本發(fā)明大體上涉及諸如硅藻土等無(wú)機(jī)顆粒材料以及包含聚合物和無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的聚合物組合物，以及由所述組合物形成的物品或產(chǎn)品。本發(fā)明還涉及無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)作為填料在包含聚合物的組合物中的應(yīng)用。另外，本發(fā)明涉及制備包含聚合物和無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的聚合物組合物的方法，以及制備無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的方法。

背景技術(shù)：

無(wú)機(jī)顆粒材料可以添加至聚合物以改善其性質(zhì)和/或通過(guò)減少組合物中使用的聚合物量來(lái)減少成本。硅藻土是可以添加至聚合物的無(wú)機(jī)顆粒材料的一個(gè)實(shí)例。硅藻土(diatomaceous earth)也稱DE、硅藻土(diatomite)和硫酸鎂石(kieselgur)，是天然存在的軟沉積巖。其主要由稱為硅藻屬的水生單細(xì)胞藻類的二氧化硅微化石組成。硅藻土通常的化學(xué)組成為約60％至95％的二氧化硅、1％至12％的氧化鋁和0.5％至8％的氧化鐵。其還可以含有少量的諸如氧化鈣、二氧化鈦、氧化鎂、氧化鈉和氧化鉀等其他化合物。硅藻土具有高度多孔結(jié)構(gòu)，例如含有多達(dá)80％至90％的孔隙，且由各種各樣形狀和尺寸的顆粒組成。

硅藻土展示出良好的吸附能力、化學(xué)惰性和低密度。其可用作在液體食物和化學(xué)流體的加工中的助濾劑、用作塑料和涂料中的填料、以及用作生產(chǎn)絕緣磚的原材料。硅藻土作為填料的應(yīng)用可以影響使用其的材料的諸如顏色、吸油、表面潤(rùn)濕和粘合、化學(xué)抗性和機(jī)械性質(zhì)(例如，物理強(qiáng)度)等性質(zhì)。

可能希望的是提供適合用作各種組合物中的填料(例如，用作聚合物組合物中的填料)的至少一種替代性無(wú)機(jī)顆粒材料。此外，還可能希望的是提供用作各種組合物中的填料(例如，用作聚合物組合物中的填料)的改良無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，改良硅藻土)。由于硅藻土與諸如高嶺土、碳酸鈣和二氧化硅等其他無(wú)機(jī)顆粒填料相比通常相對(duì)成本有效，因此可能希望的是提供能夠用來(lái)部分或完全替代組合物(例如，聚合物組合物)中的其他填料的替代性和/或改良的硅藻土。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種包含聚合物和無(wú)機(jī)顆粒材料的聚合物組合物，其中，所述無(wú)機(jī)顆粒材料的表面積等于或大于約30m²g^-1。在本發(fā)明的第一方面的具體實(shí)施方式中，提供了一種包含聚合物和硅藻土的聚合物組合物，其中，所述硅藻土的表面積等于或大于約30m²g^-1。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了表面積等于或大于約30m²g^-1的無(wú)機(jī)顆粒材料。在本發(fā)明的第二方面的具體實(shí)施方式中，提供了表面積等于或大于約30m²g^-1的硅藻土。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了表面積等于或大于約30m²g^-1的無(wú)機(jī)顆粒材料作為填料在包含聚合物的組合物中的應(yīng)用。在本發(fā)明的第三方面的具體實(shí)施方式中，提供了表面積等于或大于約30m²g^-1的硅藻土作為填料在包含聚合物的組合物中的應(yīng)用。

根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了制備本發(fā)明的第一方面的組合物的方法，其包括獲得表面積等于或大于約30m²g^-1的無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)并將該無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)與聚合物組合。

根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了制備本發(fā)明的第二方面的無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的方法，其包括研磨進(jìn)料無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)。

根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供了由本發(fā)明第一方面的聚合物組合物形成的物品或產(chǎn)品。

在本發(fā)明的任一方面的某些實(shí)施方式中，聚合物包含橡膠。例如，橡膠可以包含丁苯橡膠(SBR)。例如，橡膠可以包含環(huán)氧化天然橡膠(ENR)、由其組成或基本由其組成。

在本發(fā)明的任一方面的某些實(shí)施方式中，無(wú)機(jī)顆粒材料是硅藻土。

在本發(fā)明的任一方面的某些實(shí)施方式中，無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的表面積等于或大于約40m²g^-1。

在本發(fā)明的任一方面的某些實(shí)施方式中，無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的表面積至多為(且包括)約60m²g^-1。在某些實(shí)施方式中，無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的表面積至多為(且包括)約50m²g^-1。

在本發(fā)明的任一方面的某些實(shí)施方式中，至少約90體積％的無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的顆粒小于約5μm。例如，至少約95體積％的無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的顆?？梢孕∮诩s5μm。

在本發(fā)明的任一方面的某些實(shí)施方式中，至少約50體積％的無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的顆粒小于約2μm。例如，至少約70體積％的無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的顆?？梢孕∮诩s2μm。

在本發(fā)明的任一方面的某些實(shí)施方式中，至少約20體積％的無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的顆粒小于約1μm。例如，至少約35體積％的無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的顆?？梢孕∮诩s1μm。

在本發(fā)明的任一方面的某些實(shí)施方式中，至少約5體積％的無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的顆粒小于約0.5μm。例如，至少約10體積％的無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的顆?？梢孕∮诩s0.5μm。

在本發(fā)明的任一方面的某些實(shí)施方式中，無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的d₁₀小于約1.0μm。例如，無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的d₁₀可以小于約0.5μm。

在本發(fā)明的任一方面的某些實(shí)施方式中，無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的d₅₀小于約5.0μm。例如，無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的d₅₀可以小于約3.0μm。

在本發(fā)明的任一方面的某些實(shí)施方式中，無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的d₉₀小于約8.0μm。例如，無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的d₉₀可以小于約4.0μm。

在本發(fā)明的任一方面的某些實(shí)施方式中，無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)以約50phr至約200phr的量存在于組合物中。

在本發(fā)明的任一方面的某些實(shí)施方式中，包含聚合物和無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的組合物的拉伸強(qiáng)度比其中無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)不具有等于或大于約30m²g^-1的表面積的對(duì)應(yīng)組合物的拉伸強(qiáng)度高出至少約10％。例如，包含聚合物和無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的組合物的拉伸強(qiáng)度可以比其中無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)不具有等于或大于約30m²g^-1的表面積的對(duì)應(yīng)組合物的拉伸強(qiáng)度高出至少約20％。

在本發(fā)明的任一方面的某些實(shí)施方式中，包含聚合物和無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的組合物的斷裂伸長(zhǎng)率比其中無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)不具有等于或大于約30m²g^-1的表面積的對(duì)應(yīng)組合物的斷裂伸長(zhǎng)率高出至少約5％。

在本發(fā)明的任一方面的某些實(shí)施方式中，包含聚合物和無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的組合物的撕裂強(qiáng)度比其中無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)不具有等于或大于約30m²g^-1的表面積的對(duì)應(yīng)組合物的撕裂強(qiáng)度高出至少約10％。例如，包含聚合物和無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的組合物的撕裂強(qiáng)度可以比其中無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)不具有等于或大于約30m²g^-1的表面積的對(duì)應(yīng)組合物的撕裂強(qiáng)度高出至少約20％。

在本發(fā)明的任一方面的某些實(shí)施方式中，包含聚合物和無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的組合物的耐磨性比其中無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)不具有等于或大于約30m²g^-1的表面積的對(duì)應(yīng)組合物的耐磨性高出至少約5％。例如，包含聚合物和無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的組合物的耐磨性可以比其中無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)不具有等于或大于約30m²g^-1的表面積的對(duì)應(yīng)組合物的耐磨性高出至少約10％。

在本發(fā)明的任一方面的某些實(shí)施方式中，包含橡膠和無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的組合物的拉伸強(qiáng)度大于約12MPa。

在本發(fā)明的任一方面的某些實(shí)施方式中，包含橡膠和無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的組合物的斷裂伸長(zhǎng)率大于約815％。

在本發(fā)明的任一方面的某些實(shí)施方式中，包含橡膠和無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的組合物的撕裂強(qiáng)度大于約30N/mm。

在本發(fā)明的任一方面的某些實(shí)施方式中，包含橡膠和無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的組合物的耐磨性大于約32mm³體積損耗。

在本發(fā)明的任一方面的某些實(shí)施方式中，無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)有助于改善聚合物組合物的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、撕裂強(qiáng)度和耐磨性中的一項(xiàng)或多項(xiàng)。

在本發(fā)明的任一方面的某些實(shí)施方式中，包含聚合物的組合物用作密封劑，或者適合用作或預(yù)期用作密封劑。

在本發(fā)明的任一方面的某些實(shí)施方式中，無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)通過(guò)研磨包含無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的進(jìn)料組合物而獲得。

