專利名稱：連續(xù)生產(chǎn)彈性體合成物的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種連續(xù)生產(chǎn)彈性體合成物的方法和設備。更特別的，本發(fā)明涉及一種依靠至少一個擠壓機來連續(xù)生產(chǎn)彈性體合成物的方法和設備，所產(chǎn)生的彈性成分是主要的，但不是排他性的，目的是用于輪胎的制造。
傳統(tǒng)地，彈性體合成物(在下面也指代“橡膠混合物”)的制造是通過內(nèi)部攪拌器來分批實現(xiàn)的，通常班拍里混煉機具有兩個反向旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)軸，回轉(zhuǎn)軸施加一個強烈的混合運動來素煉橡膠成分，并且在其中混合而且徹底地分散其它成分，這些成分包括填料、潤滑劑、固化劑以及輔助物質(zhì)。
使用內(nèi)部攪拌器的混合方法表現(xiàn)出很多缺點，尤其是糟糕的熱消散并且因此缺乏對溫度的控制，這主要是由于材料體積與攪拌器表面面積之間存在不利的比率。為了改善橡膠基的分散狀況，不同的成分，尤其是填料，被成批分配地混合進橡膠基，混合操作被冷卻和儲存步驟分離成多個操作。溫度敏感成分，像交聯(lián)劑和催化劑，只是在將橡膠混合物的溫度冷卻到預定溫度以下(通常是110℃以下)以后的最后的混合步驟過程中才被加入，從而避免焦化。
因此，在內(nèi)部攪拌器中的混合方法，盡管在橡膠工業(yè)中仍然保持是使用最廣泛的混合方法，但它卻是費時又費力的，并且不能保證對所產(chǎn)生的彈性體合成物的特性進行有效控制，尤其是關于將填料的一致性擴散進橡膠基中。個別成分添加數(shù)量的改變、從攪拌器加入和排出的時間選擇、原材料最初的溫度、以及在混合過程中材料內(nèi)部剪切力的波動，所有這些都導致各批次產(chǎn)品的不同。
為了克服斷續(xù)生產(chǎn)方法的限制，橡膠工業(yè)已經(jīng)在同通常使用的熱塑性聚合體材料工藝相類似的擠壓技術的基礎上做過很多嘗試，來建立連續(xù)混合過程。通過擠壓機實現(xiàn)的連續(xù)混合方法應該能改善橡膠混合物特性中的一致性，由改善的表面對體積的比率導致更好的熱量管理，并且得到高度自動化操作有可能的發(fā)展。對這個主題的一個總的看法請參見H.Ellwood的文章《一個連續(xù)發(fā)展的故事》，發(fā)表于《歐洲橡膠雜志》，1987年3月號，第26-28頁。
美國專利第4897236號公開了用于連續(xù)生產(chǎn)橡膠混合物的一種方法和設備，其中混合物的成分在一個雙螺旋槳的擠壓機中被進給、素煉和均質(zhì)化。所產(chǎn)生的混合物被分成第一和第二部分。第一部分被排出，而第二部分被再循環(huán)，以進一步均質(zhì)化以及同進給到擠壓機里的新一批成分進行混合。被再循環(huán)的部分循環(huán)到冷卻的環(huán)形室表面，并且從那里返回到擠壓機室，所述環(huán)形室具有流出物和流入物通道與擠壓機內(nèi)部相通。橡膠混合物的部分循環(huán)應當補償成分測量中的波動以及可能發(fā)生的局部不均質(zhì)。此外，在環(huán)形室中的再循環(huán)部分的強力冷卻應當糾正上升的處理溫度，并且能改善分散作用，因為溫度降低的結(jié)果就是剪切力增加。
美國專利第5302635號公開了用于連續(xù)生產(chǎn)橡膠合成物的一種方法和設備。在第一步驟中，生膠被連續(xù)地進給到一個雙螺旋槳的擠壓機中，加入無反應的添加劑(油和填料)并且產(chǎn)生的混合物被擠壓機的螺旋槳來素煉和均質(zhì)化。在第一步過程中，混合物的溫度保持在100℃到160℃之間。然后，在第二步驟中，產(chǎn)生的混合物被冷卻到100℃到120℃之間，并且反應的添加劑(尤其是硫磺和硫化促進劑)被進給并融入橡膠混合物中。均質(zhì)后的最后橡膠合成物然后經(jīng)由擠壓機的排出口離開擠壓機。
所述過程可以根據(jù)不同的擠壓機結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。例如，兩個混合步驟可以在單獨一個雙螺旋槳擠壓機中實現(xiàn)，此擠壓機具有兩個在不同溫度下進行操作的獨特的混合區(qū)。作為選擇，第一步驟可以在操作于100℃到160℃溫度下的第一雙螺旋槳擠壓機中實現(xiàn)；所產(chǎn)生的基合成物然后直接進給到操作于100℃到120℃溫度下的第二雙螺旋槳擠壓機中。根據(jù)另一個實施例，所述過程可以在單獨一個擠壓機中實現(xiàn)，該擠壓機具有兩個在相對的擠壓機架中被驅(qū)動的螺旋槳組，兩個螺旋槳組在不同溫度下操作。
美國專利第5158725號公開了用于連續(xù)生產(chǎn)合成橡膠的一種方法，該方法包括將彈性體進給到一個雙螺旋槳擠壓機中；將至少一種填料，油和/或其它彈性體進給到擠壓機中；將成分混合以提供均質(zhì)的混合物，該均質(zhì)混合物在混合過程中在100℃下保持門尼粘度ML(1+4)在20到250之間；從擠壓機中排出得到的混合物。精確的體積或重量損失給料器被用來將彈性體和其它成分計量到擠壓機中。在離開擠壓機后，混合的橡膠可以通過一個沖模被輪壓成薄片、條帶或繩，或者被制成丸。所述連續(xù)的方法比現(xiàn)有技術中所普遍使用的多步驟分批次的方法要便宜，而且節(jié)省人力和物料的輸送。而且，將會導致所得的合成橡膠具有改善的分散性和均質(zhì)性。
美國專利第5262111號公開了用于在一個雙螺旋槳擠壓機中連續(xù)生產(chǎn)橡膠合成物的一種方法。橡膠連同加工助劑被進給到擠壓機中，并且素煉到120℃到180℃之間。隨后，碳黑的第一部分，優(yōu)選整個碳黑數(shù)量的40-80％，被進給到加熱的壓出物中。然后，在剩余的第二部分碳黑被進給并在120℃到180℃之間被融入到壓出物中之前，增塑油被加入到壓出物中。所有的成分然后被冷卻到100℃到120℃之間，交聯(lián)劑被加入，并且合成物被均質(zhì)化和擠壓。所述方法將改善碳黑在壓出物中的分散性而減少特殊能量的需要。
美國專利第5626420號公開了一種連續(xù)混合的方法和設備，其中基橡膠和其它成分被連續(xù)地配劑并引入到一個混合室中，該混合室由一個定子和一個旋轉(zhuǎn)于其中的轉(zhuǎn)子構(gòu)成，優(yōu)選地具有一個單螺旋槳擠壓機?；旌鲜覂?nèi)引入的成分沿著推進和混合區(qū)域前進。為了改善橡膠成分的分散性和均質(zhì)性，在混合室至少一定的混合區(qū)域內(nèi)的填充率要低于1。為了適當?shù)貙⒊煞?，尤其是橡膠基，引入到混合室中，使用了強制進給裝置，像體積泵(比如齒輪泵)。為了獲得不同成分的精確劑量，可以在兩個具有低于1的填充率的混合區(qū)域之間所設置的填充率等于1的混合區(qū)域中添加成分。
