專利名稱：含丙烯酸或甲基丙烯酸硬脂基酯的橡膠組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含(i)彈性體，該彈性體包含不飽和烯烴，及(ii)丙烯酸硬脂基酯，甲基丙烯酸硬脂基酯，或其混合物的橡膠組合物。
操作助劑被普遍用于天然及合成橡膠組合物中。所說(shuō)的操作助劑用于混煉加工中，使得填料及其他成分能夠以較小的功率消耗迅速地結(jié)合進(jìn)去。
本發(fā)明涉及丙烯酸硬脂基酯、甲基丙烯酸硬脂基酯或其混合物在橡膠組合物中的應(yīng)用。
公開一種加工填充二氧化硅的橡膠組合物的方法，它包括將下列成分一起混煉(i)100重量份至少1種包含不飽和烯烴的彈性體，選自天然橡膠和共軛二烯均聚物和共聚物以及至少一種共軛二烯和芳香乙烯基化合物的共聚物；與(ii)0.5至25phr(每百份橡膠/彈性體對(duì)應(yīng)的份數(shù))的丙烯酸硬脂基酯、甲基丙烯酸硬脂基酯或它們的混合物還公開一種橡膠組合物，它包含含有(i)不飽和烯烴與(ii)0.5至25phr的丙烯酸硬脂基酯、甲基丙烯酸硬脂基酯或其混合物的彈性體。
本發(fā)明還可用來(lái)加工含不飽和烯烴的橡膠或彈性體。術(shù)語(yǔ)“含不飽和烯烴的橡膠或彈性體”是指天然橡膠及其各種生膠以及再生膠的形式，乃至各種合成橡膠。在本發(fā)明的說(shuō)明中，術(shù)語(yǔ)“橡膠”與“彈性體”可彼此通用，除非另行規(guī)定。術(shù)語(yǔ)“橡膠組合物”、“混煉膠”及“橡膠配混料”彼此互通地指經(jīng)過(guò)與各種成分及材料共混或混煉之后的橡膠，該術(shù)語(yǔ)對(duì)橡膠混合或橡膠混煉技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員是熟知的。有代表性的合成聚合物是丁二烯及其同系物及衍生物，例如，甲基丁二烯、二甲基丁二烯及戊二烯的均聚產(chǎn)物，乃至共聚物，如由丁二烯及其同系物或衍生物與其他不飽和單體生成的那些。在后者當(dāng)中有乙炔類，如乙烯基乙炔；烯烴，如異丁烯，它可與異戊二烯共聚生成丁基橡膠；乙烯基化合物，如丙烯酸、丙烯腈(它可與丁二烯聚合生成NBR(丁腈膠))、甲基丙烯酸及苯乙烯，后一種化合物與丁二烯聚合，可生成SBR(丁苯膠)，乃至乙烯基酯及各種不飽和的醛、酮及醚，例如，丙烯醛、甲基異丙烯基酮及乙烯基乙基醚。合成橡膠的具體例子包括氯丁橡膠(polychloroprene)、聚丁二烯(包括順式-1，4-聚丁二烯)、聚異戊二烯(包括順式-1，4-聚異戊二烯)、丁基橡膠、苯乙烯/異戊二烯/丁二烯橡膠、1，3-丁二烯或異戊二烯與諸如苯乙烯、丙烯腈及甲基丙烯酸甲酯之類單體的共聚物，乃至與乙烯/丙烯的三元共聚物，亦稱之為乙烯/丙烯/二烯單體(EPDM)，特別是，乙烯/丙烯/二環(huán)戊二烯三元共聚物。優(yōu)選的橡膠或彈性體是聚丁二烯和SBR。
在一個(gè)方面，該橡膠優(yōu)選是至少2種二烯基橡膠。例如，優(yōu)選下列橡膠中2種或更多種橡膠的組合如順式1，4-聚異戊二烯橡膠(天然或合成的，盡管優(yōu)選天然的)、3，4-聚異戊二烯橡膠、苯乙烯/異戊二烯/丁二烯橡膠；乳液及溶液聚合衍生的苯乙烯/丁二烯橡膠、順式1，4-聚丁二烯橡膠；以及乳液聚合制備的丁二烯/丙烯腈共聚物。
按本發(fā)明的一個(gè)方面，可使用的乳液聚合衍生的苯乙烯/丁二烯(E-SBR)可具有約20～約28％結(jié)合苯乙烯這樣較為傳統(tǒng)的苯乙烯含量，或者，在某些用途中，使用的E-SBR具有中等到較高的結(jié)合苯乙烯含量，即，約30～約45％的結(jié)合苯乙烯含量。
E-SBR在具有約30～約45％這樣的較高苯乙烯含量時(shí)，據(jù)認(rèn)為對(duì)提高輪胎胎面的牽引力或抗滑性是有利的。E-SBR本身的存在，據(jù)認(rèn)為對(duì)提高未硫化彈性體組合物混合物的加工性是有利的，尤其是與使用溶液聚合制備的SBR(S-SBR)相比較而言。