在本發(fā)明的任一方面的某些實(shí)施方式中，無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)通過(guò)研磨包含無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的進(jìn)料組合物而獲得，且輸入功為至多約450kwh/t(千瓦時(shí)/噸(1000kg))。

在本發(fā)明的另一方面中，提供了通過(guò)研磨進(jìn)料組合物而獲得的或者能夠獲得的無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)。通過(guò)研磨進(jìn)料組合物而獲得的或者能夠獲得的無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)可以具有本文公開的表面積和粒徑分布性質(zhì)中的一項(xiàng)或多項(xiàng)。

對(duì)于本發(fā)明的所聲明的方面中的任何具體的一個(gè)或多個(gè)提供的細(xì)節(jié)、實(shí)例和優(yōu)選情形同樣地適用于本發(fā)明的所有方面。除非本文另外指出，或除非與上下文明顯矛盾，本文所述的實(shí)施方式、實(shí)例和優(yōu)選情形以其所有可能的變化形式的任意組合均被本發(fā)明所涵蓋。

具體實(shí)施方式

本文提供了表面積等于或大于約30m²g^-1的如硅藻土等無(wú)機(jī)顆粒材料以及包含該無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的組合物。已令人意外地發(fā)現(xiàn)，包含表面積等于或大于約30m²g^-1的無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的聚合物組合物(例如，橡膠組合物)表現(xiàn)出有利的機(jī)械性質(zhì)，例如改善的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、撕裂強(qiáng)度和/或耐磨性。

因此，在本發(fā)明的某些實(shí)施方式中，表面積等于或大于約30m²g^-1的無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)可以在包含聚合物(例如，橡膠)的組合物中用作填料，以替代諸如二氧化硅等其他填料，而不會(huì)降低或最小程度地降低諸如拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、撕裂強(qiáng)度和耐磨性等機(jī)械性質(zhì)。在某些實(shí)施方式中，表面積等于或大于約30m²g^-1的無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)可以在組合物(例如，包含橡膠的組合物)中用作填料以取代其他填料(例如，二氧化硅)，并且改善該組合物的機(jī)械性質(zhì)。

硅藻土天然地具有相對(duì)較高的表面積，例如由于其多孔結(jié)構(gòu)。可能認(rèn)為通過(guò)諸如研磨等工序破壞這種多孔結(jié)構(gòu)可能減少該材料的表面積。然而，在本發(fā)明的某些實(shí)施方式中，已令人意外地發(fā)現(xiàn)，通過(guò)研磨進(jìn)料硅藻土(例如，可能未經(jīng)過(guò)加工(例如，未研磨)的硅藻土)可以獲得表面積等于或大于約30m²g^-1的硅藻土。

無(wú)機(jī)顆粒材料以及包含聚合物和所述無(wú)機(jī)顆粒材料的聚合物組合物

本文提供了如硅藻土等無(wú)機(jī)顆粒材料。本文還提供了包含聚合物和無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)、基本由其組成或者由其組成的聚合物組合物。本文所述的實(shí)施方式及其所有組合同樣適用于本發(fā)明的所有方面。

無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)可以以約50phr至約200phr(每100份聚合物中的份數(shù)或者每100份橡膠中的份數(shù))的量存在于聚合物組合物中。例如，無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)可以以約50phr至約150phr、例如約50phr至約120phr、例如約50phr至約100phr的量存在于聚合物組合物中。

聚合物組合物(例如，橡膠組合物)的拉伸強(qiáng)度可以比其中無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)不具有等于或大于約30m²g^-1的表面積的對(duì)應(yīng)組合物的拉伸強(qiáng)度高出至少約10％。例如，聚合物組合物(例如，橡膠組合物)的拉伸強(qiáng)度可以比其中無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)不具有等于或大于約30m²g^-1的表面積的對(duì)應(yīng)組合物的拉伸強(qiáng)度高出至少約15％，例如高出至少約20％。例如，聚合物組合物(例如，橡膠組合物)的拉伸強(qiáng)度可以比其中無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)不具有等于或大于約30m²g^-1的表面積的對(duì)應(yīng)組合物的拉伸強(qiáng)度高出至少約25％，例如高出至少約30％。

例如，聚合物組合物可包含橡膠且拉伸強(qiáng)度可以大于或等于約12MPa。例如，聚合物組合物可包含橡膠且拉伸強(qiáng)度可以大于或等于約13MPa，例如大于或等于約14MPa，例如大于或等于約15MPa。聚合物組合物可以例如包含橡膠且拉伸強(qiáng)度為至多約30MPa，例如至多約25MPa，例如至多約20MPa。

除非另外聲明，使用在ASTM D412中描述為“沖模C”的類型的試樣來(lái)測(cè)定聚合物組合物的拉伸強(qiáng)度。

聚合物組合物(例如，橡膠組合物)的斷裂伸長(zhǎng)率可以比其中無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)不具有等于或大于約30m²g^-1的表面積的對(duì)應(yīng)組合物的斷裂伸長(zhǎng)率高出至少約5％。例如，聚合物組合物(例如，橡膠組合物)的斷裂伸長(zhǎng)率可以比其中無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)不具有等于或大于約30m²g^-1的表面積的對(duì)應(yīng)組合物的斷裂伸長(zhǎng)率高出至少約6％，例如高出至少約7％，例如高出至少約10％。

例如，聚合物組合物可以包含橡膠且斷裂伸長(zhǎng)率可以為等于或大于約815％。例如，聚合物組合物可以包含橡膠且斷裂伸長(zhǎng)率可以為等于或大于約820％，例如等于或大于約825％。例如，聚合物組合物可以包含橡膠且斷裂伸長(zhǎng)率可以為等于或大于約826％，例如等于或大于約830％。聚合物組合物可以例如包含橡膠且斷裂伸長(zhǎng)率為至多約900％，例如至多約870％，例如至多約850％。

除非另外聲明，使用在ASTM D412中描述為“沖模C”的類型的試樣來(lái)測(cè)定聚合物組合物的斷裂伸長(zhǎng)率。

聚合物組合物(例如，橡膠組合物)的撕裂強(qiáng)度可以比其中無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)不具有等于或大于約30m²g^-1的表面積的對(duì)應(yīng)組合物的撕裂強(qiáng)度高出至少約5％。例如，聚合物組合物(例如，橡膠組合物)的撕裂強(qiáng)度可以比其中無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)不具有等于或大于約30m²g^-1的表面積的對(duì)應(yīng)組合物的撕裂強(qiáng)度高出至少約10％，例如至少約15％，例如至少約20％。例如，聚合物組合物(例如，橡膠組合物)的撕裂強(qiáng)度可以比其中無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)不具有等于或大于約30m²g^-1的表面積的對(duì)應(yīng)組合物的撕裂強(qiáng)度高出至少約22％，例如至少約24％，例如至少約25％。

例如，聚合物組合物可以包含橡膠且撕裂強(qiáng)度可以等于或大于約30N/mm。例如，聚合物組合物可以包含橡膠且撕裂強(qiáng)度可以等于或大于約31N/mm，例如等于或大于約32N/mm，例如等于或大于約33N/mm，例如等于或大于約34N/mm。例如，聚合物組合物可以包含橡膠且撕裂強(qiáng)度可以等于或大于約35N/mm。聚合物組合物可以例如包含橡膠且撕裂強(qiáng)度為至多約50N/mm，例如至多約45N/mm，例如至多約40N/mm，例如至多約35N/mm，例如至多約30N/mm。

除非另外聲明，聚合物組合物的撕裂強(qiáng)度使用預(yù)切割有0.5mm刀片切口的ASTM D624中描述為“沖模B”的試樣來(lái)測(cè)定。

聚合物組合物(例如，橡膠組合物)的耐磨性可以比其中無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)不具有等于或大于約30m²g^-1的表面積的對(duì)應(yīng)組合物的耐磨性高出至少約5％。例如，聚合物組合物(例如，橡膠組合物)的耐磨性可以比其中無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)不具有等于或大于約30m²g^-1的表面積的對(duì)應(yīng)組合物的耐磨性高出至少約10％，例如至少約12％，例如至少約14％，例如至少約15％。

例如，聚合物組合物可以包含橡膠且耐磨性可以等于或小于約350mm³體積損耗。例如，聚合物組合物可以包含橡膠且耐磨性可以等于或小于約340mm³體積損耗，例如等于或小于約330mm³體積損耗。聚合物組合物可以例如包含橡膠且耐磨性為約0至約350mm³體積損耗，例如約50mm³至約350mm³體積損耗，例如約100mm³至約350mm³體積損耗。

除非另外聲明，通過(guò)使用SATRA STM602型磨損測(cè)試機(jī)根據(jù)DIN磨損測(cè)試ISO 4649測(cè)量聚合物組合物的體積損耗來(lái)測(cè)定聚合物組合物的耐磨性。ISO 4649中所描述的研磨機(jī)在橡膠工業(yè)中稱為DIN研磨機(jī)。