美國專利第5374387號描述了一種用雙螺旋槳擠壓機連續(xù)生產(chǎn)合成橡膠的方法，包括以連續(xù)步驟。一種彈性體材料在擠壓機的第一混合區(qū)被加入、剪切并加熱到第一操作溫度(典型的溫度是從130℃到220℃)，而同時減少粘性。然后，彈性體材料經(jīng)過第二混合區(qū)，在這里加入了增強填充劑和加工助劑的至少第一部分，而同時將橡膠混合物冷卻到第二操作溫度(典型的溫度是從110℃到160℃)。所得的混合物然后經(jīng)過任意的第三混合區(qū)，在這里，小的化學成分，像附著力促進劑、抗臭氧劑、顏色添加劑、阻火劑以及類似物，被引入到橡膠混合物中。優(yōu)選地，在所述第三混合區(qū)中，增強填充劑和加工助劑的第二部分被加入，這樣就達到了第三操作溫度(典型的溫度是從85℃到130℃)。然后，在第四混合區(qū)，橡膠混合物在第四操作溫度(典型的溫度是從115℃到150℃)補充了硫化劑?；旌衔锪魅缓笾苯油ㄟ^傳輸區(qū)(第五區(qū))，在其中混合物流通過一些種類的沖模槽或類似物被壓成期望的形狀。合成橡膠的不同成分被連續(xù)且分別地計量進入擠壓機，這些成分優(yōu)選地是以顆粒和/或液體形式通過失重進料器完成進給。
美國專利第5711904號公開了連續(xù)混合用硅強化的彈性體合成物的一種方法。在一個雙螺旋槳擠壓機中進給彈性材料，然后進給硅和其它配合材料，包括硅伴侶。沿著擠壓機的溫度和壓力被控制得能夠讓硅伴侶同硅和彈性材料發(fā)生反應。然后固化劑和加速劑被添加，而保持混合物在100℃下的門尼粘度ML(1+4)在20到250之間?；旌献饔美^續(xù)足夠的一段時間以將固化劑和加速劑徹底混合。所得到的彈性體合成物然后受力通過安裝在擠壓機出口的合適的沖模。所有過程可以用單獨一個擠壓機或者一連串擠壓機來實現(xiàn)。優(yōu)選地，在第一雙螺旋槳擠壓機里停留的時間增加，然后合成物被冷卻、研磨并傾倒在第二雙螺旋槳擠壓機里，在那里橡膠混合體與固化劑以及其它成分一同完成混合。不同的擠壓機可以分離成獨立的實體或者彼此結(jié)合以形成一個連續(xù)的過程。擠壓機可以緊密地結(jié)合在一個十字頭擠壓機座架中，或者可以更松一點連接，例如通過將材料從一個單元運送到另一個單元的花彩或帶子來連接。
在申請人看來，通過連續(xù)過程制造彈性體合成物的最關鍵的方面是附加到橡膠基中的所謂的“次要成分”，這些成分不同于橡膠、增強填料以及增塑劑(例如硫化劑、硫化促進劑、延緩劑、硬化樹脂等)，添加它們是為了改變和/或改善彈性體合成物的特性。次要成分數(shù)量眾多(通常在一個橡膠混合物中至少有5-15種)并且用量很少(通常占橡膠混合物總重量的不超過5％)。加入的次要成分的種類和數(shù)量根據(jù)要制造的彈性體合成物而改變。
通常，在斷續(xù)合成過程中，次要成分是脫機管理的。它們作為原材料被稱量，裝進由低熔點材料制成的材料袋，密封并自動貼上條形碼以及數(shù)字日期標簽。然后貼標簽的袋子根據(jù)預定程序被手動引入攪拌器漏斗，預定的程序是建立在要生產(chǎn)的橡膠混合物的處方而定的。一個輪胎制造廠典型地必須管理大約30-40種不同的次要成分。
上述次要成分的脫機管理在連續(xù)合成過程中全部難以實施，在連續(xù)合成過程中所有的成分都必須連續(xù)且自動地計量并進給到擠壓機中。劑量將會非常準確而且進給將會流暢進行，因為即使是在加入的次要成分數(shù)量上很小的一點波動也會造成最終的橡膠混合物特性的顯著改變。
而且，作為未加工、充分純凈產(chǎn)品的次要成分的添加表現(xiàn)出很多缺點。首先，原料通常是粉末或液體的形式，這種形式在橡膠基中很難分散并且因此需要很長的混合時間。此外，在產(chǎn)業(yè)規(guī)模上對一件濃縮制品的很小數(shù)量進行精確而連續(xù)的測量是很難的，尤其是當產(chǎn)品很難流動時，例如在表現(xiàn)了靜電荷積聚的低溶解合成物或低溶解材料的情況下。最后，原料可能發(fā)出蒸汽和/或粉末，這會引起令人討厭的氣味和安全問題，尤其是當原料是有害的或有毒的物質(zhì)的情況下。
申請人現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)一種用于連續(xù)制造彈性體合成物的方法，該方法通過使用以細分產(chǎn)品形式出現(xiàn)的次要成分從而可以在至少一個擠壓機里實現(xiàn)，所述產(chǎn)品包括分散在熱塑性接合劑里的次要成分的至少一種。這樣的產(chǎn)品通過氣動傳輸線運送到一個定量裝置，并且因此能夠精確地測量并連續(xù)進給到所述擠壓機中。所述熱塑性接合劑保證了細分產(chǎn)品自由流動的特性以及高維規(guī)則性和穩(wěn)定性，即使在強壓縮和/或摩擦壓力下，像那些發(fā)生在氣動傳輸線上的情況。因此，所述細分產(chǎn)品適合于氣動運輸和精確劑量，基本上沒有精煉的粉末形式及顆粒的形狀和/或尺寸的不希望的改變。而且，所述熱塑性接合劑在被引入擠壓機的時候很容易熔化，因此起到了加工助劑的作用，并且顯著地促進所述次要成分分散進所述橡膠基，而沒有造成最后的彈性體合成物特性的任何顯著變化。
因此，本發(fā)明的第一個方面涉及一種用于連續(xù)制造彈性體合成物的方法，包括步驟-提供至少一個包括一機架的擠壓機，旋轉(zhuǎn)安裝于所述機架上的至少一個螺旋槳，所述機架包括至少一個進給口和一個排出口；-將至少一種彈性體和至少一種填料計量并進給到所述至少一個擠壓機中；-將不同于彈性體和填料的次要成分計量并進給到所述至少一個擠壓機中；-通過所述至少一個擠壓機將所述至少一種填料和次要成分混合并分散進所述至少一種彈性體中；-擠壓所得到的彈性體合成物穿過所述排除口。
其中，至少一種所述次要成分在被計量并傳送進所述擠壓機之前通過氣動傳輸線以細分產(chǎn)品的形式被傳送，所述產(chǎn)品包括在至少一種熱塑性接合劑中分散的至少一種次要成分。
根據(jù)一個優(yōu)選方面，至少一種增塑劑被進一步計量并進給到所述擠壓機中。
根據(jù)一個優(yōu)選方面，所述細分產(chǎn)品通過一個定量給料器被計量并進給。
根據(jù)另一個優(yōu)選方面，相對于所述產(chǎn)品的總重量，所述細分產(chǎn)品包含所述至少一種次要成分重量的從40％到98％，更優(yōu)選的是從50％到95％，甚至更優(yōu)選的是從70％到85％。
