具有包括热塑性弹性体和炭黑的胎面的轮胎的制作方法_2

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构造或支化构造排列。通常 地,这些链段或嵌段中的每一个通常包含至少大于5个,通常至少大于10个基本单元(例 如对于苯乙烯/丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物为苯乙烯单元和丁二烯单元)。
[0032] TPE还可以包含大量小嵌段(大于30,通常50至500),在该情况下这些嵌段优选 具有相对低的重量,例如500至5000g/mol ;这些TPE将在下文被称为多嵌段TPE和弹性体 嵌段/热塑性嵌段序列。
[0033] 根据第一个替代形式,TPE以线性形式提供。例如,TPE为二嵌段共聚物:热塑性 嵌段/弹性体嵌段。TPE还可以为三嵌段共聚物:热塑性嵌段/弹性体嵌段/热塑性嵌段, 亦即中间弹性体嵌段和在弹性体嵌段的两个端部的每一者处的两个端部热塑性嵌段。同样 地,多嵌段TPE可以为弹性体嵌段/热塑性嵌段的线性序列。
[0034] 根据本发明的另一个替代形式,出于本发明的要求而使用的TPE以包含至少三个 分支的星形支化形式提供。例如,TPE可以由包含至少三个分支的星形支化弹性体嵌段和 位于弹性体嵌段的每个分支的端部处的热塑性嵌段组成。中间弹性体的分支的数目可以变 化,例如3至12和优选3至6。
[0035] 根据本发明的另一个替代形式,TPE以支化形式或树形形式提供。TPE可以由支化 或树形弹性体嵌段和位于树形弹性体嵌段的分支的端部处的热塑性嵌段组成。
[0036] I. L 2.弾件体嵌段的特件
[0037] 用于本发明的要求的TPE的弹性体嵌段可以为本领域技术人员已知的任何弹性 体。它们优选地具有小于25°C的Tg,优选的小于KTC,更优选的小于0°C并且非常优选的 小于-KTC。再次优选地,TPE的弹性体嵌段的Tg大于-100°C。
[0038] 对于包含碳基链的弹性体嵌段,如果TPE的弹性体部分不包含烯不饱和度,其将 被称为饱和弹性体嵌段。如果TPE的弹性体嵌段包含烯不饱和度(亦即碳-碳双键),其将 被称为不饱和或二烯弹性体嵌段。
[0039] 饱和弹性体嵌段由通过至少一种(亦即一种或多种)烯属单体(亦即包含碳-碳 双键的单体)的聚合获得的聚合物序列组成。在得自这些烯属单体的嵌段中,可以提及聚 烯烃嵌段,例如乙烯/丙烯或乙烯/丁烯无规共聚物。这些饱和弹性体嵌段也可以通过不 饱和弹性体嵌段的加氢而获得。它们还可以为得自聚醚、聚酯或聚碳酸酯家族的酯族嵌段。
[0040] 在饱和弹性体嵌段的情况下,TPE的该弹性体嵌段优选主要由乙烯单元组成。主 要被理解为意指相对于弹性体嵌段的总重量,烯属单体的重量含量最高并且优选地,重量 含量大于50%,更优选大于75 %和还更优选大于85%。
[0041] 共轭C4-C14:烯可以与烯属单体进行共聚。它们在该情况下为无规共聚物。优 选地,这些共轭二烯选自异戊二烯、丁二烯、1-甲基丁二烯、2-甲基丁二烯、2, 3-二甲 基 _1,3_ 丁二條、2, 4_ 二甲基-1,3-丁二條、1,3_ 戊二條、2_ 甲基-1,3-戊二條、3_ 甲 基-1,3_戊二條、4_甲基-1,3-戊二條、2, 3_二甲基-1,3-戊二條、1,3_己二條、2_甲 基_1,3-己二條、3 -甲基-1,3-己二條、4-甲基-1,3 -己二條、5-甲基-1,3-己二條、2, 3-二 甲基-1,3-己二烯、2, 4-二甲基-1,3-己二烯、2, 5-二甲基-1,3-己二烯、2-新戊基丁二 烯、1,3-环戊二烯、1,3-环己二烯、1-乙烯基-1,3-环己二烯或它们的混合物。更优选地, 共轭二烯为异戊二烯或含有异戊二烯的混合物。
[0042] 在不饱和弹性体嵌段的情况下,TPE的该弹性体嵌段优选主要由二烯弹性体部分 组成。主要被理解为意指相对于弹性体嵌段的总重量,二烯单体的重量含量最高并且优选 地,重量含量大于50%,更优选大于75 %且还更优选大于85%。可替代地,不饱和弹性体 嵌段的不饱和度可以源自包含双键和环式不饱和度的单体,例如在聚降冰片烯中是这种情 况。
