橡胶组合物以及充气轮胎的利记博彩app_2

文档序号:8958308阅读:来源:国知局
[0040] 可以使用任意的已知的稀土元素类的催化剂。例子为含镧系稀土元素化合物、有 机铝化合物、铝氧烷、含卤素化合物的催化剂,若必要可包含路易斯碱。上述中,特别优选的 是将含Nd化合物作为镧系稀土元素化合物的以钕(Nd)类催化剂。
[0041] 镧系稀土元素化合物的例子为原子序数为57~71的稀土金属的卤化物、羧酸盐、 醇盐、硫醇盐、酰胺或类似物。特别地,优选使用Nd类催化剂制备上述的具有高顺式含量和 低乙烯基含量的BR。
[0042] 高分子量充油BR的延展油的例子为石蜡油、芳烃油、环烷油、轻度浅抽油 (mild extraction solvate(MES))、处理芳经油(treated distillate aromatic extract (TDAE))、溶剂精制残留芳经油(solvent residual aromatic extract (S-RAE)等。 特别地,MES和TDAE为优选。为了提高耐磨性和湿抓地性,TDAE为优选。另外,为了提高在 冰上的抓地性,具有低玻璃化转变温度(Tg)的MES为优选。
[0043] 尚分子量充油BR的填充油的含量,即,100质量份的丁二稀组分中填充油的含量, 没有特别地限定,可适当地设定。该含量通常为5~100质量份,优选为10~50质量份。
[0044] 高分子量充油BR的例子为使用稀土类催化剂通过常规公知方法制备的BR,或者 市售的产品例如由朗盛(LANXESS)制造的BUNA CB 29TDAE(-种使用Nd类催化剂合成的稀 土类BR,以100质量份橡胶组分为基准包含37. 5质量份的TDAE,顺式含量为95. 8mol %,乙 烯基含量为〇.4mol%,Mw :760,000),以及由朗盛(LANXESS)制造的BUNA CB 24MES(-种 使用Nd类催化剂合成的稀土类BR,以100质量份橡胶组分为基准包含37. 5质量份的MES, 顺式含量为96. Imol %,乙烯基含量为0? 4mol %,Mw :737, 000) 〇
[0045] 高分子量SBR中结合苯乙烯含量为10质量%以上,优选为30质量%以上,更优选 为34质量%以上。另外,结合苯乙烯含量为60质量%以下,优选为50质量%以下,更优选 为46质量%以下。如果结合苯乙烯含量低于10质量%,湿抓地性会不足。如果超过60质 量%,难以实现聚合物的分散并且低油耗性会降低。
[0046] 高分子量SBR的重均分子量(Mw)为800, 000以上,优选为900, 000以上,更优选 为1,000, 000以上。另一方面,该Mw的上限没有特别地限定,但是优选为1,500, 000以下, 更优选为1,300, 000以下。如果其低于800, 000,耐磨性会降低,如果其超过1,500, 000,聚 合物难以分散,同时填料难以混入。因此,燃料效率会降低。
[0047] 高分子量SBR中乙烯基的含量优选为5mol %以上,更优选为IOmol %以上,更加优 选为15mol%以上。另外,乙烯基的含量优选为60mol%以下,更优选为50mol%以下。如果 乙烯基的含量在上述范围内,能够出色地实现本发明的效果。
[0048] 高分子量SBR没有特别地限定。例子为乳液聚合SBR (E-SBR)、溶液聚合 SBR(S-SBR)或其类似物。其可以是充油或非充油的。上述中,为了提高耐磨性,充油E-SBR 为优选。另外,可以使用充油二氧化硅改性SBR(使用多种改性剂对聚合物的末端或主链进 行改性的充油SBR)。
[0049] 充油SBR是在制造聚合物的工序中向丁苯橡胶中加入油等作为充油组分而获得 的SBR。上述充油组分的例子与上述列出的用于高分子量充油BR填充油相同。特别地,芳 烃油、TDAE、环烷烃油和MES为优选。
[0050] 充油SBR中填充油的含量,S卩,以100质量份的丁苯橡胶为基准填充油的含量,没 有特别地限定,可以适当地设定。其通常为5~100质量份,优选为10~50质量份。
[0051] 高分子量SBR通过公知方法制备,例如阴离子聚合、溶液聚合和乳液聚合。也可以 使用市售的产品。市售产品的例子有Zeon公司制造的Nipol 9548、JSR公司制造的0122 等。
[0052] 本申请中,BR中的顺式含量(顺式1,4结合丁二烯单元的量)和乙烯基含量(1,2 结合丁二烯单元的量),以及SBR中的乙烯基含量可以通过红外吸收光谱分析或类似手段 测定,并且SBR的结合苯乙烯含量通过H 1-SBR测定。BR和SBR的重均分子量(Mw)通过实 施例中所示方法测定。
[0053] 橡胶组分中所述尚分子量充油BR和所述尚分子量SBR的含量为10质量%以上, 优选为12质量%以上。如果该含量低于10质量%,耐磨性和抗拉强度会降低。上限没有 特别地限定,该含量可以达到100质量%。高分子量充油BR的含量表示固体橡胶组分,即, 丁二烯橡胶组分的含量。同样地,当充油SBR被用作高分子量SBR时,其意味着所包含的丁 苯橡胶组分的含量。