根據(jù)另一個優(yōu)選方面，所述細分產(chǎn)品具有一個不低于45的肖氏A硬度以及一個不高于65的肖氏D硬度。更優(yōu)選的是。所述細分產(chǎn)品具有從20到60的肖氏硬度D。肖氏A硬度和肖氏D硬度是根據(jù)ASTM(美國材料實驗協(xié)會)標準D2240-00來測量的。
根據(jù)本發(fā)明，所述細分產(chǎn)品可以是適合于氣動傳輸?shù)娜魏渭毞肿杂闪鲃有问?，舉例來說以顆粒、小球、珠子、珍珠狀或類似形式，具有通常是從0.5mm到5mm的平均尺寸，優(yōu)選的是從1mm到3mm。
根據(jù)進一步的方面，本發(fā)明涉及一種用于連續(xù)制造彈性體合成物的設備，包括-至少一個包括一機架的擠壓機，旋轉(zhuǎn)安裝于所述機架上的至少一個螺旋槳，所述機架包括至少一個進給口和一個排出口；-至少一個第一計量裝置，用于將至少一種彈性體和至少一種填料通過至少一個所述進給口計量并進給到所述至少一個擠壓機中；-至少一個第二計量裝置，用于將不同于彈性體和填料的次要成分計量并進給到所述至少一個擠壓機中，至少一種所述次要成分是細分產(chǎn)品的形式，包括在至少一種熱塑性接合劑中分散的所述至少一種次要成分；-至少一個氣動傳輸線，用來將細分產(chǎn)品形式的所述至少一種次要成分從存儲箱輸送到所述所述至少一個第二計量裝置。
根據(jù)本發(fā)明的能夠以細分產(chǎn)品的形式被計量并進給的次要成分可以選擇，例如，從以下中選擇(a1)交聯(lián)劑，像硫(通常以可溶晶體的形式，或者以不可溶聚合物的形式，任選地，分散在油相中)；硫磺供體(例如烷基秋蘭姆二硫化物)；有機過氧化物；(a2)交聯(lián)加速劑，像噻唑、亞磺酰胺、胍、秋蘭姆、二硫代氨基甲酸鹽、胺、黃原酸鹽；(a3)合成樹脂，像α(alpha)甲基苯乙烯樹脂，氧(雜)茚樹脂；(a4)交聯(lián)催化劑，像鋅化合物(例如ZnO、ZnCO3、脂肪酸鋅鹽)；(a5)交聯(lián)延緩劑，像羧酸、苯鄰二甲酰亞胺衍生物、二苯胺衍生物；(a6)粘合促進劑，像環(huán)六亞甲基四胺(HMT)、resocinol；(a7)保護劑，像芳族二胺(例如N-(1，3-二甲基丁基)-N’-p-苯二胺(6PPD))、二氫喹啉衍生物、咪唑衍生物；(a8)聯(lián)結(jié)劑，像硅石聯(lián)結(jié)劑，尤其是含硫的可水解硅烷(例如3，3’-雙(三乙氧基-甲硅烷基丙基)四硫化物(TESPT))；(a9)縮合催化劑，像金屬羧酸鹽(例如dibutyltindilaurate二丁基二月桂酸錫(DBTL))。
上面所列舉的僅僅闡釋了用在橡膠混合物中的最常見的次要成分的一些例子，尤其是用在用于輪胎制造的橡膠混合物中，并且不應該意味著是對本發(fā)明范圍的限制。
根據(jù)一個優(yōu)選方面，在本發(fā)明的方法中提供了一個第一擠壓機和一個第二擠壓機，其中通過所述第一擠壓機生產(chǎn)出沒有溫度敏感性次要成分的中間橡膠混合物，并且通過所述第二擠壓機生產(chǎn)出包括所述溫度敏感性次要成分的完成的橡膠混合物。
根據(jù)一個優(yōu)選地方面，所述熱塑性接合劑具有不低于40℃的熔化溫度(Tm)，優(yōu)選的是從50℃到120℃。所述熔化溫度可以根據(jù)已知技術來測定，比如通過微分掃描量熱器(DSC)。
更優(yōu)選的是，所述熱塑性接合劑包括一從以下選擇的聚合物(I)乙烯均聚物或者具有至少一種脂族的或芳族的α(alpha)-烯烴并且任意具有一種多烯的乙烯共聚物；(II)具有至少一種乙烯化不飽和酯的乙烯共聚物；(III)通過至少一種環(huán)烷的methatesis反應得到的聚合體；或者在其中的混合物。
參考聚合體(I)，α(alpha)-烯烴通常意味著分子式為CH2＝CH-R的烯烴，其中R是一種烴基組，直線的或分支的，具有1到12個碳原子；或者具有6到14個碳原子的一個烴基組。
優(yōu)選地，所述脂肪族α(alpha)-烯烴從下面選擇丙烯、1-丁烯、異丁烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-十二烯、或其混合物。優(yōu)選地，所述芳香族α(alpha)-烯烴從苯乙烯、α(alpha)-甲基-苯乙烯、或其混合物中選擇。
優(yōu)選地，作為聚合體(I)的共聚用單體而隨意提出的多烯(烴)是共軛的或非共軛的二烯(烴)、三烯(烴)或四烯(烴)，通常具有從4到20個碳原子。所述聚合體優(yōu)選地是從下面選擇1，3-丁二烯、1，4-己二烯、1，6-八烯，1，4-環(huán)己二烯、5-亞乙基-2-降冰片烯(norbornene)、5-亞甲基-2-.降冰片烯，乙烯基.降冰片烯，或其混合物。
所述聚合體(I)通常具有以下單體成分乙烯50％-100％的摩爾，優(yōu)選的是60％-97％摩爾；脂肪族或芳香族α(alpha)-烯烴0％-50％摩爾，優(yōu)選的是3％-40％摩爾；多烯0％-5％摩爾，優(yōu)選的是0％-2％摩爾。
根據(jù)一個優(yōu)選實施例，聚合體(I)是具有至少一種脂肪族的或芬芳族的α(alpha)-烯烴并且任意具有一種多烯的乙烯共聚物，具有低于5的分子量分布指數(shù)(MWD)，優(yōu)選的是從1.5到3.5。它可以通過具有一種脂肪族的或芬芳族的α(alpha)-烯烴并且任意具有一種多烯的乙烯的共聚合而獲得，在單坐席催化劑面前，例如茂金屬催化劑或者約束幾何晶體催化劑。
合適的茂金屬催化劑例如是過渡金屬元素的配位絡合物，通常是在IV屬，尤其是具有兩個茂基的鈦、鋯、鉿，可以隨意替換，用于助催化劑的結(jié)合，例如一種礬烷，優(yōu)選的是甲基礬烷或者硼化物。舉例來說，參見《有機金屬化學》18卷，99頁，(1980)；《有機金屬化學》32卷325頁(1991)；J.M.S-《大分子化學物理展示》C34(3)卷，439頁，(1994)；J.《有機金屬化學》479卷，1-29頁，(1994)；Angew化學有限公司，Ed.Engl.，34卷1143頁，(1995)；Prog.Polym.Sci.第20卷459頁(1995)；Adv.Polym.Sci..第127卷144頁(1997)；美國專利第5229478號或者專利申請?zhí)朩O93/19107，EP-35342，EP-129368，EP-277003，EP-277004，EP-632065；Macromol.Rapid.Commun.第17卷745-748頁，(1996)；Makromol.Chem.第191卷2378-2396頁，(1990)。
