CN1362918A - 包含苯乙烯/丁二烯乳液共聚物的轮胎胎面 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包含可交联橡胶组合物的轮胎胎面,该橡胶组合物包括至少一种以乳液的形式制得的苯乙烯与丁二烯的共聚物,本发明还涉及改善这种胎面耐磨性的方法。本发明涉及包含主要由补强性白色填料作为补强性填料的胎面。本发明的轮胎胎面包括一种可交联的橡胶组合物,该橡胶组合物包括至少一种以乳液的形式制得的苯乙烯与丁二烯的弹性体共聚物,和包含高比例补强性白色填料的补强填料,所述补强性白色填料在所述组合物中的含量不小于40重量份/100份所述或每种聚合弹性体。所述组合物的特征在于,所述或每种共聚物包含一种乳化剂,乳化剂的量基本上为1－3.5重量份/100份所述或每种弹性体共聚物。

Description

包含苯乙烯/丁二烯乳液共聚物的轮胎胎面
本发明涉及一种包含可交联橡胶组合物的轮胎胎面，该橡胶组合物包含至少一种苯乙烯与丁二烯的乳液共聚物，本发明还涉及改善这种胎面耐磨性的方法。本发明应用于主要由补强性白色填料作为补强填料的胎面。
众所周知，用于轮胎胎面的橡胶组合物可仅包含苯乙烯和丁二烯的共聚物(在本说明书的其它部分也称之为SBR)，或者，根据所需性能，加入其它弹性体。
SBR最常规的是以乳液形式制得，即，通过在含水介质中使乳化剂与单体缔合制得。这种乳化剂具有三种主要功能：
-产生单体的稳定且分散良好的乳液；
-使单体在胶束内增溶，其中，所述的单体将更易接近自由基，和
-防止共聚物沉淀的形成。
主要采用的乳化剂包括脂肪酸皂，例如，癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸或油酸的皂，或者树脂酸的皂(也称之为树脂皂或松香皂)，例如，诸如四氢松香酸的松香酸或氢化松香酸型的皂。
也可以采用合成乳化剂，如硫酸芳酯、十二烷基磺酸钠或过氧化异丙苯。
苯乙烯与丁二烯乳液共聚方法有两种主要类型，一种方法是高温法(在大约50℃的温度下进行)，适用于制备高度支化的SBR，另一种方法是低温法(在15-40℃下进行)，用于生产更多线型的SBR。
可用于所述高温法中的几种乳化剂的效果(作为所述乳化剂数量的函数)的详细描述例如可参见由C.W.Carr，I.M.Kolthoff；E.J.Meehan(明尼苏达州，明尼亚波利，明尼苏达州立大学)撰写的两篇文献，它们公开于聚合物科学杂志(Journal of Polymer Science)，1950，第V卷，第2期，201-206页和1951，第VI卷，第1期，73-81页。
有关所述低温法的性能的对比例，例如可参考下述文献：工业和工程化学(Industrial and Engineering Chemistry)，1948，第40卷，第5期932-937页，作者为E.J.Vandenberg，G.E.Hulse，Hercules Powder Company，Wilmington，Delaware；和工业和工程化学(Industrial and Engineering Chemistry)，1954，第46卷，第5期1065-1073页，作者为J.R.Miller，H.E.Diem，B.F.GoodrichChemical Co.，Akron，Ohio。
通常，需要指出，在单体混合物中乳化剂的浓度越高，则共聚过程的反应速率越高，这种现象会一直持续，直至单体转化率达到接近反应完全的程度。
进而，乳化剂浓度增加将使得SBR赋予掺入其中的橡胶组合物进一步改善的“未硫化粘性”(即，在未硫化的状态下粘附至其它未硫化橡胶组合物上的能力)。
还需指出，过量乳化剂的存在，即通常其浓度大于8phr(重量份数/100份弹性体)，将使得在不破坏大分子结构的前提下提取共聚物并回收未反应的单体，其原因是，在水相中存在由过量乳化剂形成的泡沫。
此外，该过量乳化剂也只使以此方式制备的包含SBR的硫化橡胶组合物具有很普通的物理性能。
与此相反，当在所述单体混合物中乳化剂浓度较低，典型地低于4phr时，聚合速度会显著降低。关于这点，可引用日本专利JP-A-82/53544，该文献公开了以低乳化剂含量(低于或等于3phr)乳液的形式制备的SBR在降低包含该SBR的轮胎胎面的滚动阻力方面的用途。