所謂乳液聚合制備的E-SBR是指，苯乙烯與1，3-丁二烯以水乳液的形式進(jìn)行共聚。這些對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員乃是眾所周知的。結(jié)合苯乙烯含量可在一定范圍內(nèi)變化，例如從約5～約50％。按一個(gè)方面，E-SBR還可包含丙烯腈，從而生成三元共聚物橡膠，作為E-SBAR，此時(shí)，三元共聚物中的結(jié)合丙烯腈含量，例如為約2～約30wt％。
乳液聚合制備的苯乙烯/丁二烯/丙烯腈三元共聚物橡膠，當(dāng)三元共聚物中包含約2～約40wt％的結(jié)合丙烯腈時(shí)，也考慮作為用于本發(fā)明的以二烯為基礎(chǔ)的橡膠。
溶液聚合制備的SBR(S-SBR)，在典型情況下具有約5～約50，優(yōu)選約9～約36％的結(jié)合苯乙烯含量。該S-SBR制備起來(lái)很方便，例如可通過(guò)在有機(jī)烴溶劑存在下的有機(jī)鋰催化反應(yīng)制備。
使用S-SBR的目的是為了改善用于胎面組合物中時(shí)的滾動(dòng)阻力，這是因?yàn)槠錅蟋F(xiàn)象較小的緣故。
3，4-聚異戊二烯橡膠(3，4-PI)，據(jù)認(rèn)為，用于胎面組合物中有利于提高輪胎的牽引力。3，4-PI及其應(yīng)用更全面地描述于美國(guó)專利5,087,668中，在此收作本文的參考。Tg指的是玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，可通過(guò)差示掃描量熱儀以10℃/min的加熱速率方便地予以測(cè)定。
順式1，4-聚丁二烯橡膠(BR)，據(jù)認(rèn)為有利于提高輪胎胎面的耐磨或胎面耐磨。此種BR，例如可通過(guò)1，3-丁二烯的有機(jī)溶液聚合來(lái)制備。BR的鑒別，例如可根據(jù)具有至少90％順式1，4-含量這一點(diǎn)來(lái)判斷。
順式1，4-聚異戊二烯及順式1，4-聚異戊二烯天然橡膠對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員是再熟悉不過(guò)的。
術(shù)語(yǔ)“phr”按照本文的用法以及傳統(tǒng)的習(xí)慣，是指“每100重量份橡膠或彈性體，對(duì)應(yīng)的所述材料的重量份數(shù)”。
本發(fā)明使用丙烯酸硬脂基酯、甲基丙烯酸硬脂基酯和它們的混合物。優(yōu)選使用丙烯酸硬脂基酯。
可用于本發(fā)明的丙烯酸硬脂基酯或甲基丙烯酸硬脂基酯可采用任何傳統(tǒng)的技術(shù)，如在煉膠機(jī)上或班布里(密煉機(jī))中，加入到橡膠中去。丙烯酸硬脂基酯或甲基丙烯酸硬脂基酯的用量，依橡膠組合物中存在的橡膠及其他化合物的種類之不同可在寬范圍內(nèi)變化。一般地，丙烯酸硬脂基酯或甲基丙烯酸硬脂基酯的用量在約0.5～約25phr的范圍，優(yōu)選在1～約10phr的范圍丙烯酸硬脂基酯或甲基丙烯酸硬脂基酯可在非生產(chǎn)性的(non-productive)或生產(chǎn)性的(productive)混煉階段加入，然而，優(yōu)選在非生產(chǎn)性階段加入。
為操作方便起見，丙烯酸硬脂基酯或甲基丙烯酸硬脂基酯可單獨(dú)使用，也可沉積在適當(dāng)載體上?？捎糜诒景l(fā)明的載體的例子包括二氧化硅、碳黑、氧化鋁、硅藻土、硅膠及硅酸鈣。
在優(yōu)選實(shí)施方案中，橡膠組合物包含充足數(shù)量的填料，以便對(duì)獲得合理高的模量及高抗撕裂作出貢獻(xiàn)。填料的加入量可在10～250phr。填料的代表類型包括二氧化硅、碳黑和其混合物。當(dāng)填料是二氧化硅時(shí)，一般二氧化硅存在的量在10～80phr的范圍。優(yōu)選二氧化硅存在量是15～70phr。若填料是碳黑，碳黑的用量將在0～80phr范圍內(nèi)變化。優(yōu)選的是，碳黑的用量在0～40phr的范圍?？梢钥闯?，丙烯酸硬脂基酯、甲基丙烯酸硬脂基酯或它們的混合物可與碳黑配合使用，就是說(shuō)，預(yù)先與碳黑混合，然后再一起加入到橡膠組合物中，且此時(shí)的碳黑加入量應(yīng)包括在前面所說(shuō)的用于橡膠組合物配方的碳黑用量。