[0054] 当同时使用高分子量充油BR和高分子量SBR时,高分子量充油BR和高分子量SBR 的混合比(BR固体组分的质量/SBR固体组分的质量)优选为10/90~80/20,更优选为 12/88~70/33,更加优选为15/85~67/33。如果该混合比低于10/90或者超过80/20,由 两种橡胶混合获得的效果趋于无法充分地实现。当用作轻型卡车的轮胎时,由于每单位面 积的接触表面上的高压会自动地带来高湿抓地性,SBR的含量可以相对地低一些。
[0055] 本实施例中的橡胶组合物可以包含除高分子量充油BR和高分子量SBR之外的橡 胶组分。
[0056] 其它橡胶组分的例子有除高分子量充油BR之外的丁二烯橡胶(非充油BR)、除高 分子量SBR之外的丁苯橡胶(SBR)、异戊二烯类橡胶例如天然橡胶(NR)和异戊二烯橡胶 (IR)、二烯类橡胶例如苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶(SIBR)、氯丁橡胶(CR)、丙烯腈-丁 二烯橡胶(NBR)等。
[0057] 本实施例的橡胶组合物包含由下式表示的且具有特定的氮吸附比表面积的无机 补强剂。
[0058] mM ? xSiOy ? ZH2O
[0059](上式中,"M"表示选自于由Al、Mg、Tl、Ca和Zr构成的组中的至少一种金属、该 金属的氧化物或氢氧化物。"m"为1~5的整数,且"x"为0~10的整数,"y"为2~5的 整数,且"z"为0~10的整数)
[0060] 无机补强剂的例子有氧化铝、水合氧化铝、氢氧化铝、氢氧化镁、氧化镁、滑石、钛 白、钛黑、氧化钙、氢氧化钙、氧化镁铝、粘土、叶腊石、膨润土、硅酸铝、硅酸镁、硅酸钙铝、 锆、氧化锆等。它们可以单独使用也可以两种以上组合使用。特别地,含Al或Zr作为金属 "M"的无机补强剂为优选,氢氧化铝或氢氧化锆更为优选,因为当Al或Zr与空气接触的时 候形成的氧化膜会产生刮擦效果从而提高湿抓地性,同时可获得出色的耐磨性。为了获得 出色的捏和加工性和辑加工性,特别地优选氢氧化铝。
[0061] 无机补强剂的氮吸附比表面积G3ET值)为10~60m2/g。如果超出这个范围,耐 磨性和湿抓地性会降低。BET值的下限优选为12m2/g。另外,BET值的上限优选为50m 2/g, 更优选为40m2/g,更加优选为20m2/g。本申请中,BET值根据ASTM D3037-81测定。
[0062] 无机补强剂的平均粒径优选为I. 5 ixm以下,更优选为0. 69 ixm以下,更加优选 为0. 6 ym以下。另外,平均粒径优选为0. 2 ym以上,更优选为0. 25 ym以上,更加优选为 0? 4 y m以上。如果超过L 5 y m,耐磨性和湿抓地性会降低,如果低于0? 2 y m,耐磨性和加工 性会降低。无机补强剂的平均粒径是数均粒径,使用透射电子显微镜测定。
[0063] 为了保持轮胎的耐磨性和湿抓地性并且抑制班伯里密炼机或挤出机的金属磨耗 性,无机补强剂的莫氏硬度优选为与二氧化硅相同的7或以下,但是更优选为2~5。莫氏 硬度是材料的一种机械特性,相对于矿物进行测定。为了测定材料(例如氢氧化铝)的硬 度,通过标准材料刮擦该材料,通过是否存在刮痕判定莫氏硬度。
[0064] 优选使用莫氏硬度低于7并且脱水产物的莫氏硬度高于8的无机补强剂。例如,氢 氧化铝的莫氏硬度约为3,可抑制班伯里密炼机或锟乳机的磨损(磨耗)。同时,当轮胎的 表面经历由于轮胎在行驶或捏合加工过程中产生的振动或热量所引起的脱水反应(转化) 时,氢氧化铝会转变为莫氏硬度约为9的氧化铝,其硬度高于路面。因此,可以获得出色的 耐磨性和湿抓地性。本申请中,没有必要转化所有的氢氧化铝。如果部分氢氧化铝发生转 化,当轮胎在路面上刮擦时已经足够获得其刮擦效果。转化后的无机补强剂的莫氏硬度优 选为9以上,该数值没有特别设定的上限。钻石的莫氏硬度为10,此为最大值。
[0065] 无机补强剂的初始热分解温度(DSC :吸热反应温度)优选为160~500°C,更优 选为170~400°C。如果低于160°C,热分解或再聚合会进展得太过,或者容易导致捏合机 的容器壁或转子叶片发生金属磨耗。无机补强剂的初始热分解温度是通过差示扫描量热法 (DSC)获得的。热分解包括脱水反应。
[0066] 作为无机补强剂,可以使用市售的具有上述BET值的产品。也可以使用经过对 无机补强剂进行粉碎处理等制造的具有上述特性的颗粒而获得的经处理的产品。可以通 过已知的方法进行粉碎处理例如湿粉碎法和干粉碎法(气流粉碎机、循环式气流粉碎机 (current jet mill)、
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