为此，市售的乳液SBR的特征在于其乳化剂浓度通常为4-8phr。
本领域的技术人员公知，乳液SBR非常适于以未硫化状态使用。
SBR也可在烃溶剂中通过阴离子聚合法以溶液形式制得，该反应通过含锂引发剂进行。当用诸如二氧化硅的填料补强时，以此方式制备的SBR在硫化状态下表现出特殊的物理性能，并具有令人满意的耐磨性。
常规乳液SBR的一个主要缺点是，与那些包含溶液SBR的轮胎胎面相比，包含这些SBR的轮胎胎面表现出滞后效应增大。
这些常规乳液SBR的另一个缺点是，包含诸如二氧化硅的补强性白色填料作为补强填料并包含这些常规乳液SBR的橡胶组合物显示出的耐磨性不能令人满意。
本发明的目的是提供一种耐磨性得到改善的轮胎胎面，其包含一种可交联的橡胶组合物，该组合物一方面包含至少一种苯乙烯与丁二烯的弹性体乳液共聚物，另一方面包含补强填料，该补强填料含有高比例(即，质量分数大于50％)的补强性白色填料，这样，所述补强性白色填料在所述组合物中的含量大于或等于40phr。
申请人惊奇地发现，与包含常规SBR的同样以乳液形式制备的SBR的胎面相比，以使乳化剂含量基本上在1-3.5phr范围内这样一种方式制备的乳液SBR可有利地用于包含如上定义的补强填料的可交联橡胶组合物中，以显著地改善包含所述组合物的轮胎胎面的耐磨性，而不会损害甚至可能会改善在硫化状态下的其它物理性能，特别是滞后性能。
应当指出，可用于本发明中的苯乙烯和丁二烯的共聚物可以采用高温法或低温法制备。
应当指出，所述补强性白色填料在所述组合物中的含量优选应大于60phr，更优选为70-100phr。
在本申请中，“补强性白色填料”是指“白色”的填料(即，无机填料，特别是矿物填料)，有时也称之为“纯”填料，无需除中间体偶联体系之外的任何其它措施，这种填料靠其自身即能够补强用于生产轮胎的橡胶组合物，也就是说，在其补强功能方面，这种填料能够代替常规轮胎级炭黑填料。
优选地，整个补强白色填料或至少其大部分是二氧化硅(SiO2)。所采用的二氧化硅可为本领域技术人员公知的任一种补强二氧化硅，特别是BET表面积和CTAB比表面积均低于450m2/g的沉淀二氧化硅或热解二氧化硅，当然优选采用高分散性沉淀型二氧化硅，特别是当本发明用于生产具有低滚动阻力轮胎时。
在本申请中，BET比表面积以公知方式，按照Brunauer，Emmett和Teller，在“The Journal of the American Chemical Society”，第60卷，309页，1938年2月中所述的方法，以及相应的标准AFNOR-NFT-45007(1987年11月)测定；CTAB比表面积为外表面积，按照相同的标准AFNOR-NFT-45007(1987年11月)测定。
“高分散性二氧化硅”是指具有很强解聚能力并分散于弹性体基质中的任何一种二氧化硅，其可通过电子或光学显微镜以常规方式在薄的切片上观察到。作为这种优选的高分散性二氧化硅的非限定性实例，可提及的是二氧化硅Perkasil KS 430(来自Akzo)、二氧化硅BV 3380(来自Degussa)、二氧化硅Zeosil 1165 MP和1115 MP(来自Rhodia)、二氧化硅Hi-Sil 2000(来自PPG)、二氧化硅Zeopol 8741或8745(来自Huber)，以及经处理的沉淀型二氧化硅，如EP-A-0735088中所述的“掺杂”铝的二氧化硅。
作为补强性白色填料，可非限定性地采用：
-氧化铝(分子式Al2O3)，，如EP-A-810258中所述的高分散性氧化铝，或
-氢氧化铝，如在国际专利公开说明书WO-A-99/28376中所述的那些氢氧化铝。
补强性白色填料存在的物理状态是不重要的，无论它是以粉末、微珠、颗粒的形式存在，还是以球的形式存在。当然，“补强性白色填料”也可理解为是指不同补强性白色填料的混合物，特别是如上所述的高分散性二氧化硅的混合物。
