基于经改性的二烯弹性体的橡胶组合物的制作方法

文档序号:25541704发布日期:2021-06-18 20:37阅读:来源:国知局

技术特征:

1.橡胶组合物,所述橡胶组合物至少基于增强填料和弹性体基质,所述增强填料包含二氧化硅,所述弹性体基质包含经改性的二烯弹性体,其特征在于:

-二氧化硅的含量大于或等于80phr,优选大于或等于100phr,

-经改性的二烯弹性体的含量大于或等于75phr,以及

-经改性的二烯弹性体包含大分子,所述大分子在其结构内包含线型或支化的聚醚嵌段,所述聚醚嵌段在嵌段的两个端部的每一个处包含支化点,所述支化点键合至至多三个二烯弹性体支链和至多三个-or基团,r彼此独立地表示c1-c8烷基取代基或氢原子,

a-共聚物的门尼粘度至少为30,优选至少为40且至多为100,

b-共聚物由以下物质组成:

-至少20%,优选至少30%的支化大分子,所述支化大分子包含键合至至少三个二烯弹性体嵌段的聚醚嵌段,

-至多80%,优选至多70%的线型大分子,

c-聚醚嵌段的数均分子量为150g/mol至5000g/mol,以及

d-每个支化点均由硅原子组成。

2.根据权利要求1所述的组合物,其特征在于,所述经改性的二烯弹性体为聚丁二烯或丁二烯共聚物,优选丁二烯/苯乙烯共聚物。

3.根据权利要求1或2所述的组合物,其特征在于,所述经改性的二烯弹性体的弹性体支链的数均摩尔质量(mn)至少为40000g/mol且至多为100000g/mol。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物,其特征在于,弹性体支链未键合至硅原子的端部带有包含氮原子的官能团,优选环状或非环状胺官能团。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的组合物,其特征在于,所述聚醚嵌段为聚甲醛、聚(氧化乙烯)、聚(氧化丙烯)或聚四氢呋喃嵌段,优选聚(氧化乙烯)或聚(氧化丙烯)嵌段。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物,其特征在于:

支化大分子对应于式i:

式i

其中:

r1表示线型或支化的二价c1-c10烃基,特别是-ch(r’)-ch(r”)-基团,其中r’和r”彼此独立为氢原子或c1-c4烷基取代基;优选地,r1为c1-c4烷二基基团,更优选1,2-或1,3-乙烷二基或者1,2-或1,3-丙烷二基基团,

r2基团彼此独立地表示饱和或不饱和、线型或支化或环状的具有1至50个碳原子的二价烃基,优选脂族基团,优选线型脂族基团,所述线型脂族基团优选为饱和的,并优选具有1至15,优选2至10,优选3至8个碳原子,

y基团相同或不同地表示卤素原子或式-or4的基团,其中r4基团彼此独立地表示氢原子或者c1-c8烷基取代基;优选地,r4基团表示氢原子或者c1-c4烷基取代基,优选甲基或乙基,

i和j为彼此独立地具有值为1、2或3的数,前提是(i+j)从3至6变化,和

p表示二烯弹性体嵌段;

并且线型嵌段大分子对应于式ii:

式2

其中:

r1表示线型或支化的二价c1-c10烃基,特别是-ch(r’)-ch(r”)-基团,其中r’和r”彼此独立为氢原子或c1-c4烷基取代基;优选地,r1为c1-c4烷二基基团,更优选1,2-或1,3-乙烷二基或者1,2-或1,3-丙烷二基基团,

r2基团彼此独立地表示饱和或不饱和、线型或支化或环状的具有1至50个碳原子的二价烃基,优选脂族基团,优选线型脂族基团,所述线型脂族基团优选为饱和的,并优选具有1至15,优选2至10,优选3至8个碳原子,

y基团相同或不同地表示卤素原子或式-or4的基团,其中r4基团彼此独立地表示氢原子或者c1-c8烷基取代基;优选地,r4基团表示氢原子或者c1-c4烷基取代基,优选甲基或乙基,

k和l为彼此独立地具有值0或1的数,前提是(k+l)的值为1或2,和

p表示二烯弹性体嵌段。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的组合物,其特征在于,共聚物包含至少50重量%的由键合至至少三个二烯弹性体嵌段的聚醚嵌段组成的支化大分子。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的组合物,其特征在于,共聚物包含至少20重量%,优选至少35重量%的由键合至三个二烯弹性体嵌段的聚醚嵌段组成的支化大分子。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的组合物,其特征在于,共聚物包含至多25%的由键合至四个或更多个二烯弹性体嵌段的聚醚嵌段组成的支化大分子。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的组合物,其特征在于,观察到至少一个、至少两个、至少三个、至少四个、至少五个、至少六个、至少七个、优选全部的以下特征:

-聚醚嵌段为线型的并由-(or)-单元组成,其中r为c1-c4烷二基基团,更优选1,2-或1,3-乙烷二基或者1,2-或1,3-丙烷二基基团;

-聚醚嵌段的数均分子量基本上为150g/mol至5000g/mol,优选200g/mol至3000g/mol;

-将取代一个或多个硅原子的全部或部分,优选至少50摩尔%的烷氧基官能团水解以提供羟基基团;

-二烯弹性体为丁二烯/苯乙烯共聚物;

-相对于链端的摩尔数,未键合至硅原子的全部或部分,优选至少70摩尔%的弹性体支链的端部通过胺官能团官能化;

-弹性体支链的平均mn小于150000g/mol,优选为40000g/mol至100000g/mol;

-经改性的二烯弹性体包含至少50重量%的具有至少三个分支的支化大分子;

-经改性的二烯弹性体包含至少20重量%,优选至少35%的具有三个分支的支化大分子。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的组合物,其特征在于,二氧化硅的含量大于或等于100phr。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的组合物,其特征在于,所述组合物包含20phr或更多,优选50phr或更多的至少一种增塑剂。

13.根据权利要求12所述的组合物,其特征在于,所述增塑剂选自具有高tg的烃类树脂、增塑油及其混合物。

14.轮胎,所述轮胎包含全部或部分地由根据权利要求1至13中任一项所述的组合物组成的半成品。


技术总结
本发明涉及橡胶组合物,所述橡胶组合物基于至少一种增强填料和弹性体基质,所述增强填料具有含量大于或等于80phr,优选大于或等于100phr的二氧化硅,所述弹性体基质具有含量大于或等于75phr的经改性的二烯弹性体,所述经改性的二烯弹性体包含大分子,所述大分子在其结构内包含线型或支化的聚醚嵌段,所述聚醚嵌段在嵌段的两个端部的每一个处包含支化点,所述支化点键合至至多三个二烯弹性体支链和至多三个‑OR基团,R彼此独立地表示C1‑C8烷基取代基或氢原子,a‑共聚物的门尼粘度至少为30,优选至少为40且至多为100,b‑共聚物由以下物质组成:‑至少20%,优选至少30%的支化大分子,所述支化大分子包含键合至至少三个二烯弹性体嵌段的聚醚嵌段,‑至多80%,优选至多70%的线型大分子,c‑聚醚嵌段的数均分子量为150g/mol至5000g/mol,以及d‑每个支化点均由硅原子组成。

技术研发人员:C·迪雷;B·德-戈德马里斯;J·沙塔尔;K·罗斯
受保护的技术使用者:米其林集团总公司
技术研发日:2019.11.07
技术公布日:2021.06.18
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