorbates)和聚氧乙烯脱水山梨糖醇酯，其类似于上述氢化和非氢化糖的脂肪酸酯，不同之处在于氧化亚乙基基团位于各个羟基基团上。
如果使用的话，任选的二氧化硅分散助剂以基于二氧化硅的重量计约0.1重量%至约25重量%的量存在，约0.5重量%至约20重量%是合适的，并且基于二氧化硅的重量计约1重量%至约15重量%也是合适的。
对于各种预处理过的沉淀二氧化硅，参见例如美国专利号4,704,414、6,123,762和6,573,324。
合适的预疏水化二氧化硅可例如以Agilon系列商购自PPG。
常用的炭黑可以以1至10 phr的量用作常规填料。此类炭黑的代表性实例包括N110、N121、N134、N220、N231、N234、N242、N293、N299、N315、N326、N330、N332、N339、N343、N347、N351、N358、N375、N539、N550、N582、N630、N642、N650、N683、N754、N762、N765、N774、N787、N907、N908、N990和N991。这些炭黑具有9至145 g/kg的碘吸收和34至150 cm3/100 g的DBP值。
在一个实施方案中，橡胶组合物可以任选含有常规的含硫有机硅化合物。在一个实施方案中，含硫有机硅化合物是3,3'-双(三甲氧基或三乙氧基甲硅烷基丙基)多硫化物。在一个实施方案中，含硫有机硅化合物是3,3'-双(三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物和/或3,3'-双(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物。
橡胶组合物中任选的含硫有机硅化合物的量将根据所用的其它添加剂的水平而变化。一般而言，该化合物的量将为0.5至20 phr。在一个实施方案中，该量将为1至10 phr。
本领域技术人员容易理解的是，橡胶组合物通过橡胶配混领域中通常已知的方法来配混，例如将各种硫-可硫化成分橡胶与各种常用添加剂材料(例如给硫体、固化助剂如活化剂和延迟剂、填料、颜料、脂肪酸、氧化锌、蜡、抗氧化剂和抗臭氧剂以及塑解剂)混合。如本领域技术人员已知的那样，根据硫-可硫化材料和硫-硫化材料(橡胶)的预期用途，选择上述添加剂并通常以常规量使用上述添加剂。给硫体的代表性实例包括元素硫(游离硫)、胺二硫化物、聚合多硫化物和硫烯烃加合物。在一个实施方案中，硫-硫化剂是元素硫。可以以0.5至8 phr、可替代地1.5至6 phr范围内的量使用硫-硫化剂。加工助剂的典型量包括约1至约50 phr。抗氧化剂的典型量包括约1至约5 phr。代表性的抗氧化剂可以是例如二苯基-对苯二胺等，例如The Vanderbilt Rubber Handbook (1978), 第344至346页中公开的那些。抗臭氧剂的典型量包括约1至约5 phr。如果使用的话，脂肪酸(其可包括硬脂酸)的典型量包括约0.5至约3 phr。氧化锌的典型量包括约2至约5 phr。蜡的典型量包括约1至约5 phr。通常使用微晶蜡。塑解剂的典型量包括约0.1至约1 phr。典型的塑解剂可以是例如五氯硫酚和二苯甲酰胺基二苯基二硫化物。