也可采用与炭黑的掺混物(混合物)的形式存在的补强性白色填料。适宜的炭黑为任一种炭黑，特别是HAF型、ISAF型和SAF型炭黑，它们均常规用于轮胎中，特别是用于轮胎胎面中。作为这种炭黑的非限定性实例，可提及的是炭黑N115、N134、N234、N339、N347、N358、N375。炭黑在总的补强性填料中的含量可在宽范围内变化，优选其含量低于橡胶组合物中存在的补强性白色填料的含量。
例如，炭黑/二氧化硅掺混物或被二氧化硅部分或全部包覆的炭黑适于形成本发明的补强填料。用二氧化硅改性的炭黑也是适合的，例如但不局限于在欧洲专利EP-A-711805中所述的填料，和那些在国际专利WO-A-96/37547中所述的由CABOT公司以商品名“CRX2000”出售的填料。
在补强填料由补强性白色填料和炭黑组成的情形下，在所述补强填料中炭黑的质量分数优选低于或等于30％。
作为补强性白色填料，可非限定性地采用：
-氧化铝(分子式Al2O3)，如EP-A-810258中所述的高分散性氧化铝，或
-氢氧化铝，如在国际专利公开说明WO-A-99/28376中所述的那些氢氧化铝。
本发明的胎面组合物还以常规方式包含补强性白色填料/弹性体基质粘合剂(也称之为偶联剂)，其功能是确保在所述白色填料与基质间充分的化学和/或物理结合(或偶联)，并便于该白色填料在所述基质内的分散。
这种粘合剂至少具有双官能团，例如，其具有简化的通式“Y-T-X”，其中：
-Y表示能够物理和/或化学地与白色填料结合的官能团(“Y”官能团)，这种结合可在偶联剂的硅原子与填料的羟基(OH)表面基团(如在二氧化硅的情形下表面硅醇)间形成；
-X表示能够物理和/或化学地与弹性体结合的官能团(“X”官能团)，例如通过硫原子结合；
-T表示能使Y与X结合的烃基团。
这些粘合剂特别不应与以公知方式用于包覆所述填料的普通试剂(simple agents)相混淆，这种普通试剂可包含与填料作用的Y官能团，但缺乏与弹性体作用的X官能团。
具有不同效力的此类粘合剂在许多文献中描述过，也是本领域技术人员公知的。事实上，可以采用任何公知的粘合剂，以便在可用于生产轮胎的二烯橡胶组合物中提供或有可能提供二氧化硅与二烯弹性体间的有效结合，例如，有机硅烷，特别是多硫化烷氧基硅烷或巯基硅烷或如前所述带有X和Y官能团的聚有机硅氧烷。
用于本发明橡胶组合物中的偶联剂为多硫化烷氧基硅烷，其以公知的方式带有两种类型在本文中称为“Y”和“X”的官能团，其首先通过“Y”官能团(烷氧基甲硅烷基官能团)接枝至白色填料上，然后通过“X”官能团(硫官能团)接枝至弹性体上。
具体地，多硫化烷基硅烷可采用例如已经提及的专利文献US-A-3842111、US-A-3873489、US-A-3978103、US-A-3-997581，或更新的专利文献US-A-5580919、US-A-5583245、US-A-5663396、US-A-5684171、US-A-5684172、US-A-5696197所述的那些多硫化烷基硅烷，这些文献详细地描述了此类公知的化合物。
本发明中采用的多硫化烷氧基硅烷优选是一种多硫化物，特别是下述物质的四硫化物：二(烷氧基(C1-C4)甲硅烷基丙基)，更优选二(三烷氧基(C1-C4)甲硅烷基丙基)，特别是二(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)或二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)。
作为特别优选的实例，可采用二(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物或通式为[(C2H5O)3Si(CH2)3S2]2的TESPT，其例如由Degussa以商品名“Si69”出售(或X50S-，当其负载至50wt％炭黑上时)，或者以商品名“Si75”(二硫化物)出售，或者由Witco以商品名“SilquestA1289”出售。
在本发明的橡胶组合物中，多硫化烷氧基硅烷的含量为0.5-15％，以补强性白色填料重量计。
除弹性基质外，本发明的轮胎胎面组合物包含补强填料、一种或多种补强白色填料/弹性体粘合剂，以及全部或部分通常用于橡胶混合物中的其它成分和添加剂，例如，增塑剂、颜料、抗氧化剂、抗臭蜡、基于硫和/或过氧化物和/或二马来酰亚胺的硫化体系、硫化促进剂、增量油、选择性的一种或多种用于涂敷补强性白色填料的试剂，如烷氧基硅烷、多元醇、胺等。