合適的約束幾何晶體催化劑例如是金屬的配位絡合物，通常是在3-10屬，或者在稀土屬元素中，只有一個茂基，任選地可以是取代的，用于助催化劑的結(jié)合，例如一種礬烷，優(yōu)選的是甲基礬烷或者硼合物。舉例來說，參見《有機金屬》16卷，3649頁，(1997)；J.Am.Chem.Soc.，第118卷13021頁，(1996)；J.Am.Chem.Soc.，第118卷12451頁，(1996)；J.Organometallic Chemistry第482卷169頁，(1994)；J.Am.Chem.Soc.，第116卷4623頁，(1994)；Organometallics.第9卷867頁，(1990)；美國專利號5096867和5414040，或者專利申請?zhí)朩O 92/00333，WO 97/15583，WO 01/12708，EP-416815，EP-418044，EP-420436，EP-514828；Macromol.Chem.Phys.，第197卷1071-1083頁，(1996)；Macromolecules.第32卷7587-7593頁；專利申請WO01/112078，EP-514828，EP-416815。
上述乙烯共聚物優(yōu)選的是具有以下特性-密度從0.86g/cm3到0.93g/cm3；-根據(jù)美國材料實驗協(xié)會(ASTM)標準D1646-00測量，在125℃下門尼粘度ML(1+4)通常不低于5，優(yōu)選的是從8到40；根據(jù)美國材料實驗協(xié)會(ASTM)標準D1238-00測量，熔體流動指數(shù)(MFI)從0.1g/10’到35g/10’，優(yōu)選的是從1g/10’到20g/10’；-熔化溫度(Tm)從50℃到120℃，優(yōu)選的是從55℃到110℃；-熱熔焓(ΔHm)從30J/g到150J/g，優(yōu)選的是從34J/g到130J/g。
上面確定的優(yōu)選的乙烯共聚物的例子已經(jīng)是DuPont-Dow合成橡膠公司運作的商業(yè)化產(chǎn)品Engage和Exxon化學公司的商業(yè)產(chǎn)品Exact。
參考所述聚合體(ii)，優(yōu)選是乙烯共聚物，其帶有至少一個乙烯化不飽和酯，這些酯選自丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯和羧酸乙烯酯，其中所述烷基基團，直鏈或支鏈的，可以具有1到8，優(yōu)選1到4個碳原子，而羧酸酯基團，直鏈或支鏈，可以具有2到8，優(yōu)選2到5個碳原子。通常，乙烯化不飽和酯占聚合物(ii)重量的5％到50％，優(yōu)選占重量的15％到40％。丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的例子有丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、t-丙烯酸丁酯、n-丙烯酸丁酯、n-甲基丙烯酸丁酯、2-丙烯酸甲基己基酯。羧酸乙烯酯的例子有醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯。優(yōu)選地，聚合物(ii)選自乙烯/乙烯基醋酸酯共聚物(EVA)、乙烯/丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯/丙烯酸丁酯共聚物(EBA)。
參考所述聚合物(iii)，其根據(jù)已知的在溶液中的環(huán)烯例如環(huán)戊烯、環(huán)辛烯、環(huán)十二烯的methatetis反應技術獲得，此外，對于這樣的聚合物的制備例如可參閱Scott，Calderon，Ofstead，Judy and Ward在Rubber Chem.and Tech.，44(1971)，及在US專利第3,816,358號和第4,153,772號中的詳細介紹。
優(yōu)選地，所述聚合體(iii)具有以下特性-在由紅外(IR)光譜學決定的反式構(gòu)型中雙鍵的百分比是至少60％摩爾，優(yōu)選的是從75％到95％；-根據(jù)美國材料實驗協(xié)會(ASTM)標準D1646-00測量，在125℃下門尼粘度ML(1+4)是從2到20，優(yōu)選的是從5到15；-由國防與航天中心(DSC)測量的熔化溫度(Tm)是從25℃到80℃，優(yōu)選的是從40℃到60℃；-根據(jù)德國工業(yè)標準53445測量的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)是從-90℃到-50℃，優(yōu)選的是從-80℃到-60℃。
優(yōu)選十聚體作為聚合物(iii)，如由DegusSa-Hüls公司生產(chǎn)的商標為Vestenamer的聚合物中的一種。
根據(jù)本發(fā)明的熱塑性交聯(lián)劑和至少一種彈性體聚合物混合，并且所具有的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)低于20℃，優(yōu)選從0℃到-90℃。至少一種彈性體聚合物的添加將改進細分產(chǎn)品的機械應力的抵抗力，特別是沖擊力。就此細分產(chǎn)品中次要成分的重量而言，通常彈性體聚合物的重量為0到40％，優(yōu)選為10％到20％。
彈性體聚合物通常選自二烯烴彈性體聚合物和單烯烴彈性體聚合物。
二烯烴彈性體聚合物通常來自天然，或者可以在溶液或乳液中聚合得到，其至少有一個共軛二烯，任選地，其至少有一個重量不超過50％的單乙基芳烴。二烯烴彈性體聚合物的例子有順式-1，4-異戊二烯(不論天然的還是合成的，優(yōu)選為天然橡膠)、3，4-異戊二烯、聚氯丁二烯、異戊二烯/異丁烯共聚物、1，3-丁二烯/丙烯腈共聚物、1，3-丁二烯/苯乙烯共聚物、異戊二烯/苯乙烯共聚物、異戊二烯/1，3-丁二烯/苯乙烯三元共聚物，或者它們的混合物。
對于單烯烴彈性體聚合物來說，它們可以為選自乙烯和至少-種具有3到12個碳原子的α-烯烴的共聚物，任選地，還可以是乙烯和一種具有4到12個碳原子的二烯的共聚物；聚異丁烯；異丁烯和至少一種二烯烴的共聚物。特別優(yōu)選的是乙烯/丙稀共聚物(EPR)、乙烯/丙稀/二烯烴三元共聚物(EPDM)、聚異丁烯、丁基橡膠、鹵丁基橡膠、或它們的混合物。
為了改進細分產(chǎn)品的機械抵抗力，需要在熱塑性交聯(lián)劑中加入增強填充劑，如碳黑、硅石、礬土、鋁硅酸鹽、碳酸鈣、高嶺土、二氧化鈦、或者它們的混合物。就此細分產(chǎn)品中次要成分的重量而言，增強填充劑的重量通常為0到60％，優(yōu)選為5％到40％。