促进剂用于控制硫化所需的时间和/或温度以及改善硫化橡胶的性质。在一个实施方案中，可以使用单一促进剂体系，即主促进剂。可以以约0.5至约4 phr、可替代地约0.8至约1.5 phr的总量使用(一种或多种)主促进剂。在另一实施方案中，可以使用主促进剂和辅助促进剂的组合，辅助促进剂以较少量(例如约0.05至约3 phr)使用，以便活化和改善硫化橡胶的性质。可以预期这些促进剂的组合对最终性质产生协同效应，并在一定程度上比通过单独使用任一促进剂产生的那些更好。此外，可以使用不受正常加工温度影响但在普通硫化温度下产生令人满意的固化的延迟作用促进剂。也可以使用硫化延迟剂。可用于本发明的合适类型的促进剂是胺类、二硫化物类、胍类、硫脲类、噻唑类、秋兰姆类、次磺酰胺类、二硫代氨基甲酸盐类和黄原酸盐类。在一个实施方案中，主促进剂是次磺酰胺。如果使用辅促进剂，则辅促进剂可以是胍、二硫代氨基甲酸盐或秋兰姆化合物。
在一个实施方案中，橡胶组合物可以包含1至10 phr的α,ω-双(N,N'-二烃基硫代氨基甲酰基二硫基)烷烃作为硫化改性剂。合适的α,ω-双(N,N'-二烃基硫代氨基甲酰基二硫基)烷烃包括1,2-双(N,N'-二苄基硫代氨基甲酰基二硫基)乙烷；1,3-双(N,N'-二苄基硫代氨基甲酰基二硫基)丙烷；1,4-双(N,N'-二苄基硫代氨基甲酰基二硫基)丁烷；1,5-双(N,N'-二苄基硫代氨基甲酰基二硫基)戊烷；1,6-双(N,N'-二苄基硫代氨基甲酰基二硫基)己烷；1,7-双(N,N'-二苄基硫代氨基甲酰基二硫基)庚烷；1,8-双(N,N'-二苄基硫代氨基甲酰基二硫基)辛烷；1,9-双(N,N'-二苄基硫代氨基甲酰基二硫基)壬烷；和1,10-双(N,N'-二苄基硫代氨基甲酰基二硫基)癸烷。在一个实施方案中，硫化改性剂是1,6-双(N,N'-二苄基硫代氨基甲酰基二硫基)己烷，其可作为Vulcuren获自Bayer。
可以通过橡胶混合领域中的技术人员已知的方法实现橡胶组合物的混合。例如，成分通常在至少两个阶段中混合，即至少一个非生产性阶段和随后的生产性混合阶段。包括硫-硫化剂的最终固化剂(curatives)通常在最终阶段中混入，所述最终阶段惯常被称为“生产性”混合阶段，其中混合通常在比先前的(一个或多个)非生产性混合阶段的(一个或多个)混合温度低的温度或最终温度下进行。术语“非生产性”和“生产性”混合阶段是橡胶混合领域中的技术人员公知的。可以使橡胶组合物进行热机械混合步骤。热机械混合步骤通常包括在混合机或挤出机中机械加工适于产生120℃至190℃的橡胶温度的一段时间。热机械加工的适当持续时间随操作条件以及组分的体积和属性而改变。例如，热机械加工可为1至20分钟。
橡胶组合物可以并入轮胎的各种橡胶部件中。例如，橡胶部件可以是胎面(包括胎面冠部和胎面基部)、胎侧、三角胶、胎圈包布、胎侧嵌件、钢丝包胶(wirecoat)或气密层。在一个实施方案中，所述部件是胎面。
本发明的充气轮胎可以是赛车轮胎、客车轮胎、飞机轮胎、农用轮胎、推土机轮胎、越野车轮胎、卡车轮胎等。在一个实施方案中，轮胎是客车轮胎或卡车轮胎。轮胎也可以是子午线轮胎或斜交轮胎。
本发明的充气轮胎的硫化通常在约80℃至200℃的常规温度下进行。在一个实施方案中，硫化在约110℃至180℃的温度下进行。可以使用任何常用的硫化工艺，例如在压机或模具中加热、用过热蒸汽或热空气加热。此类轮胎可以通过本领域技术人员已知和显而易见的各种方法来构造、成型、模制和固化。
本发明通过以下实施例进行说明，实施例仅用于说明的目的，而不应被认为是限制本发明的范围或其可以实施的方式。除非另有明确指示，否则份数和百分比以重量计。
实施例
使用根据本发明的胎面胶料和对照胶料构造轮胎(225/50R17)。所得轮胎的道路测试显示了本发明轮胎的改善的湿性能和干性能，同时保持与对照相比基本上相等的磨损性能。