应当指出，本发明的胎面组合物可包含一种掺混物，一方面，所述掺混物是一种或多种乳液SBR的掺混物，所述乳液SBR的总质量分数范围为50-100％，每种SBR所含的乳化剂量为1-3.5phr，另一方面，所述掺混物是一种或多种基本上不饱和的二烯弹性体的掺混物，所述二烯弹性体的总质量分数范围为50-0％。
“二烯”弹性体或橡胶可按照公知方式理解为是一种至少部分由二烯单体形成的弹性体(即，均聚物或共聚物)，所述单体带有两个碳-碳双键，它们可以为共轭双键或非共轭双键。
通常，“基本上不饱和”的二烯弹性体在本申请中可理解为是指至少部分由共轭二烯单体形成的二烯弹性体，二烯来源(共轭二烯)的部分或单元的量大于15％(mol％)。
在“基本不饱和”的二烯弹性体范畴之内，“高度不饱和”二烯弹性体可具体理解为二烯来源(共轭二烯)的部分或单元的量大于50％(mol％)的二烯弹性体，例如：
-由具有4-12个碳原子的共轭二烯单体聚合获得的任何均聚物；
-由一种或多种共轭在一起的二烯共聚或其与一种或多种具有8-20个碳原子的乙烯基芳族化合物共聚获得的共聚物。
适宜的共轭二烯具体为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。
适宜的乙烯基芳族化合物的实例包括：苯乙烯，邻、间和对甲基苯乙烯，商购的混合物“乙烯基甲苯”，对叔丁基苯乙烯，甲氧基苯乙烯，氯代苯乙烯，乙烯基，二乙烯基苯和乙烯基萘。
共聚物可包含99％-20wt％由二烯单体形成的单元和1-80wt％由乙烯基芳族单体形成的单元。弹性体可具有任何微结构，所述结构是所采用的聚合条件、是否存在改性剂和/或无规试剂以及改性剂和/或无规试剂用量的函数。弹性体例如可为嵌段、无规、序列或微序列弹性体，可以以分散液或溶液的形式制得；它们可采用偶联剂和/或星型化试剂(starring agent)或功能化试剂进行偶联和/或星型化或者功能化。
聚丁二烯是非常适宜的，特别是那些1，2-单元含量为4-80％的聚丁二烯，或那些顺式-1，4含量超过80％的聚丁二烯，聚异戊二烯，丁二烯-苯乙烯共聚物，特别是那些苯乙烯含量为5-50wt％，更优选20-40wt％，丁二烯部分的1，2-键含量为4-65％，反式-1，4-键含量为20-80％的的丁二烯-苯乙烯共聚物，丁二烯-异戊二烯共聚物，特别是那些异戊二烯含量为5-90wt％且玻璃化温度(Tg)为-40℃至-80℃的丁二烯-异戊二烯共聚物，异戊二烯-苯乙烯共聚物，特别是那些苯乙烯含量为5-50wt％且Tg为-25℃至-50℃的异戊二烯-苯乙烯共聚物。
在丁二烯-苯乙烯-异戊二烯共聚物的情形下，特别适宜的丁二烯-苯乙烯-异戊二烯共聚物中，苯乙烯含量为5-50wt％，更优选10-40wt％，异戊二烯含量为15-60wt％，更优选20-50wt％，丁二烯含量为5-50wt％，更优选20-40wt％，丁二烯部分的1，2-单元含量为4-85％，丁二烯部分的反式-1，4单元含量为6-80％，异戊二烯部分的1，2-和3，4-单元的总含量为5-70％，异戊二烯部分的反式-1，4单元的含量为10-50％，更普遍地，任何丁二烯-苯乙烯-异戊二烯共聚物的Tg值为-20至-70℃。
特别优选地，本发明组合物的二烯弹性体选自高度不饱和二烯弹性体，该高度不饱和二烯弹性体包括聚丁二烯(BR)、聚异戊二烯(IR)或丁二烯-苯乙烯共聚物(SBR)、丁二烯异戊二烯共聚物(BIR)、异戊二烯-苯乙烯共聚物(SIR)、丁二烯-苯乙烯-异戊二烯共聚物(SBIR)，或者两种或多种这些化合物的混合物。
优选地，本发明的轮胎胎面应为所述或每种共聚物包含含量基本上为1-2phr的所述乳化剂。
按照本发明的另一个特征，所述乳化剂包含至少一种树脂酸和/或至少一种脂肪酸，特别是油酸。
按照本发明的另一个特征，所述的或每种共聚物显示出反式键合含量大于或等于70％，苯乙烯含量基本上为20-45％。
进而，所述或每种共聚物的数均分子量基本上为110,000-140,000g/mol。
本发明的轮胎包含如上限定的胎面。