[0043] 优选地,共轭C4-C14二烯可以聚合或共聚从而形成二烯弹性体嵌段。优选地,这 些共轭二烯选自异戊二烯、丁二烯、戊间二烯、1-甲基丁二烯、2-甲基丁二烯、2, 3-二甲 基 _1,3_ 丁二條、2, 4_ 二甲基-1,3-丁二條、1,3_ 戊二條、2_ 甲基-1,3-戊二條、3_ 甲 基,3-戊二稀、4-甲基-1,3-戊二稀、2, 3-二甲基-1,3-戊二稀、2, 5-二甲基-1,3-戊二 條、2-甲基-1,4-戊二條、1,3 -己二條、2-甲基-1,3-己二條、2-甲基 -1,5-己二條、3-甲 基_1,3-己二條、4 -甲基-1,3-己二條、5-甲基-1,3 -己二條、2, 5-二甲基-1,3-己二條、 2, 5-二甲基-2, 4-己二烯、2-新戊基-1,3- 丁二烯、1,3-环戊二烯、甲基环戊二烯、2-甲 基-1,6-庚二烯、1,3-环己二烯、1-乙烯基-1,3-环己二烯或它们的混合物。更优选地,共 轭二烯为异戊二烯或丁二烯或含有异戊二烯和/或丁二烯的混合物。
[0044] 根据替代形式,聚合从而形成TPE的弹性体部分的单体可以与至少一种其它单体 无规共聚,从而形成弹性体嵌段。根据该替代形式,除了烯属单体之外的经聚合单体相对于 弹性体嵌段的单元的总数的摩尔份数必须使得该嵌段保持其弹性体性质。有利地,该其它 共聚单体的摩尔份数可以为O %至50%,更优选O %至45 %且还更优选O %至40%。
[0045] 举例而言,能够与第一单体共聚的该其它单体可以选自如上限定的烯属单体(例 如乙烯),二烯单体,更特别是如上限定的具有4至14个碳原子的共轭二烯单体(例如丁二 烯),如上限定的具有8至20个碳原子的乙烯基芳族类型的单体或者也可以为包括例如乙 酸乙烯酯的单体。
[0046] 当共聚单体为乙烯基芳族类型时,其相对于热塑性嵌段的单元的总数有利地具有 0%至50%,优选0%至45%,还更优选0%至40%的单元份数。特别适合作为乙稀基芳族 化合物的是上述苯乙稀单体,即甲基苯乙稀、对(叔丁基)苯乙稀、氯苯乙稀、溴苯乙稀、氟 苯乙烯或对羟基苯乙烯。优选地,乙烯基芳族类型的共聚单体为苯乙烯。
[0047] 根据本发明的优选的实施方案,TPE的弹性体嵌段总共具有25 000g/m〇l至350 000g/mol,优选35 000g/mol至250 000g/mol的数均分子量(Mn),从而赋予TPE良好的弹 性体性质以及足够且与作为轮胎胎面的用途相容的机械强度。
[0048] 弹性体嵌段还可以为包含数种类型的如上限定的烯属、二烯或苯乙烯单体的嵌 段。
[0049] 弹性体嵌段也可以由数种如上限定的弹性体嵌段组成。
[0050] I. 1. 3.热塑件嵌段的特件
[0051] 对于热塑性嵌段的定义,将使用刚性热塑性嵌段的玻璃化转变温度(Tg)的特征。 该特征是本领域技术人员公知的。其使得有可能特别选择工业加工(转变)温度。在无定 形聚合物(或聚合物嵌段)的情况下,选择加工温度基本上高于Tg。在半结晶聚合物(或 聚合物嵌段)的特定情况下,可以观察到大于玻璃化转变温度的熔点。在该情况下,反而是 熔点(Tf)使得有可能选择所考虑的聚合物(或聚合物嵌段)的加工温度。因此,当提及 "Tg (或Tf,如果合适的话)"时,需要考虑这是用于选择加工温度的温度。
[0052] 对于本发明的要求,TPE弹性体包含一个或多个热塑性嵌段,所述热塑性嵌段优选 具有大于或等于80°C的Tg (或Tf,如果合适的话)并且由经聚合单体形成。优选地,该热 塑性嵌段具有在8(TC至250°C范围内的Tg (或Tf,如果合适的话)。优选地,该热塑性嵌段 的Tg (或Tf,如果合适的话)为优选80°C至200°C,更优选80°C至180°C。
[0053] 相对于用于实施本发明所限定的TPE,热塑性嵌段的比例一方面通过所述共聚物 必须具有的热塑性性质而确定。具有大于或等于80°C的Tg(或Tf,如果合适的话)的热塑 性嵌段优选以这样的比例存在,所述比例足以保持根据本发明的弹性体的热塑性特性。TPE 中的具有大于或等于80°C的Tg (或Tf,如果合适的话)的热塑性嵌段的最小含量可以随着 共聚物的使用条件而变化。另一方面,TPE在轮胎的制备过程中变形的能力也可以有助于 确定具有大于或等于80°C的Tg (或Tf,如果合适的话)的热塑性嵌段的比例。
[0054] 具有大于或等于80°C的Tg (或Tf,如果合适的话)的热塑性嵌段可以由各种特性 的经聚合单体形成;特别地,它们可以组成如下嵌段或其混合物:
[0055] -聚烯烃(聚乙烯、聚丙烯);
[0056] -聚氨酯;
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