為了改善次要成分在熱塑性交聯(lián)劑中的分散性，還需要在細分產(chǎn)品中加入至少一種增塑劑。例如，增塑劑可以選自礦物油，如石蠟油、石腦油、芳香族油；植物油；或者它們的混合物。就此細分產(chǎn)品中次要成分的重量而言，增塑劑的重量為0到40％，優(yōu)選為5％到10％。
本發(fā)明現(xiàn)在進一步通過附圖進行闡釋，其中

圖1a是根據(jù)本發(fā)明的橡膠混合物連續(xù)生產(chǎn)車間的第一部分的示意圖，其中中間橡膠混合物被生產(chǎn)；圖1b是根據(jù)本發(fā)明的橡膠混合物連續(xù)生產(chǎn)車間的第二部分的示意圖，其中從中間橡膠混合物開始的最終可補救的橡膠混合物被生產(chǎn)。
通過參考圖1a，所述中間橡膠混合物生產(chǎn)于其中的生產(chǎn)車間的所述第一部分包括一橡膠研磨器(1)，其中通常被生產(chǎn)者成捆供應的所述橡膠基材料被研磨成小尺寸(平均尺寸大約3-50mm)的不規(guī)則微粒(碎屑)，例如通過刀片。所述橡膠碎屑然后用防粘劑(例如白堊、硅石或其它粉末)補充，并且然后被引入橡膠貯藏桶(2)，在那里所述橡膠微粒連續(xù)地或逐步地慢慢旋轉(zhuǎn)以防止再次結(jié)塊。為了將所述橡膠碎屑連續(xù)地進給到所述車間，通常至少需要兩個桶，它們交替地充滿和排出。所述橡膠碎屑然后被運送，例如通過一個運輸帶，運送到一個失重式測重給料器(3)，用來將所述橡膠材料計量并進給到所述第一擠壓機(5)的所述主進給漏斗(4)。
使用同樣的漏斗(4)和/或通過一附加的進給漏斗(6)，增強填料被引入到所述第一擠壓機(5)中。一個附加進給漏斗(6)(如圖1a所示)的使用允許在所述擠壓機(5)的不同位置處部分地增加增強填料的全部數(shù)量，以便于改善所述填料在所述橡膠基中的分散情況。在圖1a所示的實施例中，不同類型的碳黑可以從貯藏箱(7)被運送到相應的測重給料器(8a、8b)中，而不同類型的硅石可以從貯藏箱(9)被運送到相應的側(cè)重給料器(10a、10b)中。所述擠壓機(5)也可以提供兩個附加的測重給料器(11)用來將那些以粉末形式出現(xiàn)的可用的橡膠從一個相應的儲藏箱(12)中進給出來。也可以提供一個測重控制式進給泵(13)，用來將增塑油以及可能的其它液體成分引入到所述擠壓機(5)中，像硅石接合劑(比如硅烷)和附著力促進劑(比如鈷鹽)。
根據(jù)本發(fā)明，所述擠壓機(5)的所述進給漏斗(4、6)的至少一個提供有測重給料器(14)，用來計量并進給包括所述次要成分的細分產(chǎn)品(比如顆粒)。所述顆粒通過氣動傳輸線(16)從儲藏箱(15)中被運送到所述測重給料器(14)中。
根據(jù)一個優(yōu)選實施例，每種包含一種特定的次要成分(或者不同次要產(chǎn)品的預定混合物)的顆粒產(chǎn)品通過一個專用測重給料器(14)和一個專用氣動傳輸線(16)被分別運送、計量并進給。這樣，就避免了由于顆粒的不同密度而產(chǎn)生的不規(guī)則的進給和不精確的計量，因為同樣密度的微粒被進給到所述擠壓機(5)中。作為選擇，為了減少由于缺乏所述測重給料器(14)的填充而產(chǎn)生的計量錯誤，可以通過同樣的測重給料器(14)來計量和進給不同的顆粒產(chǎn)品。
將進給到所述第一擠壓機(5)中的所述次要成分通常是那些非溫度敏感性成分，并且因此不能降解和/或造成焦化。而且，應該避免可能在所述第一混合階段發(fā)生的那些能夠干擾反應的次要成分被進給到所述第一擠壓機中。例如，在硅石填料橡膠混合物、鋅派生物(比如ZnO)以及胺化合物只是在所述第二混合階段期間被加入的情況下，因為它們能夠干擾所述接合劑與硅石之間的硅烷化反應。通常，在所述第一擠壓機(5)中，所有所述次要成分都被進給，除了交聯(lián)劑、交聯(lián)加速劑、交聯(lián)延緩劑以及交聯(lián)催化劑。
所述中間橡膠混合物從所述第一擠壓機(5)中通過一個沖模(17)被排出。優(yōu)選地，在離開所述第一擠壓機之前，所述中間橡膠混合物被過濾以消除可能的集料、金屬微?；蚱渌s質(zhì)。為了這個目的，一個過濾體(18)(比如一個網(wǎng)式過濾器)被放置在所述沖模(17)前面。為了給予經(jīng)擠壓的材料足夠的壓力以通過所述過濾體(18)，一個齒輪泵(19)被優(yōu)選地放置在所述過濾體(18)的上游。
現(xiàn)在參考圖1b，從所述第一擠壓機(5)排出的所述中間橡膠混合物然后被運送到所述第二擠壓機(20)，在那里所述橡膠混合物被加入所述溫度敏感成分而完成。所述橡膠混合物從所述第一擠壓機到所述第二擠壓機的通道可以通過任何已知方法實現(xiàn)，并且應該用來冷卻所述中間混合物以避免在第二混合階段期間橡膠焦化。例如，從所述第一擠壓機到所述第二擠壓機的通道可以通過一個“松弛”的連接而實現(xiàn)，例如通過擠壓成連續(xù)帶或連續(xù)片的形式的所述中間橡膠混合物的花彩來實現(xiàn)。優(yōu)選地，所述中間橡膠混合物被制成顆粒，比如通過將其穿過一個裝備有刀片(圖中未示出)的穿孔沖模板。
所述中間橡膠混合物被傳送，比如通過一個傳送帶，被傳送到一個失重式測重給料器(21)，用來通過一個進給漏斗(22)被計量并進給到所述第二擠壓機(20)。通過同樣的進給漏斗(21)(或者優(yōu)選的是通過一個附加漏斗-圖1b中未示出)，完成所述橡膠混合物所必須的所述次要成分被進給到所述擠壓機(20)中。根據(jù)本發(fā)明，所述次要成分以細分產(chǎn)品的形式(比如顆粒)被使用。所述顆粒通過氣動傳輸線(25)從貯藏箱(23)被運送到測重給料器(24)。與所述生產(chǎn)過程的所述第一階段相類似，優(yōu)選地，包括一種特殊次要成分(或者是不同次要成分的預定混合物)的每一種顆粒產(chǎn)品通過一個專用氣動傳輸線(25)和一個專用測重給料器(24)而被分別傳送、計量并進給。作為選擇，不同的顆粒產(chǎn)品可以通過同樣的測重給料器(24)被計量并進給。如圖1b所示，在被計量以后，不同的顆粒產(chǎn)品可以被進給到附加漏斗(26)中，此漏斗將所述顆粒產(chǎn)品傳送到所述擠壓機漏斗(22)。
以細分產(chǎn)品形式被進給到所述第二擠壓機(20)中的次要成分通常是完成所述橡膠混合物所必須的那些成分，它們是溫度敏感性的，像交聯(lián)劑、交聯(lián)加速劑、交聯(lián)延緩劑以及交聯(lián)催化劑。
所述第二擠壓機(20)也可以提供有測重式控制的進給泵(27)，用來將附加的增塑油或其它液體成分引入到所述擠壓機(20)中，像液體樹脂(比如酚醛樹脂)和反逆轉(zhuǎn)劑(比如硅烷)。