除了無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)不具有等于或大于約30m²g^-1的表面積以外，“其中無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)不具有等于或大于約30m²g^-1的表面積的對(duì)應(yīng)組合物”可以和與其進(jìn)行比較的組合物基本相同(例如，相同)。例如，所述對(duì)應(yīng)組合物可以包含相同的聚合物并且可以包含和與其進(jìn)行比較的組合物相同重量％的相同無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)。當(dāng)本發(fā)明的聚合物組合物的表面積大于約30m²g^-1時(shí)，所述對(duì)應(yīng)組合物的表面積不可大于約30m²g^-1，例如，當(dāng)本發(fā)明的聚合物組合物的表面積等于或大于約40m²g^-1時(shí)，所述對(duì)應(yīng)組合物的表面積不可等于或大于約40m²g^-1，等等。

聚合物

聚合物可以適當(dāng)?shù)貫榭梢允芤嬗跓o(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)所提供的有利性質(zhì)的任何聚合物。例如，聚合物可以為可以受益于改善的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、撕裂強(qiáng)度和/或耐磨性的任何聚合物。

例如，聚合物可以包括任何熱塑性或熱固性材料。熱塑性材料是在熱作用下軟化并在冷卻時(shí)再次硬化至其原始特性(即，加熱-冷卻循環(huán)完全可逆)的那些材料。根據(jù)常規(guī)定義，熱塑性材料是具有分子鍵的直鏈和支化的線性鏈有機(jī)聚合物。公知的熱塑性材料的實(shí)例包括丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、苯乙烯丙烯腈(SAN)、丙烯酸酯苯乙烯丙烯腈(ASA)、甲基丙烯酸酯丁二烯苯乙烯(MBS)的產(chǎn)物。此外還包括：甲醛的聚合物(稱為縮醛)；甲基丙烯酸甲酯的聚合物(稱為丙烯酸系塑料)；單體苯乙烯的聚合物(稱為聚苯乙烯)；氟化單體的聚合物(稱為氟碳化合物)；酰胺鏈的聚合物(稱為尼龍)；鏈烷烴和烯烴的聚合物(稱為聚乙烯、聚丙烯和聚烯烴)；由重復(fù)的雙酚和碳酸酯基團(tuán)組成的聚合物(稱為聚碳酸酯)；對(duì)苯二甲酸酯的聚合物(稱為聚酯)；雙酚和二羧酸的聚合物(稱為聚芳酯)；氯乙烯的聚合物(稱為聚氯乙烯(PVC))；以及高性能熱塑性材料，例如聚苯硫醚(PPS)、聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰胺酰亞胺(PAI)和聚醚酰亞胺(PEI)。不常見(jiàn)的熱塑性材料包括：離聚物(ionomer)，即具有離子交聯(lián)而非共價(jià)交聯(lián)(使得在其工作范圍內(nèi)行為與熱固性塑料類似)的乙烯和甲基丙烯酸的共聚物；具有獨(dú)特的電氣性質(zhì)的聚乙烯基咔唑；和異丁烯的聚合物(稱為聚異丁烯，其在室溫下粘稠)。

熱固性材料是在熱固化時(shí)永久性改變的合成樹脂，即，其固化為不熔狀態(tài)使得其在后續(xù)加熱時(shí)不會(huì)再次軟化并變得具有塑性。然而，某些熱固性塑料可以在其可用的應(yīng)用范圍的有限部分中展示出熱塑性行為。某些類型的熱固性塑料、尤其是某些聚酯和環(huán)氧化物能夠在室溫下進(jìn)行冷固化。熱固性塑料包括聚酯、醇酸樹脂、環(huán)氧化物、氨基塑料(包括脲-甲醛和三聚氰胺-甲醛)、聚酰亞胺和某些硅塑料。

在某些實(shí)施方式中，聚合物組合物可以包含橡膠。術(shù)語(yǔ)“橡膠”可以指主要包含異戊二烯的聚合物且主要以膠乳形式從某些樹木采集的天然橡膠，或可以為合成橡膠，其是通過(guò)單體(例如，石油副產(chǎn)品)的聚合而產(chǎn)生的任何類型的彈性體聚合物。橡膠可以例如是改性天然橡膠。橡膠可以是天然橡膠和合成橡膠的混合物。

橡膠的實(shí)例包括但不限于：聚丙烯酸酯橡膠(ACM)、乙烯-丙烯酸酯橡膠(AEM)、聚酯氨基甲酸酯(AU)、溴代異丁烯異戊二烯(BUR)、聚丁二烯(BR)、氯代異丁烯異戊二烯(CSM)、表氯醇(ECO)、環(huán)氧化天然橡膠(ENR)、乙烯丙烯(EP)、乙烯丙烯二烯單體(EPDM)、聚醚氨基甲酸酯(EU)、全氟化碳橡膠(FFKM)、氟化烴(FKM)、氟硅酮(FMQ)、氟碳橡膠(FPM)、氫化腈丁二烯(HNBR)、聚異戊二烯(IR)、異丁烯異戊二烯丁基(IIR)、丙烯腈丁二烯(NBR)、聚氨酯(PU)、苯乙烯丁二烯(SBR)、苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯共聚物(SEBS)、聚硅氧烷(SI)、乙烯基甲基硅氧烷(VMQ)、丙烯腈丁二烯羧基單體(XNBR)、苯乙烯丁二烯羧基單體(XSBR)、熱塑性聚醚-酯(YBPO)、苯乙烯丁二烯嵌段共聚物(YSBR)以及苯乙烯丁二烯羧基嵌段共聚物(YXSBR)。在某些實(shí)施方式中，橡膠包括丁苯橡膠。在某些實(shí)施方式中，橡膠包含環(huán)氧化天然橡膠，例如具有沿聚合物主鏈無(wú)規(guī)分布的環(huán)氧基的天然橡膠。例如，環(huán)氧化天然橡膠可以是天然橡膠膠乳1,4-聚異戊二烯(即，順式1,4-聚異戊二烯)，其具有約20mol％至60mol％的烯基的環(huán)氧化。環(huán)氧化天然橡膠可以具有約25mol％環(huán)氧化，或約50mol％環(huán)氧化。ENR的合適的市售實(shí)例包括例如Ekoprena ENR-25^TM或Ekoprena ENR-50^TM，其可獲自馬來(lái)西亞的MARDEC BERHAD(http://www.mardec.com.my/index.html)。

無(wú)機(jī)顆粒材料

無(wú)機(jī)顆粒材料可以選自以下的一種或多種：堿土金屬碳酸鹽(例如，白云石，即CaMg(CO₃)₂)、金屬硫酸鹽(例如，石膏)、金屬硅酸鹽、金屬氧化物(例如，氧化鐵、氧化鉻、三氧化銻或二氧化硅)、金屬氫氧化物、硅灰石、鋁土礦、滑石(例如，滑石粉(French chalk))、云母、氧化鋅(例如，鋅白或中國(guó)白(Chinese white))、二氧化鈦(例如，銳鈦礦或金紅石)、硫化鋅、碳酸鈣(例如，沉淀碳酸鈣(PCC)、研磨碳酸鈣(GCC)或表面改性碳酸鈣)、硫酸鋇(例如，重晶石、重晶石粉或工藝白(process white))、氧化鋁水合物(例如，氧化鋁三水合物、輕質(zhì)氧化鋁水合物、色淀白或透明白)、粘土(例如，高嶺土、煅燒高嶺土、瓷土或膨潤(rùn)土)、硅藻土(diatomite或DE)、珍珠巖以及它們的組合。無(wú)機(jī)顆粒材料可以選自所列舉的材料中的任何一種或多種。無(wú)機(jī)顆粒材料可以包含所列材料的任何組合的共混物。無(wú)機(jī)顆粒材料可以為硅藻土。下文中，本發(fā)明的實(shí)施方式可能偏向于就硅藻土進(jìn)行討論。然而，本發(fā)明不應(yīng)被解讀為局限于這些實(shí)施方式。

硅藻土材料通常獲自天然硅藻土，后者可以獲自咸水源或淡水源。硅藻土可以是粗品形式的硅藻土或?qū)Σ牧线M(jìn)行一個(gè)或多個(gè)加工步驟后的硅藻土。

硅藻土通常為包含聚集在海洋或淡水環(huán)境中的硅藻屬單細(xì)胞藻類植物的化石骨架的沉積生物源二氧化硅沉積物。蜂巢狀二氧化硅結(jié)構(gòu)通常對(duì)硅藻土賦予有用的特性，例如吸收容量和表面積、化學(xué)穩(wěn)定性和低體積密度。硅藻土可以包含與其他物質(zhì)混合的約90％的SiO₂。粗硅藻土可以包含約90％的SiO₂外加各種金屬氧化物，例如但不限于Al、Fe、Ca和Mg氧化物。硅藻土可以具有本領(lǐng)域技術(shù)人員目前已知或此后發(fā)現(xiàn)的各種適當(dāng)形式中的任一種。