通过阅读本发明下述实施方案的几个实施例的描述，与说明现有技术的“对比”例相比较，本发明的上述特征及其它特征将更易于理解，这些实施例仅用于说明而非限制本发明。
在这些实施例中，对橡胶组合物的性能进行如下的评价：
--100℃下的门尼粘度ML(1+4)：按照ASTM：D-1646进行测量，以下缩写为ML；
--100％定伸模量(M100)：按照标准IOS 37进行测量；
--肖氏A硬度：按照标准DIN 53505进行测量；
--动态剪切性能(G*)：作为变形量的函数进行测量，在10Hertz下，峰-峰变形为0.15-50％时测定。
滞后效应是按照标准ASTM D2231-71(1977再次批准)，在7％变形和40℃下测量tgδ值表示的。I.用于本发明中的胎面的弹性体的实例，与“对比”弹性体进行比较：
在这些实施例中，进行如下的实验：
-两种本发明的弹性体E-SBR A和E-SBR B，分别由苯乙烯和丁二烯乳液共聚物组成，所述共聚物是按照本领域公知的方法制备的，分别包含1.7phr和1.2phr的乳化剂，和
-两种“对比”弹性体，E-SBR C和E-SBR D(由BAYER分别以商品名“KRYNOL 1712”和“KRYNOL 1721”出售)，每种由苯乙烯和丁二烯的乳液共聚物组成，乳化剂含量分别为5.7phr和4.5phr。
下表I概括列出了四种试验弹性体各自的基本特性，包括微结构、性能、配方和大分子结构。
微结构按照标准ISO 6287测定。
乳化剂含量按照标准ISO 1407(对于丙酮萃取量)和按照标准ASTM D297(对于不可皂化物含量)测定。
进而，脂肪酸、脂肪酸皂和树脂酸皂的量按照标准ISO 7781测定。
                       表I
   E-SBR A     E-SBR B     E-SBR C    E-SBR D
                                            微结构
  1，2-键(％)    14.8     13.6     14.9    14.2
  1，4-键(％)    12.4     12.8     13.0    14.2
  反式键合(％)    72.8     73.6     72.1    71.6
  苯乙烯键(％)    23.1％     40.9     23.9    38.3
                                          性能和成分
  Tg     -51     -31     -53    -36
  门尼粘度ML(1+4)     64     50     46    54.5
  密度     0.942     0.969     0.947    0.967
  乳化剂(phr)     1.7     1.2     5.7    4.5
   脂肪酸(mEq/kg)    14.8    15.4     169     166
   脂肪酸&树脂酸皂(mEq/kg)    14.1    11.3     18.3     17.5
   油含量(phr)    38.5    38.1     38.1     37.9
                                         大分子结构
   Mn(g/mol)    129,648    113.197     119,397     135,210
   Mw(g/mol)    650,012    635,940     621,216     623,703
   多分散性Ip    5.014    5.618     5.203     4.613
本发明的E-SBR A和E-SBR B分别显示出与“对比”E-SBR C和E-SBR D类似的微结构。
可以认为，本发明的E-SBR A和E-SBR B分别具有：
-脂肪酸含量(基本上由硬脂酸和棕榈酸组成)低于“对比”E-SBR C和E-SBR D含量的1/10，和
-相对于“对比”E-SBR C和E-SBR D，皂含量降低约25％。