所述最后橡膠混合物從所述第二擠壓機(20)通過一個沖模(28)被排出。與所述第一生產(chǎn)階段相似，所述最后橡膠混合物可以隨意地過濾以消除可能的集料、技術顆?；蛘咂渌s質(zhì)。因此，一個過濾體(29)(比如一個網(wǎng)式過濾器)以及一個齒輪泵(30)可以放置在所述沖模(28)的前面。在所述完成的橡膠混合物的這個隨意的過濾階段，應該采取特別的注意來避免溫度升高，這會造成所述橡膠的焦化。
所述氣動傳輸線(16、25)被連接到一個氣動傳輸系統(tǒng)(圖中未示出)上，該系統(tǒng)可以根據(jù)現(xiàn)有的公知技術來實現(xiàn)。概括地，一個氣動傳輸系統(tǒng)能夠通過管道利用主動或被動壓力下的空氣(或其它氣體)的原動力來運輸細分產(chǎn)品。
適合于本發(fā)明的一個氣動傳輸系統(tǒng)可以“稀相”或“密相”下操作，也就是用所述氣動線的低的填充因數(shù)或高的填充因數(shù)操作。在稀相傳輸系統(tǒng)情況下，要運輸?shù)乃霎a(chǎn)品被氣流懸浮并且運輸速度高(通常從15-40米/秒)，而在密相系統(tǒng)中，所述產(chǎn)品滑動穿過所述管道，而不是顆粒被完全懸浮在氣流中，并且所述運輸速度低(通常不高于5-10米/秒)。
所述氣動傳輸系統(tǒng)通常包括一個用來將空氣送到所述管道中(在主動壓力的情況下)，或者將空氣從所述管道中吸出(在被動壓力的情況下)的吹風機或鼓風機，一個用來將所述產(chǎn)品運輸?shù)剿鲚斔涂諝庵械倪M給裝置(比如一個旋轉(zhuǎn)閥)，一個用來將所述產(chǎn)品從接收裝置(比如進給漏斗)處的空氣中移開的過濾器或空氣分離器。對于關于氣動傳輸系統(tǒng)的調(diào)查，請參考例如論文《近期氣動傳輸?shù)陌l(fā)展》，R.L.Serpan著，發(fā)表于PCA/MTC技術會議(1998年9月22日，加拿大Alberta，Banff)。
根據(jù)本發(fā)明的方法可以用來生產(chǎn)任何種類彈性體的橡膠混合物，尤其是用于輪胎工業(yè)的彈性體。通常，所述彈性基可以從以下選擇二烯彈性聚合體和單烯彈性聚合體，或其混合物。
二烯烴彈性體聚合物通常來自天然，或者可以在溶液或乳液中聚合得到，其至少有一個共軛二烯，任選地，其至少有一個重量不超過50％的單乙基芳烴。二烯烴彈性體聚合物的例子有順式-1，4-異戊二烯(不論天然的還是合成的，優(yōu)選為天然橡膠)、3，4-異戊二烯、聚乙烯-1，3-丁二烯(特別的，具有15％到85％重量的1，2-聚合體單元的高乙烯基聚乙烯-1，3-丁二烯)，聚氯丁烯，鹵化橡膠基質(zhì)/異丁烯共聚物，1，3-丁二烯/丙烯腈共聚物、1，3-丁二烯/苯乙烯共聚物、異戊二烯/苯乙烯共聚物、異戊二烯/1，3-丁二烯/苯乙烯三元共聚物，或者它們的混合物。
對于單烯烴彈性體聚合物來說，它們可以為選自乙烯和至少一種具有3到12個碳原子的α-烯烴的共聚物，任選地，還可以是乙烯和一種具有4到12個碳原子的二烯的共聚物；聚異丁烯；異丁烯和至少一種二烯烴的共聚物。特別優(yōu)選的是乙烯/丙稀共聚物(EPR)、乙烯/丙稀/二烯烴三元共聚物(EPDM)、聚異丁烯、丁基橡膠、鹵丁基橡膠、或它們的混合物。
所述橡膠混合物進一步包括至少一種增強填充劑，如碳黑、硅石、礬土、鋁硅酸鹽、碳酸鈣、高嶺土、二氧化鈦、或者它們的混合物。所述增強填充劑的數(shù)量通常為0.1到120phr，優(yōu)選為20到90phr(phr＝就彈性基重量而言每100份重量中其所占的重量)。
為了改善次加工性，優(yōu)選地需要在所述橡膠混合物中加入至少一種增塑劑。增塑劑通常選自礦物油，植物油，合成油及其類似物，或者它們的混合物，例如芳香族油，環(huán)烷油，酞酸鹽，大豆油，或者它們的混合物。所述增塑劑的數(shù)量通?？梢詾?到100phr，優(yōu)選為5到50phr。
本發(fā)明現(xiàn)在進一步通過下述工作例子闡釋。
一些次要成分以顆粒形式被生產(chǎn)，通過將每種次要成分連同所述接合劑在一個同步旋轉(zhuǎn)雙螺旋槳擠壓機中混合。所述擠壓后的“意大利式細面條”形式的材料在水池中冷卻，被氣流干燥并弄碎，以便于獲得具有如下尺寸的顆粒大約2mm直徑，3mm長度。
不同的顆粒成分已在表1中介紹(表1表達的是就所述顆粒的全部重量而言的百分比重量)。
表1
Engage8200(Du Pont-Dow Elastomer生產(chǎn))乙烯/1-辛烯聚合物，由具有以下特性的茂金屬催化獲得
乙烯/1-辛烯重量比76/24；密度＝0.870g/cm3；MFI＝0.5g/10’，ΔHm＝24J/g；Tm＝60℃。
Engage8150(Du Pont-Dow Elastomer生產(chǎn))乙烯/1-辛烯聚合物，由具有以下特性的茂金屬催化獲得乙烯/1-辛烯重量比75/25；密度＝0.868g/cm3；MFI＝0.5g/10’，ΔHm＝34.8J/g；Tm＝59.2℃。
例1通過具有圖1a和圖1b所闡釋的結(jié)構(gòu)的裝置準備好一種橡膠混合物，用天然橡膠(NR)作彈性基并用碳黑作增強填料。所述橡膠混合物的成分在表2中被介紹(表中介紹的數(shù)值涉及到有效成分的數(shù)量，沒有考慮所述接合劑的數(shù)量)。
為了準備所述中間橡膠混合物，使用了一個同步旋轉(zhuǎn)的相互配合的雙螺旋槳擠壓機，具有58mm的磁鼓直徑和比值為48的L/D比。所述天然橡膠用一個旋轉(zhuǎn)刀片磨粉機被第一次制粒，顆粒的平均尺寸達到大約1cm，并且用硅石除塵以防止再次結(jié)塊。制成顆粒的天然橡膠連同碳黑通過所述擠壓機的所述主漏斗被進給。通過同樣的漏斗，ZnO和硬脂酸以顆粒的形式被進給，顆粒的成分已在表1中介紹。每一種顆粒成分用一個專門的測重給料器進給；所述給料器的存儲再填充通過所述氣動傳輸線實現(xiàn)，如圖1a所示。芬芳油通過所述第二漏斗被注入到所述擠壓機。擠壓后材料的溫度是167℃。
在第一階段被擠壓的所述中間橡膠混合物被制粒并用硅石除塵，然后通過58mm的第二擠壓機(L/D＝48)的主漏斗被進給。藥品(不溶硫磺和N，N-雙環(huán)己基含巰基(DCBS))通過所述第二擠壓機的主漏斗以顆粒的形式被進給，其成分已在表1中介紹。每種顆粒成分用一個專用測重給料器進給；所述給料器的存儲再填充通過所述氣動傳輸線實現(xiàn)，如圖1b所示。所述防護劑(N-(1，3-二甲基)丁基-N’-苯基-P-苯二胺)以熔融狀態(tài)通過一個進給泵被注入到所述第二擠壓機中。擠壓后的材料的溫度是117℃。