硅藻土可以為市售硅藻土產(chǎn)品。例如，硅藻土可以為以商品名獲自Imerys Filtration Minerals的材料。

無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)可以為未經(jīng)處理的(例如，未進(jìn)行化學(xué)和/或物理改性過(guò)程)。無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)可以例如包含礦物雜質(zhì)。所述雜質(zhì)可以以例如無(wú)機(jī)顆粒材料的小于約5重量％(例如小于約4％、3％、2％或1％)的量存在。例如，雜質(zhì)可以以無(wú)機(jī)顆粒材料的小于約0.5重量％的量存在。在不希望受理論限制的情況下，天然硅藻土中的雜質(zhì)(諸如粘土和有機(jī)物)可以在某些實(shí)施方式中提供更高的陽(yáng)離子交換能力。

無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)可以在開采或提取后進(jìn)行加工。例如，可以對(duì)天然無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)進(jìn)行至少一個(gè)物理改性過(guò)程。本領(lǐng)域技術(shù)人員將易于了解目前已知或此后發(fā)現(xiàn)的合適的物理改性過(guò)程。合適的物理改性過(guò)程可以包括但不限于研磨、干燥和空氣分級(jí)。至少一種天然無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)可以例如進(jìn)行至少一個(gè)化學(xué)改性過(guò)程。本領(lǐng)域技術(shù)人員將易于了解目前已知或此后發(fā)現(xiàn)的合適的化學(xué)改性過(guò)程。合適的化學(xué)改性過(guò)程可以包括但不限于硅烷化。硅烷化可用于利用適合于硅酸鹽礦物的方法使得所述至少一種天然無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的表面更疏水或親水。參見(jiàn)3,915,735號(hào)美國(guó)專利和4,260,498號(hào)美國(guó)專利，本文通過(guò)援引將其整體內(nèi)容并入。例如，為了增加疏水性，可以將所述至少一種天然無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)置于塑料容器中，并可以向該容器添加少量二甲基二氯硅烷(SiCl₂(CH₃)₂)和六甲基硅氮烷((CH₃)₃Si-NH-Si(CH₃)₃)。使反應(yīng)在24小時(shí)的時(shí)間內(nèi)在氣相于所述無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)表面發(fā)生。

無(wú)機(jī)顆粒起始材料(例如，硅藻土起始材料)可以例如經(jīng)過(guò)研磨從而獲得具有所需表面積的本申請(qǐng)的無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)。無(wú)機(jī)顆粒起始材料(例如，硅藻土起始材料)可以由d₁₀值表征，d₁₀值被定義為直徑小于所述值的顆粒占無(wú)機(jī)顆粒體積(例如，硅藻土顆粒體積)的10％時(shí)的尺寸。例如，無(wú)機(jī)顆粒起始材料(例如，硅藻土起始材料)的d₁₀可以小于約6μm，例如d₁₀可以小于約5μm。例如，無(wú)機(jī)顆粒起始材料(例如，硅藻土起始材料)的d₁₀可以為約1μm至約5μm，例如約1μm至約5μm。無(wú)機(jī)顆粒起始材料(例如，硅藻土起始材料)可以由d₅₀值表征，d₅₀值被定義為直徑小于所述值的顆粒占顆粒體積的50％時(shí)的尺寸。無(wú)機(jī)顆粒起始材料(例如，硅藻土起始材料)的d₅₀可以例如小于約20μm，例如d₅₀可以小于約15μm或小于約12μm。無(wú)機(jī)顆粒起始材料(例如，硅藻土起始材料)的d₅₀可以例如為約5μm至約20μm，例如約10μm至約15μm。無(wú)機(jī)顆粒起始材料(例如，硅藻土起始材料)可以由d₉₀值表征，d₉₀值被定義為直徑小于所述值的顆粒占顆粒體積的90％時(shí)的尺寸。例如，無(wú)機(jī)顆粒起始材料(例如，硅藻土起始材料)的d₉₀可以小于約40μm。例如，d₉₀可以小于約30μm。例如，d₉₀可以為約15μm至約30μm，例如約15μm至約25μm。

粒徑測(cè)量(例如，用于d₁₀、d₅₀和d₉₀測(cè)定的那些)在CILAS 1064LD型激光衍射儀器上利用Fraunhofer近似模型使用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)進(jìn)行。在該技術(shù)中，基于Fraunhofer理論的應(yīng)用，可以利用激光束衍射來(lái)測(cè)定粉末、懸浮液和乳化液的顆粒的尺寸。結(jié)果可以按作為所測(cè)定粒徑的函數(shù)的累計(jì)體積百分比報(bào)告。本文所用的術(shù)語(yǔ)“平均粒徑”或“d₅₀”是以這種方式確定的50體積％的顆粒的直徑小于d₅₀值時(shí)的粒徑的值。使用CILAS 1064LD儀器進(jìn)行粒徑測(cè)量的優(yōu)選樣品配方為在液體中的懸浮液。

根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的表面積等于或大于約30m²g^-1。例如，無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的表面積等于或大于約32m²g^-1，例如等于或大于約35m²g^-1，例如等于或大于約37m²g^-1。例如，無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的表面積可以等于或大于約40m²g^-1，例如等于或大于約41m²g^-1，例如等于或大于約42m²g^-1。例如，無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的表面積可以等于或大于約45m²g^-1，例如等于或大于約47m²g^-1。無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的表面積可以例如等于或大于約50m²g^-1。

無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的表面積可以例如至多為(且包括)約60m²g^-1。例如，無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的表面積可以至多為(且包括)約55m²g^-1，例如至多為(且包括)約50m²g^-1。例如，無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的表面積可以至多為(且包括)約40m²g^-1。

無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的表面積可以例如為約30m²g^-1至約60m²g^-1。例如，無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的表面積可以為約32m²g^-1至約60m²g^-1或約35m²g^-1至約60m²g^-1。例如，無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的表面積可以為約40m²g^-1至約60m²g^-1或約50m²g^-1至約60m²g^-1。無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的表面積可以例如為約40m²g^-1至約55m²g^-1，例如約40m²g^-1至約50m²g^-1。

除非另外聲明，無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的表面積通過(guò)氮?dú)馕?BET)法來(lái)測(cè)定。BET表面積可以通過(guò)Brunauer等，J.Am.Chem.Soc,60,p309,1938中所述方法來(lái)測(cè)定，本文通過(guò)援引并入其內(nèi)容。

根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面，至少約90體積％的無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的顆?？梢孕∮诩s5μm。例如，至少約91體積％(例如，至少約92體積％、93體積％或94體積％)的無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的顆?？梢孕∮诩s5μm。例如，至少約95體積％(例如，至少約96體積％、97體積％、98體積％或99體積％)的無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的顆?？梢孕∮诩s5μm。例如，100體積％的無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的顆?？梢孕∮诩s5μm。例如，至多約99體積％的無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的顆?？梢孕∮诩s5μm。例如，至多約98體積％、例如至多約97體積％、例如至多約96體積％的顆?？梢孕∮诩s5μm。

根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面，至少約50體積％的無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的顆粒可以小于約2μm。例如，至少約60體積％(例如至少約70體積％)的無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的顆?？梢孕∮诩s2μm。例如，至少約75體積％、例如至少約80體積％、例如至少約85體積％的無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的顆粒可以小于約2μm。至多約99體積％的無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的顆?？梢孕∮诩s2μm。例如，至多約95體積％、例如至多約90體積％、例如至多約85體積％的無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的顆?？梢孕∮诩s2μm。

根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面，至少約20體積％的無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的顆?？梢孕∮诩s1μm。例如，至少約25體積％、例如至少約30體積％的無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的顆?？梢孕∮诩s1μm。例如，至少約35體積％、例如至少約40體積％的無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的顆粒可以小于約1μm。例如，至少約45體積％或至少約50體積％的無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的顆?？梢孕∮诩s1μm。至多約90體積％的顆?？梢岳缧∮诩s1μm。例如，至多約80體積％、例如至多約70體積％、例如至多約60體積％的無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的顆粒可以小于約1μm。例如，至多約55體積％(例如至多約50體積％)的無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的顆粒可以小于約1μm。

根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面，至少約5體積％的無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的顆?？梢孕∮诩s0.5μm。例如，至少約7體積％、例如至少約10體積％、例如至少約15體積％的無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的顆?？梢孕∮诩s0.5μm。至多約50體積％的無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的顆?？梢岳缧∮诩s0.5μm。例如，至多約40體積％、例如至多約30體積％、例如至多約20體積％的無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的顆?？梢孕∮诩s0.5μm。

