橡胶组合物以及充气轮胎的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种橡胶组合物，以及具有由该橡胶组合物生产的胎面的充气轮胎。
【背景技术】
[0002] 充气轮胎由多个部件例如胎面和胎侧壁构成，这些部件分别被赋予了不同的性 能。基于安全性等方面的考虑，与路面接触的胎面需要具有如出色的湿抓地性的性能，人们 提出通过加入氢氧化铝来满足上述需要。然而，加入氢氧化铝会导致耐磨性和抗拉强度的 降低。因此，该方法不太可能用于生产公共道路运输用轮胎。
[0003] 另外，可以通过其它方法来提高湿抓地性，例如提高溶液聚合的丁苯橡胶中苯乙 烯和乙烯基的含量，使用改性的溶液聚合的丁苯橡胶来控制tan S曲线，提高二氧化硅的 含量来调高tan S曲线的峰值，以及加入抓地树脂。然而，困难的是在提高湿抓地性的同时 保持其它物理性能。
[0004] 专利文献1公开了一种通过使用特定的橡胶组分或特定的无机补强剂如氢氧化 铝，来提高湿抓地性、耐磨性和加工性的方法。然而，依然存在进一步提高湿抓地性和耐磨 性的必要。此外，也需要包括抗拉强度在内的性能的均衡改善。
[0005] 现有抟术f献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:日本专利第4559573号公报
【发明内容】
[0008] 本发明要解决的问题
[0009] 本发明旨在通过提供一种能够均衡改善湿抓地性、耐磨性和抗拉强度的橡胶组合 物，以及具有由该橡胶组合物生产的胎面的充气轮胎来解决上述问题。
[0010] 解决问题的方法
[0011] 本发明的一个方面涉及一种橡胶组合物，其包含橡胶组分，该橡胶组分含有顺式 含量为95mol %以上、乙烯基含量为I. 2mol %以下且重均分子量在530, 000以上的充油丁 二烯橡胶，和/或结合苯乙烯含量为10~60质量％且重均分子量在800, 000以上的丁苯 橡胶；由下式所表示的氮吸附比表面积为10~60m2/g的无机补强剂；以及氮吸附比表面积 在IOOmVg以上的二氧化娃和/或氮吸附比表面积在IOOmVg以上的炭黑。上述充油丁二 烯橡胶使用稀土元素类的催化剂进行合成。上述充油丁二烯橡胶和丁苯橡胶的合总含量为 上述橡胶组分的10~100质量％。以100质量份的上述橡胶组分为基准，上述无机补强剂 的含量为1~70质量份，且上述二氧化硅与炭黑的总含量至少为50质量份。
[0012] mM ? xSiOy ? zH20
[0013] (上式中，"M"代表选自由Al、Mg、Ca和Zr构成的组中的至少一种的金属、该金属 的氧化物或者氢氧化物，"m"为1~5的整数，"x"为0~10的整数，"y"为2~5的整数， "z"为0~10的整数。）
[0014] 本发明所涉及的橡胶组合物，所述无机补强剂优选为氢氧化铝。
[0015] 本发明所涉及的橡胶组合物优选通过在150°C以上的排出温度下，至少捏合上述 橡胶组分和上述氢氧化铝进行生产。
[0016] 本发明所涉及的橡胶组合物中，上述充油丁二烯橡胶的重均分子量优选设定为 700, 000以上，和/或上述丁苯橡胶的重均分子量优选设定为1，000, 000以上。
[0017] 本发明所涉及的橡胶组合物中，上述二氧化硅的氮吸附比表面积优选为160m2/g 以上或者上述炭黑的氮吸附比表面积优选为140m 2/g以上，并且以100质量份的上述橡胶 组分为基准，上述二氧化硅和炭黑的总含量优选至少为60质量份。
[0018] 本发明所涉及的橡胶组合物中，为了在提高湿抓地性、耐磨性和抗拉强度的同时 保持轮胎具有预定的强度，并且为了易于在捏合工序中给填料和无机补强剂增加分散转 矩，以1〇〇质量份的橡胶组分为基准，进一步另行添加的加工油的混合量优选为14质量份 以下。加工油和抓地树脂都属于软化剂，可用于提高加工性和分散性。然而，若它们的总量 过高，橡胶的硬度（=Ee)会降低。
[0019] 本发明所涉及的橡胶组合物优选用于轮胎胎面。
[0020] 本发明的另一个方面涉及一种具有使用本发明的橡胶组合物生产的胎面的充气 轮胎。
[0021] 本发明的效果
[0022] 本发明涉及的橡胶组合物通过以预定量混合特定的橡胶组分，特定的具有预定的 氮吸附比表面积的无机补强剂，和具有特定氮吸附比表面积的二氧化硅和/或炭黑生产。 另外，一种具有使用该橡胶组合物生产的胎面的充气轮胎，其能够均衡改善湿抓地性、耐磨 性和抗拉强度。
【附图说明】
[0023] 图1 :在橡胶捏合或硫化过程中发生的氧化铝与二氧化硅的反应或者发生在轮胎 表面的氢氧化铝和路面的二氧化硅之间的瞬时反应的示意图；
[0024] 图2 :显示分散的聚合物的例子的示意图；以及