根據(jù)ISO 289/1標準測量所獲得的橡膠混合物在100℃下的門尼粘度ML(1+4)。機械特性(根據(jù)ISO標準37)和IRHD程度的23℃和100℃下的硬度(根據(jù)ISO標準48)在所述交聯(lián)接合劑合成物的樣本上在170℃下測試10分鐘。其結(jié)果顯示在表3中。
表3也顯示了動態(tài)彈力特性，通過根據(jù)下面方法所述的牽引壓縮方式下的一個動態(tài)拉伸器來測量。具有圓柱形式(長度＝25mm；直徑＝14mm)、壓縮預載直到所述最初長度縱向變形10％，并且保持整個測試期間的前期溫度(70℃或者23℃)的所述交聯(lián)材料的試樣被施加一個動態(tài)正弦張力，該正弦張力具有在預壓力下關于長度的±3.33％的振幅以及100Hz的頻率。所述動態(tài)彈性特性用動態(tài)彈性模數(shù)(E’)和tandelta(功耗因素)值來表述。眾所周知，所述tandelta值是以粘性模量(E’’)和彈性模量(E’)之間的比率來計算的，這兩個模量都是被上述動態(tài)測量所確定的。
表2
*以顆粒形式進給表3
例2通過具有圖1a和圖1b所闡釋的結(jié)構(gòu)的裝置準備好一種橡膠混合物，用苯乙烯/丁二烯共聚物(SBR)和聚丁二烯(BR)作彈性基并用硅石作增強填料。所述橡膠混合物的成分在表4中被介紹(表中介紹的數(shù)值涉及到有效成分的數(shù)量，沒有考慮所述接合劑的數(shù)量)。
為了準備所述中間橡膠混合物，使用了一個同步旋轉(zhuǎn)的相互配合的雙螺旋槳擠壓機，具有58mm的磁鼓直徑和比值為48的L/D比。所述SBR和BR用一個旋轉(zhuǎn)刀片磨粉機被第一次制粒，顆粒的平均尺寸達到大約1cm，并且用硅石除塵以防止再次結(jié)塊，然后如此獲得的碎屑的物理混合就完成了。制成顆粒的橡膠混合體連同硅石一起通過所述擠壓機的所述主漏斗被進給。通過同樣的漏斗，石蠟和硬脂酸以顆粒的形式被進給，顆粒的成分已在表1中介紹。每一種顆粒成分用一個專門的測重給料器進給；所述給料器的存儲再填充通過所述氣動傳輸線實現(xiàn)，如圖1a所示。作為硅石的接合劑，使用了Degussa公司的商業(yè)產(chǎn)品X50S(包含50％重量的雙(3-三乙氧甲硅烷丙基)四硫化物以及50％重量的碳黑)。
芬芳油通過所述第二漏斗被注入到所述擠壓機。擠壓后材料的溫度是150℃。
在第一階段被擠壓的所述中間橡膠混合物被制粒并用硅石除塵，然后通過58mm的第二擠壓機(L/D＝48)的主漏斗被進給。藥物(不溶硫磺和N，N-雙環(huán)己基含巰基(CBS)和二苯胍(DPG))通過所述第二擠壓機的主漏斗以顆粒的形式被進給，其成分已在表1中介紹。每種顆粒成分用一個專用測重給料器進給；所述給料器的存儲再填充通過所述氣動傳輸線實現(xiàn)，如圖2所示。所述防護劑(N-(1，3-二甲基)丁基-N’-苯基-P-苯二胺)以熔融狀態(tài)通過一個進給泵被注入到所述第二擠壓機中。擠壓后的材料的溫度是128℃。
如此獲得的橡膠混合物的特性如例1介紹的那樣，其結(jié)果顯示在表5中。
表4
*以顆粒形式進給表5
例3通過具有圖1a和圖1b所闡釋的結(jié)構(gòu)的裝置準備好一種橡膠混合物，用天然橡膠(NR)和聚丁二烯(BR)作彈性基并用碳黑作增強填料。所述橡膠混合物的成分在表6中被介紹(表中介紹的數(shù)值涉及到有效成分的數(shù)量，沒有考慮所述接合劑的數(shù)量)。
為了準備所述中間橡膠混合物，使用了一個同步旋轉(zhuǎn)的相互配合的雙螺旋槳擠壓機，具有58mm的磁鼓直徑和比值為48的L/D比。所述NR和BR用一個旋轉(zhuǎn)刀片磨粉機被第一次制粒，顆粒的平均尺寸達到大約1cm，并且用硅石除塵以防止再次結(jié)塊，然后如此獲得的碎屑的物理混合就完成了。制成顆粒的橡膠混合體連同硅石一起通過所述擠壓機的所述主漏斗被進給。通過同樣的漏斗，石蠟和硬脂酸以顆粒的形式被進給，顆粒的成分已在表1中介紹。每一種顆粒成分用一個專門的測重給料器進給；所述給料器的存儲再填充通過所述氣動傳輸線實現(xiàn)，如圖1a所示。擠壓后材料的溫度是146℃。
在第一階段被擠壓的所述中間橡膠混合物被制粒并用硅石除塵，然后通過58mm的第二擠壓機(L/D＝48)的主漏斗被進給。藥物(Curatives)(不溶硫+N-cyclohexyl thiophtaloimide(PVI)和N-tertbutyl-mercaptobenzothiazyl sulphenamide(TBBS))通過所述第二擠壓機的主漏斗以顆粒的形式被進給，其成分已在表1中介紹。每種顆粒成分用一個專用測重給料器進給；所述給料器的存儲再填充通過所述氣動傳輸線實現(xiàn)，如圖1b所示。所述防護劑(N-(1，3-二甲基)丁基-N’-苯基-p-苯二胺)以熔融狀態(tài)通過一個進給泵被注入到所述第二擠壓機中。擠壓后的材料的溫度是128℃。
如此獲得的橡膠混合物的特性如例1介紹的那樣，其結(jié)果顯示在表7中。
表6
*以顆粒形式進給表權(quán)利要求
1.一種用于連續(xù)制造彈性體合成物的方法，包括下列步驟提供至少一個包括一機架的擠壓機，至少一個螺旋桿可轉(zhuǎn)動地安裝于所述機架上，所述機架包括至少一個進給口和一個排出口；將所述至少一種彈性體和至少一種填料計量并進給到所述至少一個擠壓機中；將不同于彈性體和填料的次要成分計量并進給到所述至少一個擠壓機中；通過所述至少一個擠壓機將所述至少一種填料和次要成分混合并分散進所述至少一種彈性體中；擠壓所得到的彈性體合成物穿過所述排除口；其中，至少一種所述次要成分在被計量并傳送進所述擠壓機之前通過氣動傳輸線以細分產(chǎn)品的形式被傳送，所述產(chǎn)品包括在至少一種熱塑性接合劑中分散的至少一種次要成分。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中至少一種增塑劑被進一步計量并進給到所述擠壓機中。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述細分產(chǎn)品通過一個測重給料器被計量并進給。
4.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中相對于所述產(chǎn)品的總重量，所述細分產(chǎn)品包含所述至少一種次要成分重量的從40％到98％。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中相對于所述產(chǎn)品的總重量，所述細分產(chǎn)品包含所述至少一種次要成分重量的從50％到95％。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中相對于所述產(chǎn)品的總重量，所述細分產(chǎn)品包含所述至少一種次要成分重量的從70％到85％。