根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面，無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的d₁₀可以小于約1.0μm。例如，無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的d₁₀可以小于約0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm或0.5μm。例如，無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的d₁₀可以為約0.1μm至約1.0μm，例如約0.2μm至約0.5μm。

根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面，無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的d₅₀可以小于約5.0μm。例如，無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的d₅₀可以小于約4.0μm，例如小于約3.0μm，例如小于約2.0μm。例如，無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的d₅₀可以為約0.1μm至約5.0μm，例如約0.5μm至約3.0μm。

其他添加劑

聚合物組合物(例如，橡膠組合物)可以包含其他可選的添加劑，例如一種或多種固化助劑或固化體系(例如，包括固化劑和有助于聚合物硫化的促進(jìn)劑)、一種或多種固化體系活化劑、一種或多種抗降解劑、一種或多種加工添加劑(例如，潤(rùn)滑劑、油、樹脂(包括粘著樹脂)和增塑劑)、一種或多種其他填料、一種或多種顏料和/或一種或多種膠溶劑。

橡膠組合物可以進(jìn)一步包含一種或多種其他的顆粒填料、一種或多種偶聯(lián)劑、一種或多種加工助劑(例如一種或多種加工油)、一種或多種抗氧化劑和/或抗降解劑、一種或多種潤(rùn)滑劑(脫模助劑)、一種或多種用于該橡膠的固化體系(例如，包括固化劑和有助于橡膠硫化的促進(jìn)劑)和/或用于固化體系的一種或多種活化劑。

在存在時(shí)，其他的填料組分可以例如選自顆粒二氧化硅和/或炭黑。二氧化硅可以是沉淀二氧化硅。組合物中的聚合物可以包含橡膠。

顆粒二氧化硅在存在時(shí)通常為約40phr至約150phr的量。在沒(méi)有二氧化硅的情況下，炭黑存在時(shí)的量通常為約10phr至約80phr。當(dāng)與二氧化硅一同存在時(shí)，炭黑的量為約1phr至約45phr。所述其他的顆粒填料組分可以適當(dāng)?shù)匾约s20phr至約170phr的總量存在于組合物中。

優(yōu)選的是，任何常規(guī)的其他顆粒填料組分的存在量為使得無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)可以被認(rèn)為是以1:1重量計(jì)替代了對(duì)于所需組合物將要采用的所述其他顆粒填料的常規(guī)量的約10重量％至約80重量％。在二氧化硅作為主要其他填料的情形中，優(yōu)選地，無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)將替代組合物中的二氧化硅的常規(guī)量的約20重量％至約80重量％。在炭黑作為主要其他填料的情形中，優(yōu)選的是無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)將替代炭充填輪胎面橡膠組合物中的炭黑的常規(guī)量的約20重量％至約80重量％。

例如，無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)可替代基于100重量份的聚合物的至多60重量份的二氧化硅，例如基于100重量份的聚合物的5重量份至50重量份的二氧化硅，例如基于100重量份的聚合物的5重量份至30重量份的二氧化硅(phr)。橡膠組合物中的二氧化硅的量被無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的部分替代能夠出人意料地保持組合物的強(qiáng)化水平并提高聚合物組合物以及引入該組合物的產(chǎn)品的關(guān)鍵機(jī)械性質(zhì)。此外，諸如硅藻土等無(wú)機(jī)顆粒材料沒(méi)有顯示出對(duì)于偶聯(lián)劑的依賴達(dá)到二氧化硅填料所顯示出的程度，從而無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)對(duì)二氧化硅的部分或全部替代將減少所需偶聯(lián)劑的量。

一種或多種偶聯(lián)劑可以存在于組合物中，特別是當(dāng)二氧化硅用作其他填料時(shí)。偶聯(lián)劑組分在存在時(shí)可以選自有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑。

合適的有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑的實(shí)例包括式I的化合物：

其中，R₁是氨基烷基或巰基烷基，R₂是羥基、羥烷基或烷氧基，且R₃和R₄(其可相同或不同)各自為氫原子或羥基、烷基、羥烷基或烷氧基。R₂、R₃和R₄各自可以例如為羥基、羥烷基或烷氧基，且R₁、R₂、R₃和R₄各自可以例如含有不多于4個(gè)碳原子。在一個(gè)實(shí)例中，R₁可以是α-巰基丙基，且R₂、R₃和R₄各自可以為甲氧基。

合適的有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑的另選代表性實(shí)例(其在某種程度上與式I重疊)由下式II給出：

(R₁O)₂R’-Si-X (II)

其中，R’表示C_1-4烷基(例如，甲基或乙基)，R₁表示甲基或乙基，且X表示巰基丙基、乙烯基或硫氰基丙基。

合適的有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑的其他實(shí)例包括式III的化合物：

(RO)₃-Si-(CH₂)_m-S_k-(CH₂)_m-Si(OR)₃ (III)

其中，R表示C_1-4烷基(例如，甲基或乙基)，且m和k各自獨(dú)立地選自整數(shù)1、2、3、4、5和6(例如，m＝3且k＝4)。

合適的有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑的其他實(shí)例包括式IV的化合物：

X₃SiR (IV)

其中，X表示C_1-4烷氧基(例如，甲氧基或乙氧基)或氯原子，且R表示縮水甘油氧基、甲基丙烯酰基、氨基、巰基、環(huán)氧基或酰亞氨基。

有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑可以為雙(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物，即其中R為乙基、m＝3且k＝4的式III化合物。另選的有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑為y-巰基丙基三甲氧基硅烷。

有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑組分可以適當(dāng)?shù)卮嬖谟诮M合物中，其量為無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)與任何其他填料的總量的至多約20重量％，優(yōu)選約1重量％至約15重量％。

有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑組分可以在組合物共混(混配)期間直接添加至組合物混合物中，或可以在將填料組分添加至組合物混合物之前使用至少一部分有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑組分來(lái)預(yù)處理無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，顆粒硅藻土)填料和/或部分或全部的任何其他顆粒填料組分，所述有機(jī)硅烷附著至填料顆粒。優(yōu)選地，有機(jī)硅烷將以無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的至多約20重量％、更優(yōu)選約1重量％至約15重量％的量存在。

一種或多種加工油可以存在于組合物中。加工油組分在存在時(shí)可以選自一種或多種脫蠟高精煉橡膠加工油。這類油可主要為芳香族，或可以具有占主導(dǎo)的飽和環(huán)和長(zhǎng)鏈烷基側(cè)鏈。芳香族油通常具有低苯胺點(diǎn)，例如，低于約25℃。石蠟基油通常具有高苯胺點(diǎn)，例如，高于約95℃。

芳香族加工油組分可以通常具有約1.01g/cm³的密度(15℃)、約840cSt的粘度(40℃)、約21cSt的粘度(100℃)、約245℃的閃點(diǎn)(OCC)和約6℃的傾點(diǎn)。

鏈烷基加工油組分可以通常具有約0.9g/cm³的密度(15℃)、約475cSt的粘度(40℃)、約31cSt的粘度(100℃)、約305℃的閃點(diǎn)(OCC)和約-9℃的傾點(diǎn)。

加工油組分可以適當(dāng)?shù)匾约s1phr至約10phr、例如約2phr至約8phr的量存在于組合物中。

一種或多種抗氧化劑和/或抗降解劑可以存在于組合物中?？寡趸瘎┖?或抗降解劑組分在存在時(shí)可以選自一種或多種芳香族有機(jī)自由基和/或臭氧清除性化合物，例如，聚合的喹啉衍生物、PPD(對(duì)苯二胺)衍生物和二苯基胺衍生物?？寡趸瘎?抗降解劑可以是諸如N-異丙基-N’-苯基對(duì)苯二胺或N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基對(duì)苯二胺或者二芳基對(duì)苯二胺類的混合物等PPD抗臭氧劑，或者諸如2,2,4-三甲基-1,2-二氫喹啉等聚合的喹啉衍生物。

抗氧化劑/抗降解劑組分可以適當(dāng)?shù)匾约s0.5phr至約4phr、例如約1phr至約3phr的量存在于組合物中。

一種或多種潤(rùn)滑劑可以存在于組合物中。潤(rùn)滑劑組分在存在時(shí)可選自一種或多種潤(rùn)滑劑蠟，例如，石蠟和/或微晶蠟。

潤(rùn)滑劑組分可以適當(dāng)?shù)匾约s0.5phr至約4phr、優(yōu)選約1phr至約3phr的量存在于組合物中。

可以在本發(fā)明中采用任何合適的聚合物用固化體系。橡膠組合物的固化通常涉及硫化，且通過(guò)使未固化的橡膠組合物經(jīng)受熱和壓力條件而實(shí)現(xiàn)(見(jiàn)下文)。硫化可以借助硫化劑來(lái)實(shí)現(xiàn)。合適的硫化劑的實(shí)例包括單質(zhì)(游離)硫，或諸如胺二硫化物、聚合多硫化物或硫-烯烴加合物等硫供體。硫化劑可以是單質(zhì)硫或單質(zhì)硫與一種或多種硫供體的組合。