橡膠混煉用途中普遍使用的顆粒沉淀法白碳黑，可用作本發(fā)明的二氧化硅。此種沉淀法白碳黑包括例如通過(guò)可溶性硅酸鹽，如硅酸鈉的酸化獲得的白碳黑。
此種二氧化硅可采用，例如，它所具有的BET表面面積來(lái)表征，如采用氮?dú)鉁y(cè)定時(shí)，該數(shù)值優(yōu)選在約40～約600的范圍，更常見在約50～約300m2/g。測(cè)定表面面積的BET法描述在《美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)志》，第60卷，304頁(yè)(1930)。
此種二氧化硅還可采用典型的方法--鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)吸收值等于約100～約400，更常見在約150～約300的范圍--來(lái)鑒別。
該二氧化硅的平均最終粒度期望值，按電子顯微鏡測(cè)量，例如在0.01～0.05μm的范圍，盡管二氧化硅顆粒的粒度也可比這更小，或比這更大。
有各種市售的二氧化硅可考慮用于本發(fā)明，這里，僅作為例子但不限于此，譬如可舉出由PPG工業(yè)公司按商標(biāo)Hi-Sil，牌號(hào)210、243等出售的二氧化硅；羅納-普朗克公司出售的二氧化硅，例如牌號(hào)Z1165MP及Z165GR；以及Degussa公司出售的二氧化硅，例如牌號(hào)VN2和VN3等。
可用硫硫化的橡膠的加工可在含硫有機(jī)硅化合物存在下進(jìn)行。合適的含硫有機(jī)硅實(shí)例化合物具有通式Z-Alk-Sn-Alk-Z(I)
其中Z選自下列基團(tuán)
和
其中R1是1～4個(gè)碳原子的烷基、環(huán)己基或苯基；R2是1～8個(gè)碳原子的烷氧基或5～8個(gè)碳原子的環(huán)烷氧基；Alk是1～18個(gè)碳原子的二價(jià)烴基，n是2～8的整數(shù)。
可用于本發(fā)明的含硫有機(jī)硅化合物的具體例子包括3，3’-雙(三甲氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、3，3’-雙(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、3，3’-雙(三乙氧基甲硅烷基丙基)八硫化物、3，3’-雙(三甲氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、2，2’-雙(三乙氧基甲硅烷基乙基)四硫化物、3，3’-雙(三甲氧基甲硅烷基丙基)三硫化物、3，3’-雙(三乙氧基甲硅烷基丙基)三硫化物、3，3’-雙(三丁氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、3，3’-雙(三甲氧基甲硅烷基丙基)六硫化物、3，3’-雙(三甲氧基甲硅烷基丙基)八硫化物、3，3’-雙(三辛氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、3，3’-雙(三己氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、3，3’-雙(三-2”-乙基己氧基甲硅烷基丙基)三硫化物、3，3’-雙(三異辛氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、3，3’-雙(三叔丁氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