7.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述細分產(chǎn)品具有一個不低于45的肖氏A硬度以及一個不高于65的肖氏D硬度。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述細分產(chǎn)品具有從20到60的肖氏硬度D。
9.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中能夠以細分產(chǎn)品的形式被計量并進給的次要成分從下述物品中選擇交聯(lián)劑、交聯(lián)加速劑、合成樹脂、交聯(lián)催化劑、交聯(lián)延緩劑、附著力促進劑、保護劑、接合劑、濃縮催化劑。
10.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中提供了一第一擠壓機和一第二擠壓機，其中通過所述第一擠壓機生產(chǎn)出沒有溫度敏感性次要成分的中間橡膠混合物，并且通過所述第二擠壓機生產(chǎn)出包括所述溫度敏感性次要成分的完成的橡膠混合物。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述溫度敏感性次要成分從以下選擇交聯(lián)劑、交聯(lián)加速劑、交聯(lián)延緩劑、交聯(lián)催化劑。
12.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述熱塑性接合劑具有不低于40℃的熔化溫度(Tm)。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述熱塑性接合劑具有從50℃到120℃的熔化溫度(Tm)。
14.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述熱塑性接合劑包括從下面選擇的聚合體(I)具有至少一種脂肪族的或芬芳族的烯烴并且可選擇地具有至少一種多烯的乙烯均聚(合)物或者乙烯共聚物；(II)具有至少一種乙烯化不飽和酯的乙烯共聚物；(III)通過至少一種環(huán)烯的methatesis反應得到的聚合體；或者其混合物。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述熱塑性接合劑包括具有至少一種脂肪族的或芬芳族的α(alpha)-烯烴并且可選擇地具有至少一種多烯的乙烯共聚物，具有低于5的分子量分布指數(shù)(MWD)。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述熱塑性接合劑包括具有至少一種脂肪族的或芬芳族的α(alpha)-烯烴并且可選擇地具有至少一種多烯的乙烯共聚物，具有從1.5到3.5的分子量分布指數(shù)(MWD)。
17.如權(quán)利要求15或16所述的方法，其中所述共聚物可以在單坐席催化劑存在的情況下通過具有一種脂肪族的或芬芳族的α(alpha)-烯烴并且可選擇地具有一種多烯的乙烯的共聚合而獲得。
18.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述熱塑性接合劑是在具有至少一種彈性聚合物的混合物中，具有低于20℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。
19.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述熱塑性接合劑是在具有至少一種增強填料的混合物中。
20.如前述任意權(quán)利要求所述的方法，其中所述熱塑性接合劑是在具有至少一種增塑劑的混合物中。
21.用于連續(xù)制造彈性體合成物的設備，包括至少一個包括一機架的擠壓機，至少一個螺旋桿可轉(zhuǎn)動地安裝于所述機架上，所述機架包括至少一個進給口和一個排出口；至少一個第一計量裝置，用于將至少一種彈性體和至少一種填料通過所述至少一個進給口計量并進給到所述至少一個擠壓機中；至少一個第二計量裝置，用于將不同于彈性體和填料的次要成分計量并進給到所述至少一個擠壓機中，所述次要成分至少一種是細分產(chǎn)品的形式，包括在至少一種熱塑性接合劑中分散的所述至少一種次要成分；至少一個氣動傳輸線，用來將細分產(chǎn)品形式的所述至少一種次要成分從存儲箱輸送到所述所述至少一個第二計量裝置。
22.如權(quán)利要求21所述的設備，其中提供了一個第一擠壓機和一個第二擠壓機，通過所述第一擠壓機生產(chǎn)出沒有溫度敏感性次要成分的中間橡膠混合物，并且通過所述第二擠壓機生產(chǎn)出包括所述溫度敏感性次要成分的完成的橡膠混合物。
23.如權(quán)利要求21或22所述的設備，其中至少一個所述第一和第二計量裝置是測重給料器。
24.如權(quán)利要求21到23中任意一項權(quán)利要求所述的設備，進一步包括一個橡膠研磨機，用來把所述至少一種彈性體在被計量并進給到所述至少一個擠壓機中之前研磨。
25.如權(quán)利要求21到24中任意一項權(quán)利要求所述的設備，進一步包括至少一個過濾體，用來將從所述至少一個擠壓機中排出的所述彈性體合成物過濾。
全文摘要
用于通過至少一個擠壓機連續(xù)制造彈性體合成物的方法和設備，其中次要成分以細分產(chǎn)品的形式使用，所述產(chǎn)品包括至少一種在熱塑性接合劑中分散的次要成分。這樣的產(chǎn)品通過一個氣動運輸線被運送到計量裝置，并且因此能夠精確地被計量并連續(xù)地進給到所述擠壓機中。所述熱塑性接合劑能保證細分產(chǎn)品自由流動的特性以及高維規(guī)則性和穩(wěn)定性，即使在強壓縮和/或摩擦壓力下，像那些發(fā)生在氣動傳輸線上的情況。
文檔編號B29K21/00GK1533325SQ02814648
公開日2004年9月29日 申請日期2002年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月25日
發(fā)明者雷納托·卡雷塔, 雷納托 卡雷塔, 奧 加林貝蒂, 毛里齊奧·加林貝蒂, 阿穆里, 切薩雷·阿穆里, 克里斯蒂亞諾·普皮, 蒂亞諾 普皮, 杜科利, 朱塞佩·杜科利, 阿爾比扎蒂, 恩里科·阿爾比扎蒂 申請人:倍耐力輪胎公司