硫化劑組分可以適當(dāng)?shù)匾约s0.5phr至約5phr、例如約0.5phr至約2phr的量存在于組合物中。

可以將促進(jìn)劑與硫化劑一同使用來(lái)控制硫化所需時(shí)間并改善硫化物的性質(zhì)?？梢允褂脝我?“主要”)或多重(“主要”和“次要”)促進(jìn)劑體系，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所已知。所述促進(jìn)劑或每種促進(jìn)劑可以適當(dāng)?shù)匾约s0.5phr至約5phr、例如約0.5phr至約4phr的量存在。合適的促進(jìn)劑可包括胺、二硫化物、胍、硫脲、噻唑、秋蘭姆、磺酰胺、二硫代氨基甲酸酯和黃原酸酯。這些材料的具體實(shí)例是TBzTD(四芐基二硫代秋蘭姆)、CBS(N-環(huán)己基苯并噻唑磺酰胺)、TBBS(N-叔丁基-2-苯并噻唑磺酰胺)和DPG(二苯基胍)。

一種或多種促進(jìn)劑用活化劑組分可以存在于組合物中?；罨瘎┙M分在存在時(shí)可以選自一種或多種飽和脂肪酸(諸如硬脂酸和/或棕櫚酸)或者氧化鋅。脂肪酸還可以充當(dāng)填料的分散劑。活化劑組分可以適當(dāng)?shù)匾约s3phr至約12phr、例如約5phr至約10phr的量存在于組合物中。

無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)作為填料在聚合物組合物中的應(yīng)用

本文提供了表面積等于或大于約30m²g^-1的無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)作為填料在包含聚合物的組合物中的應(yīng)用。

本文公開的包含聚合物和無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的組合物和/或無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)不僅包括本發(fā)明的第一方面和第二方面，而且包括本文公開的任意實(shí)施方式，包括這些實(shí)施方式以其所有可能的變化形式的任意組合。

無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)可以作為填料用在包含聚合物的組合物中來(lái)至少輔助改善聚合物組合物的選自由拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、撕裂強(qiáng)度和耐磨性組成的組中的一種或多種性質(zhì)。例如，無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)可以作為填料用在包含橡膠的組合物中來(lái)至少輔助改善橡膠組合物的選自由拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、撕裂強(qiáng)度和耐磨性組成的組中的一種或多種性質(zhì)。

無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)可以作為填料用在包含聚合物(例如，橡膠)的組合物中，以便替代或減少組合物中的一種或多種其他填料的量。例如，無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)可以作為填料用在包含聚合物(例如，橡膠)的組合物中，以便替代或減少二氧化硅(例如，沉淀二氧化硅)的量。

例如，無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)可以作為填料用在包含聚合物(例如，橡膠)的組合物中，以便替代或減少組合物中的一種或多種其他填料的量，而不會(huì)使選自由拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、撕裂強(qiáng)度和耐磨性組成的組中的一種或多種性質(zhì)劣化。例如，無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)可以作為填料用在包含聚合物(例如，橡膠)的組合物中，以便替代或減少組合物中的二氧化硅的量，而不會(huì)使選自由拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、撕裂強(qiáng)度和耐磨性組成的組中的一種或多種性質(zhì)劣化。

無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)可以作為填料用在包含聚合物的組合物中，且所得組合物可以用作密封劑。

無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)可以作為填料用在包含聚合物的組合物中，且所得聚合物組合物可以用于/用在水泥、粘合劑、絕緣體、摩擦帶、汽車輪胎、墊片、傳送帶、發(fā)動(dòng)機(jī)架、減震架和管道中。

例如，無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)可以作為填料用在包含聚合物(例如，橡膠)的組合物中，且所得聚合物組合物(例如，橡膠組合物)可以用于/用在汽車輪胎中，例如用于汽車輪胎的側(cè)壁和/或胎面。

例如，無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)可以作為填料用在包含聚合物(例如，橡膠)的組合物中，且所得橡膠組合物(例如，橡膠組合物)可以用于/用在墊片中，例如洗衣機(jī)墊片。

制備聚合物的方法

本文提供了制備包含聚合物和無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的組合物的方法。

本文公開的包含聚合物和無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的組合物和/或無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)不僅包括本發(fā)明的第一方面和第二方面，而且包括本文公開的任意實(shí)施方式，包括這些實(shí)施方式以其所有可能的變化形式的任意組合。

制備包含聚合物和無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的組合物的方法可以包括：獲得表面積等于或大于約30m²g^-1的無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)，并將該無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)與聚合物組合。

獲得表面積等于或大于約30m²g^-1的無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的步驟可以包括獲得具有該表面積的市售無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)。

作為另選，獲得表面積等于或大于約30m²g^-1的無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)的步驟可以包括研磨進(jìn)料無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)以獲得所需表面積。

研磨期間的輸入功可以為至多450kwh/t。例如，研磨期間的輸入功可以為約50kwh/t至約450kwh/t。例如，研磨期間的輸入功可以為約75kwh/t至約450kwh/t，例如約80kwh/t至約450kwh/t。例如，研磨期間的輸入功可以為約100kwh/t至約450kwh/t，例如約150kwh/t至約450kwh/t，例如約200kwh/t至約450kwh/t，例如約250kwh/t至約450kwh/t。例如，研磨期間的輸入功可以為約300kwh/t至約450kwh/t。

研磨期間的輸入功可以為至多約400kwh/t。例如，研磨期間的輸入功可以為約50kwh/t至約400kwh/t。例如，研磨期間的輸入功可以為約75kwh/t至約400kwh/t，例如約80kwh/t至約400kwh/t。例如，研磨期間的輸入功可以為約100kwh/t至約400kwh/t，例如約150kwh/t至約400kwh/t，例如約200kwh/t至約400kwh/t，例如約250kwh/t至約400kwh/t。例如，研磨期間的輸入功可以為約300kwh/t至約400kwh/t。

研磨期間的輸入功可以為至多約300kwh/t。例如，研磨期間的輸入功可以為約50kwh/t至約300kwh/t。例如，研磨期間的輸入功可以為約75kwh/t至約300kwh/t，例如約80kwh/t至約300kwh/t。例如，研磨期間的輸入功可以為約100kwh/t至約300kwh/t，例如約150kwh/t至約300kwh/t，例如約200kwh/t至約300kwh/t，例如約250kwh/t至約300kwh/t。例如，研磨期間的輸入功可以為約300kwh/t至約300kwh/t。

研磨適當(dāng)?shù)匾猿Ｒ?guī)方式進(jìn)行。研磨可以例如為在顆粒研磨介質(zhì)存在下的耗磨工藝，或者可以為自磨工藝，即，在不存在研磨介質(zhì)時(shí)的研磨工藝。研磨可以例如為濕式研磨工藝。

顆粒研磨介質(zhì)在存在時(shí)可以為天然材料或合成材料。研磨介質(zhì)可以例如包含任何硬礦物、陶瓷或金屬材料的球、珠或顆粒。這類材料可以包括例如氧化鋁、氧化鋯、鋯、硅酸鹽、硅酸鋁或者通過(guò)在溫度為約1300℃至約1800℃時(shí)煅燒高嶺石粘土產(chǎn)生的富莫來(lái)石材料。作為另選，可以使用具有合適粒徑的天然砂的顆粒。

通常，選擇用于本發(fā)明中的研磨介質(zhì)的類型和粒徑可能依賴于待研磨的無(wú)機(jī)材料的進(jìn)料懸浮液的性質(zhì)(如粒徑)和化學(xué)組成。優(yōu)選地，顆粒研磨介質(zhì)包含平均直徑為約0.1mm至約6.0mm且更優(yōu)選為約0.2mm至約4.0mm的顆粒。研磨介質(zhì)(或多種研磨介質(zhì))可以以裝料的約40體積％至約70體積％的量存在；且更優(yōu)選為裝料的約50體積％至約60體積％的量。

研磨可以分一個(gè)或多個(gè)階段來(lái)進(jìn)行。例如，可以在第一磨碎機(jī)中將進(jìn)料懸浮液部分研磨，然后將部分研磨的無(wú)機(jī)顆粒材料的懸浮液進(jìn)給至第二磨碎機(jī)以進(jìn)一步研磨，其后可以將經(jīng)研磨材料的懸浮液進(jìn)給至一個(gè)或多個(gè)后續(xù)磨碎機(jī)中。