、2，2’-雙(甲氧基二乙氧基甲硅烷基乙基)四硫化物、2，2’-雙(三丙氧基甲硅烷基乙基)五硫化物、3，3’-雙(三環(huán)己氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、3，3’-雙(三環(huán)戊氧基甲硅烷基丙基)三硫化物、2，2’-雙(三-2”-甲基環(huán)己氧基甲硅烷基乙基)四硫化物、雙(三甲氧基甲硅烷基甲基)四硫化物、3-甲氧基乙氧基丙氧基甲硅烷基3’-二乙氧基丁氧基-甲硅烷基丙基四硫化物、2，2’-雙(二甲基甲氧基甲硅烷基乙基)二硫化物、2，2’-雙(二甲基仲丁氧基甲硅烷基乙基)三硫化物、3，3’-雙(甲基丁基乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、3，3’-雙(二叔丁基甲氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、2，2’-雙(苯基甲基甲氧基甲硅烷基乙基)三硫化物、3，3’-雙(二苯基異丙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、3，3’-雙(二苯基環(huán)己氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、3，3’-雙(二甲基乙基巰基甲硅烷基丙基)四硫化物、2，2’-雙(甲基二甲氧基甲硅烷基乙基)三硫化物、2，2’-雙(甲基乙氧基丙氧基甲硅烷基乙基)四硫化物、3，3’-雙(二乙基甲氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、3，3’-雙(乙基二仲丁氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、3，3’-雙(丙基二乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、3，3’-雙(丁基二甲氧基甲硅烷基丙基)三硫化物、3，3’-雙(苯基二甲氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、3-苯基乙氧基丁氧基甲硅烷基3’-三甲氧基甲硅烷基丙基四硫化物、4，4’-雙(三甲氧基甲硅烷基丁基)四硫化物、6，6’-雙(三乙氧基甲硅烷基己基)四硫化物、12，12’-雙(三異丙氧基甲硅烷基十二烷基)二硫化物、18，18’-雙(三甲氧基甲硅烷基十八烷基)四硫化物、18，18’-雙(三丙氧基甲硅烷基十八烯基)四硫化物、4，4’-雙(三甲氧基甲硅烷基-丁烯-2-基)四硫化物、4，4’-雙(三甲氧基甲硅烷基環(huán)己烯)四硫化物、5，5’-雙(二甲氧基甲基甲硅烷基戊基)三硫化物、3，3’-雙(三甲氧基甲硅烷基-2-甲基丙基)四硫化物、3，3’-雙(二甲氧基苯基甲硅烷基-2-甲基丙基)二硫化物。
優(yōu)選的含硫有機(jī)硅化合物是3，3’-雙(三甲氧基或三乙氧基甲硅烷基丙基)硫化物類。最優(yōu)選的化合物是3，3’-雙(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物。因此，關(guān)于式I，優(yōu)選Z為
其中R2是2～4個(gè)碳原子的烷氧基，其中2個(gè)碳原子者為尤其優(yōu)選；Alk是2～4個(gè)碳原子的二價(jià)烴基，以3個(gè)碳原子為尤其優(yōu)選；n是3～5的整數(shù)，以4為尤其優(yōu)選。
式I的含硫有機(jī)硅化合物在橡膠組合物中的含量將隨著所使用的二氧化硅含量水平的不同而不同。一般而言，式I化合物的用量(若使用的話)，每1重量份二氧化硅，是0.01～1.0重量份。優(yōu)選的是，該用量為0.05～0.4重量份，每1重量份二氧化硅。