[0025] 图3 :氢氧化铝的差示扫描量热法的热分析曲线图。
【具体实施方式】
[0026] 根据本发明的一个实施例的橡胶组合物通过以预定量混合特定的橡胶组分，特定 的具有预定的氮吸附比表面积的无机补强剂，和具有特定氮吸附比表面积的二氧化硅和/ 或炭黑制造。
[0027] 通过加入补强剂例如具有特定氮吸附比表面积的氢氧化铝，湿抓地性被提高。推 断其是由于下列（1)~（3)的作用。
[0028] (1)在捏合工序中，如果加入的无机补强剂如氢氧化铝（Al(OH)3)的一部分转化 为莫氏硬度高于二氧化硅的氧化铝（Al 2O3)，或者无机补强剂例如氢氧化铝与二氧化硅结合 (共价键合或脱水缩合）并通过分散的硅链而被固定在橡胶中，可认为金属氢氧化物块和 无机补强剂能够在路面的骨架材料的微小凹凸上（几十微米的间距）起锚定作用，以此来 提尚湿抓地性。
[0029](2)当路面上的二氧化硅与轮胎表面的无机补强剂例如氢氧化铝接触时（摩擦）， 会形成图1所示的瞬时共价键合以提高抓地性。
[0030] (3)在湿的路面上，轮胎表面的一部分透过水膜与路面接触。通常认为这种水膜会 由于与路面直接接触的那部分轮胎表面所产生的摩擦热而蒸发。然而，如果轮胎中含有氢 氧化铝，可认为由于摩擦热而导致的水膜（水组分）的蒸发会因为轮胎表面的氢氧化铝发 生的例如"A1 (OH)3-1/2A1 203+3/2H20"的吸热反应而被抑制。如果水膜蒸发，会在轮胎表 面和路面之间产生空隙，缩小轮胎与道路的接触面积。因此，湿抓地性会降低。
[0031] 在添加无机补强剂例如氢氧化铝的常规方法中，湿抓地性提高，但是耐磨性和抗 拉强度通常会降低。很难获得这些性能的均衡提高。在本实施例中，由于加入了具有预定氮 吸附比较面积的无机补强剂例如氢氧化铝，在提高湿抓地性的同时抑制了耐磨性或抗拉强 度的降低。因此，获得了这些性能的均衡提高。在该无机补强剂之外，本实施例中还使用了 特定的橡胶组分。因此，耐磨性和抗拉强度也能够得到显著地提高。因此，提高湿抓地性、 耐磨性和抗拉强度，甚至包括耐切割和崩碎性的综合效果可以得到显著提高。
[0032] 本实施例涉及的橡胶组合物的橡胶组分包含顺式含量在95mol %以上、乙烯基含 量在I. 2mol %以下且重均分子量在530, 000以上的充油丁二稀橡胶（以下也称为"尚分子 量充油BR")，和/或结合苯乙烯含量为10~60质量％且重均分子量在800, 000以上的丁 苯橡胶（以下也称为"高分子量SBR"）。通过将上述特定的橡胶组分与具有预定氮吸附比 表面积的无机补强剂例如氢氧化铝混合，可以获得湿抓地性、耐磨性和抗拉强度的均衡改 善。
[0033] 上述高分子量充油BR和高分子量SBR可以单独使用也可以混合使用。当同时使 用高分子量充油BR和高分子量SBR时，在显著地提高耐磨性的同时可维持出色的低油耗性 和湿抓地性。因此，在控制成本提高的同时提高了这些性能的均衡性。另外，也获得了耐用 性例如出色的抗碎性。
[0034] 尚不清楚性能的均衡性和耐用性提高的原因。使用特定的高分子量充油BR时丁 二烯橡胶会更软，并且使用高分子量丁苯橡胶时聚合物链不易断裂。由于这些作用，丁二烯 相和苯乙烯-丁二烯相会形成复杂的混合相，如图2b所示。因此，在通常难以混入二氧化硅 颗粒的丁二烯相中分布有相当多的二氧化硅颗粒，在通常难以混入炭黑颗粒的苯乙烯-丁 二烯相中分布有相当多的炭黑颗粒。因此，可认为上述两种填料均衡地混入并分散在两种 橡胶相中，因此提高了多种性能。
[0035] 本申请中，充油丁二烯橡胶是指在聚合物制备过程中通过向丁二烯橡胶中加入油 或类似物例如填充油而所获得的橡胶。
[0036] 高分子量充油BR的顺式含量为95mol%以上，优选为97mol%以上。如果该含量 低于95mol %，不可能获得出色的耐磨性和耐用性。顺式含量的上限没有特别地限定，其可 为 IOOmol % 〇
[0037] 高分子量充油BR的乙烯基含量为I. 2mol%以下，优选为1.0 mol%以下。如果该 含量超过I. 2mol%，耐磨性和耐用性会降低。乙烯基含量的下限没有特别地限定，其可为 Omol%〇
[0038] 高分子量充油BR的重均分子量（Mw)为530, 000以上，优选为600, 000以上，更 优选为700, 000以上。Mw的上限没有特别地限定，但是其优选为1，000, 000以下，更优选 为950, OOO以下。如果该含量低于530, 000,则耐磨性和耐用性不足。如果该含量超过 1，000, 000,聚合物很难分散，同时填充剂难以混入。因此，耐用性趋于降低。
[0039] 高分子量充油BR可使用以稀土元素类的催化剂使用已知方法合成。