在進(jìn)行研磨后，可以將懸浮液脫水為高固體懸浮液，并除去任何研磨介質(zhì)。

通過(guò)所述脫水步驟形成的高固體懸浮液可以適當(dāng)?shù)鼐哂写蠹s70重量％以上的固體水平?？梢栽谘心テ陂g和/或之后使用一種或多種分散劑。在研磨后階段所用的可選分散劑可能需要限制高固體懸浮液中的顆粒無(wú)機(jī)材料的絮凝。因此，可選的分散劑可以以分散劑有效量存在，例如，干無(wú)機(jī)顆粒的約0.3重量％，更優(yōu)選至少約0.4重量％，例如至少約0.5重量％。

將無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)與聚合物組合的步驟可以通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何合適的工藝來(lái)進(jìn)行。例如，可以使用合適的混配設(shè)備?；炫湓O(shè)備可以包括溫度控制和混合裝置。例如，可以使用Banbury^TM旋轉(zhuǎn)混配機(jī)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員公知，橡膠組合物的混配通常以至少兩個(gè)階段進(jìn)行，即至少一個(gè)所謂的非生產(chǎn)性階段及隨后的所謂生產(chǎn)性混合階段。橡膠與填料的共混通常以一個(gè)或多個(gè)非生產(chǎn)性階段進(jìn)行。

固化體系可以在最終“生產(chǎn)性”階段通常以比在前的非生產(chǎn)性階段的溫度和混配機(jī)速度更低的溫度和速度進(jìn)行混合。非生產(chǎn)性階段的更高的溫度/速度通常是滿足橡膠和其他組分的具體加工需求所必需的。例如，顆粒二氧化硅填料要求在140℃至165℃區(qū)間(例如，約150℃至165℃)的特別高的加工溫度以確保正確地混配至橡膠組合物內(nèi)。

通常在所述階段的至少一部分之間存在冷卻和/或冷磨間歇，為此將橡膠組合物(母料)從混配機(jī)倒出。然后將母料返回至混配機(jī)以進(jìn)行下一階段。最終的母料通常從混配機(jī)倒出并使其冷卻備用。

有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑組分可以在橡膠組合物的混配期間直接添加至組合物混合物，或者可以在將填料組分添加至組合物混合物之前使用至少一部分有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑組分來(lái)預(yù)處理無(wú)機(jī)顆粒材料(例如，硅藻土)和/或部分或全部的任何其他顆粒填料組分。

關(guān)于典型的混配程序的更多細(xì)節(jié)，請(qǐng)參見(jiàn)Okel等，"Advances in Precipitated Silicas for Passenger and Truck Tyre Treads",Progress in Rubber and Plastics Technology,第15卷，第1期，1999，其公開內(nèi)容通過(guò)援引并入本文。

附圖說(shuō)明

現(xiàn)將參照以下附圖和實(shí)施例以僅僅實(shí)例但不具有任何限制的方式描述某些實(shí)施方式，其中：

圖1顯示了進(jìn)料硅藻土研磨期間的相對(duì)于輸入功的硅藻土表面積；

圖2顯示了已經(jīng)進(jìn)行不同輸入功水平的研磨的各種硅藻土樣品的粒徑分布。

實(shí)施例

實(shí)施例1

由市售進(jìn)料硅藻土漿料制備硅藻土樣品，所述硅藻土漿料在用激光衍射測(cè)定時(shí)具有26m²g^-1的表面積、11.0μm的中值粒徑和1.0％的+325目。

使用13kg的Carbolite 16/20#級(jí)陶瓷研磨介質(zhì)(比重為2.71g/cm³)和固體含量為20重量％的等體積硅藻土漿料進(jìn)行進(jìn)料硅藻土的研磨。以500rpm運(yùn)行介質(zhì)磨機(jī)，并使用與電壓/時(shí)間積分器連接的經(jīng)校準(zhǔn)的負(fù)荷傳感器來(lái)測(cè)定輸入功。在不同的輸入功下采集漿料的樣品。利用用于計(jì)算粒徑分布的Fraunhofer近似模型，使用CILAS 1064LD型激光衍射儀確定這些樣品的粒徑分布。將在不同輸入功采集的樣品過(guò)濾并在80℃干燥。通過(guò)氮?dú)馕?BET)法確定干燥粉末的表面積。結(jié)果在下圖1和2中示出。發(fā)現(xiàn)研磨期間漸增的輸入功會(huì)使粒徑減小并提供硅藻土表面積的相伴增加。

通過(guò)以350kwh/t的輸入功研磨進(jìn)料硅藻土而制備了表面積為42m²g^-1且d₅₀為1.1μm的硅藻土樣品。制備了包含進(jìn)料硅藻土和表面積為42m²g^-1的硅藻土樣品的橡膠組合物。

首先在“BR”型Banbury密煉機(jī)中制備了基于丁苯橡膠的橡膠化合物的母料。組合物包含100phr(磅/100磅樹脂)SBR 1502、5phr氧化鋅、1phr硬脂酸、1phr CNS(Aiken CNS——約50％的2,2-亞甲基二[6-(1-甲基環(huán)己基)對(duì)甲酚]和約50％甲基巰基苯并咪唑)、5phr Pale Coumarone樹脂、2.05phr硫、1.5phr CBS(N-環(huán)己基-2-苯并噻唑磺酰胺)、0.2phr DPG(二苯基胍)。將氧化鋅、樹脂、硬脂酸和CNS在混合1分鐘后添加至彈性體。混合2分鐘后出現(xiàn)刷落(brush down)。在混合3分鐘后添加固化體系。在4分鐘后將組合物轉(zhuǎn)移至100℃的磨。

將硅藻土樣品以90phr添加至母料，并使用雙輥式磨機(jī)添加3phr Digol。將混配物在165℃于2500PSI加壓下硫化20分鐘，以產(chǎn)生模塑的橡膠測(cè)試片或測(cè)試紐扣。從模塑片切下用于各種拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率測(cè)試的試樣。

在ASTM D412中描述為“沖模C”的類型的試樣上進(jìn)行拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率測(cè)定。在預(yù)切割有0.5mm刀片切口的ASTM D624中描述為“沖模B”的試樣上進(jìn)行撕裂測(cè)試。大體上根據(jù)DIN研磨測(cè)試在SATRASTM602型磨損測(cè)試機(jī)上進(jìn)行耐磨性測(cè)試。這些測(cè)試的結(jié)果在表1中給出。

表1

上文寬泛地且不具限制性地描述了本發(fā)明的某些實(shí)施方式。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的變化形式和修改形式應(yīng)當(dāng)落在所附權(quán)利要求中所限定和由其限定的本發(fā)明的范圍之內(nèi)。

以下編號(hào)的條款限定了本發(fā)明的具體實(shí)施方式：

1.一種包含聚合物和硅藻土的聚合物組合物，其中，所述硅藻土的表面積等于或大于約30m²g^-1。

2.如條款1所述的聚合物組合物，其中，所述聚合物包含橡膠。

3.如條款1所述的聚合物組合物，其中，所述橡膠包含丁苯橡膠(SBR)和/或環(huán)氧化天然橡膠(ENR)。

4.如條款1至3中任一項(xiàng)所述的聚合物組合物，其中，所述硅藻土的表面積等于或大于約40m²g^-1。

5.如條款1至4中任一項(xiàng)所述的聚合物組合物，其中，所述硅藻土的表面積為至多且包括約60m²g^-1。

6.如條款1至5中任一項(xiàng)所述的聚合物組合物，其中，所述硅藻土的表面積為至多且包括約50m²g^-1。

7.如條款1至6中任一項(xiàng)所述的聚合物組合物，其中，至少約90體積％、例如至少約95體積％的所述硅藻土的顆粒小于約5μm。

8.如條款1至7中任一項(xiàng)所述的聚合物組合物，其中，至少約50體積％、例如至少約70體積％的所述硅藻土的顆粒小于約2μm。

9.如條款1至8中任一項(xiàng)所述的聚合物組合物，其中，至少約20體積％、例如至少約35體積％的所述硅藻土的顆粒小于約1μm。

10.如條款1至9中任一項(xiàng)所述的聚合物組合物，其中，至少約5體積％、例如至少約10體積％的所述硅藻土的顆粒小于約0.5μm。

11.如條款1至10中任一項(xiàng)所述的聚合物組合物，其中，所述硅藻土的d₁₀小于約1.0μm，例如小于約0.5μm。

12.如條款1至11中任一項(xiàng)所述的聚合物組合物，其中，所述硅藻土的d₅₀小于約5.0μm，例如小于約3.0μm。

13.如條款1至12中任一項(xiàng)所述的聚合物組合物，其中，所述硅藻土的d₉₀小于約8.0μm，例如小于約4.0μm。

14.如條款1至13中任一項(xiàng)所述的聚合物組合物，其中，所述硅藻土以約50phr至約200phr的量存在于所述組合物中。

15.如條款1至14中任一項(xiàng)所述的聚合物組合物，其中，所述組合物的拉伸強(qiáng)度比其中硅藻土不具有等于或大于約30m²g^-1的表面積的條款1至14中任一項(xiàng)的對(duì)應(yīng)組合物的拉伸強(qiáng)度高出至少約10％，例如至少約20％。