进行分析以确定在每一种所述弹性体的醚相中存在的化合物，这些相是由干燥甲苯/乙醇萃取液获得的。采用质谱进行上述分析。(1)分析方法：
将相应于醚相的干燥萃取液再次溶解于二氯甲烷中，然后用四甲基氢氧化铵对其进行酯化。
结合气相色谱与质谱技术对所得的溶液进行分析。
(a)质谱：
采用下述设备和参数：
-“HP MSD5973”光谱计；
-电子碰撞电离；
-质量扫描范围：33-550amu；
-1300V倍增器。
(b)气相色谱：
采用下述设备和参数：
-“HP 6890”色谱仪；
-“INNOWAX”柱，长度为30m，直径为0.25mm，由聚乙二醇组成
的相，膜厚度为0.15μm；
-载气由氦组成；
-“裂口”注射；
-注射器温度250℃；
-下述温度程序：
T1＝50℃
D1＝2分钟
P1＝15℃/分钟
T2＝250℃
界面温度＝280℃。(2)结果：
在标题字“乳化剂”下确定和分组的主要产物如下：
-对于E-SBR A：
TMQ单体(聚合的2，2，4-三甲基-1，2-二氢喹啉)
6PPD(N-(1，3-二甲基丁基)-N’-苯基-对苯二胺)
油酸。
-对于E-SBR B：
TMQ单体
6PPD
油酸。
-对于E-SBR C：
棕榈酸
6PPD
硬脂酸
油酸。
-对于E-SBR D：
肉豆蔻酸(14个碳原子)
棕榈酸
6PPD
硬脂酸
油酸。
从这些分析可以得知，与“对比”共聚物E-SBR C和E-SBR D不同，本发明的共聚物E-SBR A和E-SBR B包含油酸，但既不含有棕榈酸也不含硬脂酸，它们包含TMQ单体。II.在包含二氧化硅作为主要的补强填料的胎面中，采用“对比”弹性体和本发明弹性体E-SBR A和E-SBR B：
试验如下进行：
-本发明的胎面组合物，其包含所述弹性体E-SBR A和E-SBR B的掺混物，与以下对比胎面组合物进行比较，
-第一“对比”胎面组合物①，其包含以溶液形式制得的S-SBR与高顺式-聚丁二烯(BR)的掺混物，和
-第二“对比”胎面组合物②，其包含所述“对比”乳液弹性体E-SBR C和E-SBR D的掺混物。
更具体地，所述聚丁二烯的特征为，顺式-1，4键含量大约为93％，按照例如法国专利公开说明书FR-A-1436607所述方法获得。
所述S-SBR的基本特征如下：
-1，2键合含量(％)      58
-苯乙烯含量(％)        25
-反式键合含量(％)      23
-增量油(phr)           37.5
-Tg(℃)                -29
-门尼ML(1+4)           54。(1)橡胶组合物的配方和性能：
下表II一方面显示了上述每一种橡胶组合物的配方，另一方面显示了对于这些相同的组合物所获得的加工性能(在未硫化状态下)和物理性能(在硫化状态下)。
表II
 本发明的组合物     组合物①     组合物②
                                            配方(phr)
  E-SBR A     68.75
  E-SBR B     68.75
  E-SBR C     68.75
  E-SBR D     68.75
  S-SBR     110
  BR     20
  炭黑N234     7     7     7
  二氧化硅“1165MP”(Rhodia)     85     85     85
  硅烷/DPG粘合剂     6.8/1.6     6.8/1.6     6.8/1.6
  高粘度芳族油     5
  ZnO/硬脂酸     2.5/2     2.5/2     2.5/2
  6PPD/臭氧蜡     1.9/1.5     1.9/1.5     1.9/1.5
  硫/CBS     1.2/1.9     1.2/1.9     1.2/1.9
                                       性能(根据轮廓图测量)
  ML(1+4)     106     119     85
  肖氏A     68.5     68.7     69.6
  M100     1.77     1.97     1.83
