胎面配混物的生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及胎面配混物的生产方法。
【背景技术】
[0002] 众所周知，轮胎的研宄主要集中在实现滚动阻力和耐磨耗性方面的性能改进的胎 面。
[0003] 出于该目的，长期以来二氧化硅作为炭黑的替代品被用作胎面配混物中的补强填 料，这是因为其提供滚动阻力和湿路抓地性（wet road-holding performance)方面的优 点。
[0004] 二氧化硅与硅烷偶联剂结合使用，其与硅醇基键合，防止二氧化硅颗粒之间的氢 键的形成，同时将二氧化硅化学键合至聚合物类。
[0005] 三烷氧基巯基烷基-硅烷是特别感兴趣的一种硅烷偶联剂，这是因为它们提供滚 动阻力和挥发性物质的排放二者降低的优点。
[0006] 已证明最有效的配混物为：
[0007] SH (CH2) 3Si (0CH2CH3) (0 (CH2CH20) 5 (CH2) 13CH3) 2
[0008] 然而，已发现这种硅烷偶联剂引起加工方面的问题。更具体地，橡胶配混物中三烷 氧基巯基烷基-硅烷配混物的存在可升高橡胶配混物的粘度，对于其被加工能力有明显作 用。
[0009] 为了解决涉及的加工问题，一般添加增塑油至橡胶配混物中，但伴随粘度降低，还 损害橡胶配混物的耐磨耗性。通常做法为通过增强硫化阶段二氧化硅、硅烷偶联剂与聚合 物之间的相互作用来减少对耐磨耗性的作用，但这具有减少焦烧时间的作用。
[0010] 因此，需要设计一种方法来解决由于使用三烷氧基巯基烷基-硅烷引起的加工问 题，而不造成耐磨耗性或减少焦烧时间方面的其它缺点。
【发明内容】
[0011] 根据本发明，提供橡胶配混物的生产方法，其包括第一混炼阶段，其中将至少一种 可交联的不饱和链聚合物类、二氧化硅和烷氧基巯基烷基-硅烷类的硅烷偶联剂混炼在一 起；和随后的混炼阶段，其中将包含至少硫和促进剂的硫化体系添加并混炼到要生产的配 混物；所述方法的特征在于，在所述第一混炼阶段添加0. 2至5phr的磺胺类促进剂，和0. 5 至6phr的碳原子数为C8至C24的脂肪酸的锌盐。
[0012]优选地，所述磺胺类促进剂在包括苯并噻唑基-环己基-次磺酰胺（CBS)、二硫化 苯并噻唑（MBTS)、N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺（TBBS)、2_巯基苯并噻唑（MBT)、2_巯 基苯并噻唑的锌盐（ZMBT)、苯并噻唑基-2-二环己基-次磺酰胺（DCBS)、二苯胍（DPG)、三 苯胍（TPG)、二邻甲苯胍（D0TG)、邻甲苯基二胍（0TBG)、亚乙基硫脲（ETU)及它们的混合物 的组中。
[0013] 优选地，所述锌盐的脂肪酸具有C14至C18的碳原子数。
[0014] 优选地，使用4至18phr的二烷氧基疏基烷基-硅烷类硅烷偶联剂。
[0015] 优选地，所述三烷氧基巯基烷基-硅烷类硅烷偶联剂具有通式（I)
[0016] R^^Si-R^SH (I)
[0017]其中：
[0018] R1为具有1-8个碳原子的线性、环状或支化烷氧基；R 2为具有1-8个碳原子的线 性、环状或支化烷氧基或-0-(Y-0)m4-X(Y为具有1-20个碳原子的线性、环状或支化饱和 或不饱和的二价烃基；X为具有1-9个碳原子的线性、环状或支化烷基；和m4为1-40的 数）；和R 3为具有1-12个碳原子的线性、环状或支化饱和或不饱和的亚烷基。
[0019] 优选地，二烷氧基疏基烷基-硅烷类的硅烷偶联剂为二烷氧基疏基丙基_硅烷。
[0020] 优选地，二烷氧基疏基丙基_硅烷具有式（II)
[0021] SH(CH2) 3Si (0CH2CH3) (0(CH2CH20) 5 (CH2) 13CH3)2 (II)
[0022] 根据本发明，还提供使用上述方法制成的胎面配混物。
[0023] 根据本发明，还提供由上述配混物制成的胎面。
[0024] 根据本发明，还提供包括上述胎面的轮胎。
[0025] 以下为用于更清晰理解本发明的实施例。
【具体实施方式】
[0026] 生产根据本发明的四种配混物（配混物A-D)和四种对照配混物（配混物E-H)。 更具体地，对照配混物E为具有公认的令人满意的特性的标准胎面配混物；对照配混物F-H 为其中分别使用根据本发明的方法的特征组分的配混物。