本領(lǐng)域技術(shù)人員立刻就懂得，該橡膠組合物可采用橡膠混煉技術(shù)中普遍已知的方法進(jìn)行混煉，例如，將各種可硫化橡膠成分與各種普遍使用的添加劑材料放在一起混煉，這些添加劑例如是給硫體、硫化助劑，譬如活化劑和防焦劑(延遲劑)，和操作助劑，如油、樹脂，包括增粘樹脂和增塑劑，填料、顏料、脂肪酸、氧化鋅、蠟、抗氧劑和抗臭氧劑，以及塑解劑。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知道的，根據(jù)可硫化的及已硫化材料(橡膠)的預(yù)定用途，可從上述添加劑中進(jìn)行挑選添加劑并按照習(xí)慣的用量使用。對(duì)本發(fā)明，如果使用，則再加強(qiáng)型碳黑的典型用量如前所述。有代表性的給硫體的例子包括元素硫(游離硫)、二硫化胺、聚合的多硫化物以及硫烯烴加成產(chǎn)物。優(yōu)選的是，該硫的硫化劑是元素硫。該元素硫的硫化劑的用量可在0.5～8phr，優(yōu)選在1.5～6phr。增粘樹脂(使用的話)的典型用量占約0.5～約10phr，一般在約1～約5phr的范圍。操作助劑的典型用量占約1～約50phr。此種操作助劑可包括，例如芳族、環(huán)烷和/或石蠟類操作油?？寡鮿┑牡湫陀昧繛榧s1～約5phr。有代表性的抗氧劑可以是，例如二苯基-對(duì)苯二胺，以及其他的，例如披露在《Vanderbilt橡膠手冊(cè)》(1978)，344～346頁(yè)中?？钩粞鮿┑牡湫陀昧繛榧s1～5phr。脂肪酸(使用的話)可包括約0.5～約3phr的硬脂酸。氧化鋅的典型用量為約2～約5phr。蠟的典型用量為約1～約5phr。常常使用微晶蠟。塑解劑的典型用量為約0.1～約1phr。典型的塑解劑例如是五氯苯硫酚和二苯甲酰氨基二苯基二硫化物。
按本發(fā)明的一個(gè)方面，隨后，該可用硫進(jìn)行硫化的橡膠組合物以硫進(jìn)行硫化。
促進(jìn)劑被用來(lái)控制硫化需要的時(shí)間和/或溫度并改善硫化膠的性能。在一種實(shí)施方案中，可使用單一的促進(jìn)劑體系，即，主促進(jìn)劑。該1種或多種主促進(jìn)劑的總用量可介于約0.5～約4，優(yōu)選約0.8～約1.5phr。在另一種實(shí)施方案中，可組合使用主促進(jìn)劑與副促進(jìn)劑，其中副促進(jìn)劑的用量較少，例如約0.05～約3phr，以便起活化(引發(fā))作用并改善硫化膠的性能。這2種促進(jìn)劑的組合使用預(yù)期可對(duì)最終性能產(chǎn)生一種協(xié)同效果，在一定程度上優(yōu)于單獨(dú)使用二者之中任何一種所產(chǎn)生的效果。另外，遲效性促進(jìn)劑也可使用，它在正常加工溫度下不受影響，但在通常的硫化溫度下能產(chǎn)生滿意的硫化。硫化延遲劑也可使用。適合用于本發(fā)明的促進(jìn)劑類型是胺、二硫化物、胍類、硫脲類、噻唑類、秋蘭姆類、次磺酰胺類、二硫代氨基甲酸鹽及黃原酸鹽。優(yōu)選的是，主促進(jìn)劑是次磺酰胺。若使用副促進(jìn)劑，則該副促進(jìn)劑優(yōu)選是胍、二硫代氨基甲酸鹽或秋蘭姆化合物。
本發(fā)明的橡膠組合物可包含亞甲基給體和亞甲基受體。術(shù)語(yǔ)“亞甲基給體”是指能夠與亞甲基受體(如間苯二酚或其包含顯羥基基團(tuán)的等價(jià)物)起反應(yīng)并就地生成該樹脂的化合物。適合用于本發(fā)明的亞甲基給體的例子包括六亞甲基四胺、六乙氧基甲基蜜胺、六甲氧基甲基密胺、氯化(月桂氧基甲基吡啶鎓)、氯化(乙氧基甲基吡啶鎓)、三噁烷六甲氧基甲基蜜胺，其中的羥基基團(tuán)可發(fā)生酯化和部分酯化，以及甲醛的聚合物，如仲甲醛。另外，亞甲基給體還可以是通式如下的N-取代氧甲基蜜胺
其中X是1～8個(gè)碳原子的烷基，R3、R4、R5、R6和R7彼此獨(dú)立地選自氫、1～8個(gè)碳原子的烷基以及基團(tuán)-CH2OX。具體的亞甲基給體包括(hesakis-)六(甲氧基甲基)蜜胺、N，N’，N”-三甲基/N，N’，N”-三羥甲基蜜胺、六羥甲基蜜胺、N，N’，N”-二羥甲基蜜胺、N-羥甲基蜜胺、N，N’-二羥甲基蜜胺、N，N’，N”-三(甲氧基甲基)蜜胺以及N，N’，N”-三丁基-N，N’，N”-三羥甲基蜜胺。蜜胺的N-羥甲基衍生物可采用已知的方法制備。