表II表明，与S-SBR赋予相应的“对比”组合物①的加工性能相比，弹性体E-SBR A和E-SBR B赋予本发明橡胶组合物令人感兴趣的加工性能。
表II还表明，本发明组合物在硫化状态下的刚度与基于传统乳液SBR的“对比”组合物②的刚度类似。
下表III显示出这些橡胶组合物的粘弹性能。
                              表III
  本发明的组合物    组合物①   组合物②
  在10％和40℃下的G*         2.50     2.40     2.80
  在7％和40℃下的tgδ         0.285     0.285     0.330
表III表明，相对于基于常规乳液SBR的“对比”组合物②(在7％变形下的tgδ)，弹性体E-SBR A和E-SBR B使本发明的橡胶组合物的滞后效应降低。(2)由这些橡胶组合物组成的胎面的耐滚动磨擦性实验
采用具有本发明胎面的样品“MXT”轮胎(尺寸为175/70R14)和包含相应于所述“对比”①和②的胎面的样品轮胎(尺寸相同)进行耐磨实验。
采用相对磨损指数来确定耐磨值，所述相对磨损指数是根据在蜿蜒的道路环行驾驶直至胎面磨损达到在胎面的凹槽中设置的磨损指标后剩余的橡胶深度为基础计算出来的。
该相对磨损指数是通过比较E-SBR-基胎面(即胎面②和本发明的胎面)剩余的橡胶深度与S-SBR-基胎面(即胎面①)的剩余的橡胶深度获得的，指定参考基准100为胎面①剩余的橡胶深度。
大于该基准100的相对磨损指数表明，与胎面①相比耐磨性得到改善。
磨损结果列于下表IV。
                         表IV
  本发明的胎面   胎面①(基准)   胎面②
  相对磨损指数     100     100     80
根据该表的结果可以看出，与乳化剂含量大于4phr的E-SBR的胎面(如胎面②)相比，本发明胎面的耐磨性高20％，其与包含以溶液形式制备的S-SBR的胎面①类似。
应当指出，相对于组合物②，本发明胎面组合物中乳化剂含量的降低是耐磨性得到改善的真实原因。
因此，由这些实施例可以得出如下的结论，与采用常规乳化剂含量大于4phr的乳液SBR相比，在轮胎胎面组合物中使用本发明乳化剂含量为1-3.5phr的乳液SBR将会从根本上改善所述组合物的耐磨性并降低其滞后损失，并且在硫化状态下，其它性能不会变差。

Claims (11)

1.一种轮胎胎面，其包含一种可交联的橡胶组合物，该橡胶组合物一方面包含至少一种苯乙烯与丁二烯的弹性体乳液共聚物，另一方面包含补强填料，该补强填料含有高比例补强性白色填料，所述补强性白色填料在所述组合物中的含量大于或等于40phr，其特征在于，所述或每种共聚物包含一种乳化剂，乳化剂的量基本上为1-3.5phr(phr：每100份所述或每种弹性体共聚物的重量份数)。
2.根据权利要求1的轮胎胎面，其特征在于，所述或每种共聚物包含的所述乳化剂的量基本上为1-2phr。
3.根据权利要求1或2的轮胎胎面，其特征在于，所述乳化剂包含至少一种树脂酸和/或至少一种脂肪酸。
4.根据前述任一项权利要求的轮胎胎面，其特征在于，所述或每种共聚物的反式键合含量大于或等于70％。
5.根据前述任一项权利要求的轮胎胎面，其特征在于，所述或每种共聚物的苯乙烯含量基本上为20-45％。
6.根据前述任一项权利要求的轮胎胎面，其特征在于，所述或每种共聚物的数均分子量基本上为110,000-140,000g/mol。
7.根据权利要求1-6任一项的轮胎胎面，其特征在于，所述补强填料包含作为补强性白色填料的二氧化硅。
8.根据权利要求7的轮胎胎面，其特征在于，所述补强填料包含二氧化硅与炭黑的掺混物。
9.根据权利要求1-7任一项的轮胎胎面，其特征在于，所述补强填料包含用二氧化硅表面改性的炭黑。
10.一种轮胎，其特征在于，其包含前述任一项权利要求所述的胎面。
11.一种改善轮胎胎面耐磨性的方法，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的胎面。
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