鉴于本文中提供的本发明的描述，本发明的变化是可能的。尽管为了说明本发明的目的已经示出了某些代表性实施方案和细节，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不背离本发明的范围的情况下可以在本文中进行各种改变和修改。因此，应当理解，可以在所描述的特定实施方案中进行改变，这些改变将在由下面的所附限定的本发明的全面预期范围内。

Claims (10)

1.充气轮胎，其包含可硫化橡胶组合物，所述硫化橡胶组合物包含：
a) 100重量份的弹性体，其由25至35 phr的苯乙烯-丁二烯橡胶、45至75 phr的聚丁二烯和5至15 phr的天然橡胶或合成聚异戊二烯组成，
其中所述苯乙烯-丁二烯橡胶是官能化的溶液聚合的苯乙烯-丁二烯弹性体，其具有-30℃至-10℃的玻璃化转变温度Tg(A)并且具有至少一个官能团；所述天然橡胶或合成聚异戊二烯具有-60℃至-70℃的Tg(B)；并且所述聚丁二烯是具有-110℃至-90℃的Tg(C)的顺式-1,4-聚丁二烯，
其中Tg(A)-Tg(B)≥25℃，并且Tg(B)-Tg(C)≥25℃；
b) 70至100 phr的二氧化硅；
c) 1至20 phr的炭黑；
d) 1至15 phr的橡胶加工油；以及
e) 5至50 phr的至少一种Tg≥20℃的烃树脂和松香衍生的树脂。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中所述官能团包括氨基基团、硫醇酯基团、烷氧基基团、羟基基团和甲硅烷基基团中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中所述苯乙烯-丁二烯橡胶在链官能团中包含选自末端官能团的官能团。
4.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中所述烃树脂包括苯乙烯和α-甲基苯乙烯的共聚物。
5.可硫化橡胶组合物，包含：
a) 100重量份的弹性体，其由25至35 phr的苯乙烯-丁二烯橡胶、45至75 phr的聚丁二烯和5至15 phr的天然橡胶或合成聚异戊二烯组成，
其中所述苯乙烯-丁二烯橡胶是官能化的溶液聚合的苯乙烯-丁二烯弹性体，其具有-30℃至-10℃的玻璃化转变温度Tg(A)并且具有至少一个官能团；所述天然橡胶或合成聚异戊二烯具有-60℃至-70℃的Tg(B)；并且所述聚丁二烯是具有-110℃至-90℃的Tg(C)的顺式-1,4-聚丁二烯，
其中Tg(A)-Tg(B)≥25℃，并且Tg(B)-Tg(C)≥25℃；
b) 70至100 phr的二氧化硅；
c) 1至20 phr的炭黑；
d) 1至15 phr的橡胶加工油；以及
e) 5至50 phr的至少一种Tg≥20℃的烃树脂和松香衍生的树脂。
6.根据权利要求5所述的可硫化橡胶组合物，其中所述官能团包括氨基基团、硫醇酯基团、烷氧基基团、羟基基团和甲硅烷基基团中的至少一种。
7.根据权利要求5所述的可硫化橡胶组合物，其中所述苯乙烯-丁二烯橡胶在链官能团中包含选自末端官能团的官能团。
8.根据权利要求5所述的可硫化橡胶组合物，其中所述烃树脂包括苯乙烯和α-甲基苯乙烯的共聚物。
9.根据权利要求5所述的可硫化橡胶组合物，其中预疏水化二氧化硅包含烷氧基硅烷和有机巯基烷氧基硅烷。
10.根据权利要求5所述的可硫化橡胶组合物，其为选自轮胎胎面、鞋、鞋底、隔振器、传动带、软管、传送带和履带中的至少一种物品的形式。
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