膠料中存在的亞甲基給體和亞甲基受體的量可在一定范圍內(nèi)變化。就典型而言，亞甲基給體和亞甲基受體存在的量，約0.1phr～10.0phr。優(yōu)選的是，亞甲基給體和亞甲基受體的量各為約2.0phr～5.0phr。
亞甲基給體對(duì)亞甲基受體的重量比也可有一定的變化幅度。一般而言，該重量比為約1∶10～約10∶1。優(yōu)選的是，重量比在約1∶3～3∶1之間。
橡膠組合物的混煉可采用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法完成。例如在典型情況下，將各成分分成至少2個(gè)階段進(jìn)行混煉，即，至少1個(gè)非生產(chǎn)性階段，隨后一個(gè)生產(chǎn)性混煉階段。在典型的情況下，包括硫的硫化劑在內(nèi)的最終硫化劑混煉到最終階段中，該階段習(xí)慣上稱作“生產(chǎn)性”混煉階段，其間，混煉進(jìn)行的典型溫度，或最終溫度，低于前面的非生產(chǎn)性混煉階段的混煉溫度。橡膠與丙烯酸硬脂基酯或甲基丙烯酸硬脂基酯、在1個(gè)或多個(gè)非生產(chǎn)性混煉階段進(jìn)行混煉。術(shù)語(yǔ)“非生產(chǎn)性”和“生產(chǎn)性”混煉階段，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員是再熟悉不過(guò)的。包含丙烯酸硬脂基酯或甲基丙烯酸硬脂基酯、橡膠氧化硅和含硫有機(jī)硅化合物(如果使用)的橡膠組合物優(yōu)選地接受熱機(jī)械混煉步驟的處理。熱機(jī)械混煉步驟通常包括在混煉機(jī)或擠出機(jī)中接受一段適當(dāng)時(shí)間的機(jī)械加工，以便使橡膠溫度升高到約140～190℃之間。熱機(jī)械加工的合適時(shí)間取決于操作條件和各種成分的體積和性質(zhì)。例如，熱機(jī)械加工可持續(xù)4～20min。
本發(fā)明橡膠組合物的硫化一般在約100℃～200℃的慣用溫度范圍進(jìn)行。優(yōu)選的是，硫化在約110℃～180℃的溫度范圍進(jìn)行。任何慣用的硫化方法均可使用，例如，在平板硫化機(jī)或模具中加熱，用過(guò)熱蒸汽或熱空氣，或者放在鹽浴中加熱。
用硫進(jìn)行硫化的組合物經(jīng)硫化以后，本發(fā)明的橡膠組合物可應(yīng)用于各種各樣的用途。例如，該硫化后的橡膠組合物可以是輪胎、膠帶或軟管的形式。在輪胎的情況下，它可用作各種各樣輪胎的組成部分。此種輪胎可采用各種已知并令本領(lǐng)域技術(shù)人員一聽就清楚的方法，進(jìn)行貼合，成型，模壓，最后硫化為成品。優(yōu)選的是，該橡膠組合物用在輪胎的胎面中。人們知道，輪胎可以是轎車胎、飛機(jī)輪胎、卡車胎等等。優(yōu)選的是，該輪胎是轎車胎。該輪胎既可是子午輪胎，也可是斜交輪胎，而以子午胎為優(yōu)選。
本發(fā)明可通過(guò)下面的實(shí)施例獲得更好的理解，實(shí)施例中給出的份數(shù)和百分?jǐn)?shù)除另行指明之外一律指重量而言。
給出下面的實(shí)施例旨在舉例說(shuō)明，而不是為了界定本發(fā)明。
硫化的性能采用孟山都圓盤振蕩流變儀測(cè)定，操作溫度為150℃，頻率11赫茲。有關(guān)圓盤振蕩流變儀的描述可見諸于《Vanderbilt橡膠手冊(cè)》，Robert 0.0hm編(Norwalk，Conn.，R.T.Vanderbilt公司，1990)，554～557頁(yè)。此種硫化儀的使用以及從曲線上讀取的標(biāo)準(zhǔn)值規(guī)定在ASTM D-2084中。從圓盤振蕩流變儀上獲得的典型硫化曲線載于《Vanderbilt橡膠手冊(cè)》，1990年版的555頁(yè)上。