[0027] 然后试验各配混物的湿路抓地性、滚动阻力、耐磨耗性、粘度和焦烧时间。
[0028] 使用下述方法生产实施例中描述的配混物。
[0029] _配混物的制备_
[0030] (第一混炼阶段）
[0031] 在开始混炼之前，用可交联的聚合物类、二氧化硅、硅烷偶联剂、油以及如果存在 的锌盐及磺胺类促进剂来装载230-270升相切型转子混炼机（tangential-rotor mixer) 至66-72 %的填充率。
[0032] 混炼机在40-60rpm的速度下操作，当达到140-160°C的温度时卸载所得配混物。
[0033] (最终混炼阶段）
[0034] 将硫化体系添加至来自前述阶段的配混物以达到63-67%的填充率。
[0035] 混炼机在20-40rpm的速度下操作，当达到100-110°C的温度时卸载所得配混物。
[0036] 表1示出根据本发明的四种配混物的以phr计的组成。
[0037] 表1
[0038]
【主权项】
1. 一种橡胶配混物生产方法，其包括第一混炼阶段，其中将至少一种可交联的不饱和 链聚合物类、^氧化娃和烷氧基疏基烷基 -硅烷类硅烷偶联剂混炼在一起；和随后的混炼 阶段，其中将包含至少硫和促进剂的硫化体系添加并混炼到要生产的配混物；所述方法的 特征在于，在所述第一混炼阶段添加0. 2至5phr的磺胺类促进剂和0. 5至6phr的碳原子 数为C8至C24的脂肪酸的锌盐。
2. 根据权利要求1所述的橡胶配混物生产方法，其特征在于所述磺胺类促进剂在包 括苯并噻唑基-环己基-次磺酰胺（CBS)、二硫化苯并噻唑（MBTS)、N-叔丁基-2-苯并噻 唑基次磺酰胺（TBBS)、2_巯基苯并噻唑（MBT)、2_巯基苯并噻唑的锌盐（ZMBT)、苯并噻唑 基-2-二环己基-次磺酰胺（DCBS)、二苯胍（DPG)、三苯胍（TPG)、二邻甲苯胍（DOTG)、邻甲 苯基二胍（OTBG)、亚乙基硫脲（ETU)及它们的混合物的组中。
3. 根据权利要求1或2所述的橡胶配混物生产方法，其特征在于所述锌盐的脂肪酸具 有C14至C18的碳原子数。
4. 根据前述权利要求任一项所述的橡胶配混物生产方法，其特征在于使用4至ISphr 的二烷氧基疏基烷基-硅烷类硅烷偶联剂。
5. 根据前述权利要求任一项所述的橡胶配混物生产方法，其特征在于所述三烷氧基巯 基烷基-硅烷类硅烷偶联剂具有通式（I) R1R22Si-R3-SH (I) 其中： R1为具有1-8个碳原子的线性、环状或支化烷氧基；R 2为具有1-8个碳原子的线性、环 状或支化烷氧基或-O-(Y-O)m4-X(Y为具有1-20个碳原子的线性、环状或支化饱和或不饱 和的二价烃基；X为具有1-9个碳原子的线性、环状或支化烷基；和m4为1-40的数）；且R 3 为具有1-12个碳原子的线性、环状或支化饱和或不饱和的亚烷基。
6. 根据权利要求5所述的橡胶配混物生产方法，其特征在于所述三烷氧基巯基烷 基-硅烷类硅烷偶联剂为二烷氧基疏基丙基 _硅烷。
7. 根据权利要求6所述的橡胶配混物生产方法，其特征在于所述三烷氧基巯基丙 基-硅烷具有式（II) SH(CH2) 3Si (OCH2CH3) (0(CH2CH2O) 5(CH2) 13CH3)2 (II)0
8. -种胎面配混物，其使用根据前述权利要求任一项所述的方法制成。
9. 一种胎面，其由根据权利要求8所述的配混物制成。
10. -种轮胎，其包括根据权利要求9所述的胎面。
【专利摘要】一种橡胶配混物生产方法，其包括第一混炼阶段，其中将至少一种可交联的不饱和链聚合物类、二氧化硅和烷氧基巯基烷基-硅烷类硅烷偶联剂混炼在一起；和随后的混炼阶段，其中将具有至少硫和促进剂的硫化体系添加并混炼到要生产的配混物。在第一混炼阶段，添加0.2至5phr的磺胺类促进剂和0.5至6phr的碳原子数为C8至C24的脂肪酸的锌盐。
【IPC分类】C08K5-44, C08L9-06, C08K5-548, C08K3-36, C08K5-00
【公开号】CN104755544
【申请号】CN201380056938
【发明人】里卡尔多·阿西翁, 大卫·普力威特拉
【申请人】株式会社普利司通
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年10月29日
【公告号】EP2912108A1, WO2014068486A1