16.如條款1至15中任一項(xiàng)所述的聚合物組合物，其中，所述組合物的斷裂伸長(zhǎng)率比其中硅藻土不具有等于或大于約30m²g^-1的表面積的條款1至15中任一項(xiàng)的對(duì)應(yīng)組合物的斷裂伸長(zhǎng)率高出至少約5％。

17.如條款1至16中任一項(xiàng)所述的聚合物組合物，其中，所述組合物的撕裂強(qiáng)度比其中硅藻土不具有等于或大于約30m²g^-1的表面積的條款1至16中任一項(xiàng)的對(duì)應(yīng)組合物的撕裂強(qiáng)度高出至少約10％，例如至少約20％。

18.如條款1至17中任一項(xiàng)所述的聚合物組合物，其中，所述組合物的耐磨性比其中硅藻土不具有等于或大于約30m²g^-1的表面積的條款1至17中任一項(xiàng)的對(duì)應(yīng)組合物的耐磨性高出至少約5％，例如至少約10％。

19.如條款2至18中任一項(xiàng)所述的聚合物組合物，其中，所述組合物的拉伸強(qiáng)度等于或大于約12MPa。

20.如條款2至19中任一項(xiàng)所述的聚合物組合物，其中，所述組合物的斷裂伸長(zhǎng)率等于或大于約815％。

21.如條款2至20中任一項(xiàng)所述的聚合物組合物，其中，所述組合物的撕裂強(qiáng)度等于或大于約30N/mm。

22.如條款2至21中任一項(xiàng)所述的聚合物組合物，其中，所述組合物的耐磨性小于或等于約350mm³體積損耗。

23.表面積等于或大于約30m²g^-1的硅藻土。

24.如條款23所述的硅藻土，其中，所述硅藻土的表面積等于或大于約40m²g^-1。

25.如條款23或24所述的硅藻土，其中，所述硅藻土的表面積為至多且包括約60m²g^-1。

26.如條款23或24所述的硅藻土，其中，所述硅藻土的表面積為至多且包括約50m²g^-1。

27.如條款23至26中任一項(xiàng)所述的硅藻土，其中，至少約90體積％、例如至少約95體積％的顆粒小于約5μm。

28.如條款23至27中任一項(xiàng)所述的硅藻土，其中，至少約50體積％、例如至少約70體積％的顆粒小于約2μm。

29.如條款23至28中任一項(xiàng)所述的硅藻土，其中，至少約20體積％、例如至少約35體積％的顆粒小于約1μm。

30.如條款23至29中任一項(xiàng)所述的硅藻土，其中，至少約5體積％、例如至少約10體積％的顆粒小于約0.5μm。

31.如條款23至30中任一項(xiàng)所述的硅藻土，其中，所述硅藻土的d₁₀小于約1.0μm，例如小于約0.5μm。

32.如條款23至31中任一項(xiàng)所述的硅藻土，其中，所述硅藻土的d₅₀小于約5.0μm，例如小于約3.0μm。

33.如條款23至32中任一項(xiàng)所述的硅藻土，其中，所述硅藻土的d₉₀小于約8.0μm，例如小于約4.0μm。

34.表面積等于或大于約30m²g^-1的硅藻土作為填料在包含聚合物的組合物中的應(yīng)用。

35.如條款34所述的應(yīng)用，其中，所述聚合物包含橡膠。

36.如條款35所述的應(yīng)用，其中，所述橡膠包含丁苯橡膠(SBR)和/或環(huán)氧化天然橡膠(ENR)。

37.如條款34至36中任一項(xiàng)所述的應(yīng)用，其中，所述硅藻土的表面積等于或大于約40m²g^-1。

38.如條款34至37中任一項(xiàng)所述的應(yīng)用，其中，所述硅藻土的表面積為至多且包括約60m²g^-1。

39.如條款34至38中任一項(xiàng)所述的應(yīng)用，其中，所述硅藻土的表面積為至多且包括約50m²g^-1。

40.如條款34至39中任一項(xiàng)所述的應(yīng)用，其中，至少約90體積％、例如至少約95體積％的硅藻土的顆粒小于約5μm。

41.如條款34至40中任一項(xiàng)所述的應(yīng)用，其中，至少約50體積％、例如至少約70體積％的硅藻土的顆粒小于約2μm。

42.如條款34至41中任一項(xiàng)所述的應(yīng)用，其中，至少約20體積％、例如至少約35體積％的硅藻土的顆粒小于約1μm。

43.如條款34至42中任一項(xiàng)所述的應(yīng)用，其中，至少約5體積％、例如至少約10體積％的硅藻土的顆粒小于約0.5μm。

44.如條款34至43中任一項(xiàng)所述的應(yīng)用，其中，所述硅藻土的d₁₀小于約1.0μm，例如小于約0.5μm。

45.如條款34至44中任一項(xiàng)所述的應(yīng)用，其中，所述硅藻土的d₅₀小于約5.0μm，例如小于約3.0μm。

46.如條款34至45中任一項(xiàng)所述的應(yīng)用，其中，所述硅藻土的d₉₀小于約8.0μm，例如小于約4.0μm。

47.如條款34至46中任一項(xiàng)所述的應(yīng)用，其中，所述硅藻土以約50phr至約200phr的量存在于所述組合物中。

48.如條款34至47中任一項(xiàng)所述的應(yīng)用，其中，所述組合物的拉伸強(qiáng)度比其中硅藻土不具有等于或大于約30m²g^-1的表面積的條款34至47中任一項(xiàng)的對(duì)應(yīng)組合物的拉伸強(qiáng)度高出至少約10％，例如至少約20％。

49.如條款34至48中任一項(xiàng)所述的應(yīng)用，其中，所述組合物的斷裂伸長(zhǎng)率比其中硅藻土不具有等于或大于約30m²g^-1的表面積的條款34至48中任一項(xiàng)的對(duì)應(yīng)組合物的斷裂伸長(zhǎng)率高出至少約5％。

50.如條款34至49中任一項(xiàng)所述的應(yīng)用，其中，所述組合物的撕裂強(qiáng)度比其中硅藻土不具有等于或大于約30m²g^-1的表面積的條款34至49中任一項(xiàng)的對(duì)應(yīng)組合物的撕裂強(qiáng)度高出至少約10％，例如至少約20％。

51.如條款34至50中任一項(xiàng)所述的應(yīng)用，其中，所述組合物的耐磨性比其中硅藻土不具有等于或大于約30m²g^-1的表面積的條款34至50中任一項(xiàng)的對(duì)應(yīng)組合物的耐磨性高出至少約5％，例如至少約10％。

52.如條款34至51中任一項(xiàng)所述的應(yīng)用，其中，所述組合物的拉伸強(qiáng)度大于或等于約12MPa。

53.如條款34至52中任一項(xiàng)所述的應(yīng)用，其中，所述組合物的斷裂伸長(zhǎng)率大于或等于約815％。

54.如條款34至53中任一項(xiàng)所述的應(yīng)用，其中，所述組合物的撕裂強(qiáng)度大于或等于約30N/mm。

55.如條款34至54中任一項(xiàng)所述的應(yīng)用，其中，所述組合物的耐磨性小于或等于約350mm³體積損耗。

56.如條款34至55中任一項(xiàng)所述的應(yīng)用，其中，所述硅藻土有助于改善所述聚合物組合物的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、撕裂強(qiáng)度和耐磨性中的一項(xiàng)或多項(xiàng)。

57.如條款34至56中任一項(xiàng)所述的應(yīng)用，其中，所述組合物用作密封劑。

58.一種制備條款1至22中任一項(xiàng)所述的組合物的方法，其包括：

獲得條款23至33中任一項(xiàng)所述的硅藻土；和

將所述硅藻土與聚合物組合。

59.如條款58所述的方法，其中，通過(guò)研磨進(jìn)料硅藻土來(lái)獲得具有條款23至33中任一項(xiàng)規(guī)定的表面積的硅藻土。

60.如條款59所述的方法，其中，輸入功為至多約450kwh/t。

61.一種制備條款23至33中任一項(xiàng)所述的硅藻土的方法，其包括研磨進(jìn)料硅藻土。

62.如條款61所述的方法，其中，輸入功為至多約450kwh/t。

63.由條款1至22中任一項(xiàng)所述的聚合物組合物形成的物品或產(chǎn)品。

64.如條款63所述的物品或產(chǎn)品，其中，所述物品或產(chǎn)品選自輪胎(例如，汽車輪胎)或墊片。

65.如條款64所述的物品或產(chǎn)品，其中，所述物品或產(chǎn)品選自汽車輪胎側(cè)壁、胎面或洗衣機(jī)墊片。