在此種圓盤振蕩流變儀中，混煉膠的樣品接受恒定振幅的振蕩剪切作用。在硫化溫度下測(cè)定出，為使轉(zhuǎn)子振蕩所需嵌入待測(cè)膠料中的振蕩圓盤的扭矩。采用這種硫化試驗(yàn)獲得的數(shù)值具有非常重要的指導(dǎo)意義，因?yàn)?，橡膠或混煉配方中的變化能很快檢測(cè)出來(lái)。顯然，能獲得高硫化速度通常是有利的。
本發(fā)明通過(guò)參考下面的實(shí)施例可獲得更好的理解，實(shí)施例中，份數(shù)和百分?jǐn)?shù)除非另行指明，一律指重量而言。
實(shí)例1在該實(shí)例中，在含碳黑的橡膠組合物中對(duì)甲基丙烯酸硬脂基酯進(jìn)行評(píng)價(jià)。
在BR BanburyTM煉膠機(jī)(密煉機(jī))中制備包含如表1及2中所規(guī)定成分的橡膠組合物，制備過(guò)程采取3個(gè)分開的加料(混煉)階段，即，2個(gè)非生產(chǎn)性混煉階段和1個(gè)生產(chǎn)性混煉階段。第一個(gè)非生產(chǎn)性階段進(jìn)行4分鐘的混煉，直至橡膠溫度達(dá)到160℃。第二個(gè)非生產(chǎn)性階段是混煉4分鐘達(dá)160℃橡膠溫度。生產(chǎn)性階段的混煉時(shí)間是達(dá)120℃的橡膠溫度混煉2分鐘。
該橡膠組合物在這里被稱之為樣品1和2。樣品1在這里被當(dāng)作對(duì)比樣，即，未加入任何甲基丙烯酸硬脂基酯。在樣品2中，使用5phr的甲基丙烯酸硬脂基酯代替加工用油。
樣品在約150℃硫化約36分鐘。
表2給出了硫化樣品1和2的表現(xiàn)和物理性能。
從試驗(yàn)結(jié)果清楚地看出，使用甲基丙烯酸硬脂基酯時(shí)DIN磨耗的降低表明用于胎面時(shí)胎面耐磨方面的改善。
表1
1合成順式1，4-聚異戊二烯，系固特異輪胎及橡膠公司出品的商品名Natsyn22002N2993作為Aldrich獲得的4FlexonTM641，?？松竟?yīng)5硬脂酸、油酸及棕櫚酸的混合物6聚合的1，2-二氫-2，2，4-三甲基喹啉型表2
雖然，為舉例說(shuō)明本發(fā)明的目的已展示了若干有代表性的實(shí)施方案和細(xì)節(jié)，但本領(lǐng)域技術(shù)人員十分清楚，其中還可作出各種各樣的修改和改進(jìn)，且仍不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種加工橡膠組合物的方法，其特征在于將下列成分進(jìn)行混煉(i)100重量份至少1種包含不飽和烯烴的彈性體，該彈性體選自天然橡膠、共軛二烯均聚物及共聚物以及至少1種共軛二烯與芳族乙烯基化合物的共聚物；與(ii)0.5～25phr丙烯酸硬脂基酯、甲基丙烯酸硬脂基酯或其混合物。
2.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，存在10～250phr的填料。
3.權(quán)利要求2的方法，其特征在于，所述填料是碳黑。
4.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述包含不飽和烯烴的彈性體選自天然橡膠、氯丁橡膠、聚異戊二烯、丁基橡膠、聚丁二烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯/異戊二烯/丁二烯橡膠、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯共聚物、異戊二烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-異戊二烯共聚物、丙烯腈-異戊二烯共聚物、丙烯腈-丁二烯共聚物、EPDM以及上述的混合物。
5.一種橡膠組合物，其特征在于(i)一種包含不飽和烯烴的彈性體以及(ii)0.5～25phr的丙烯酸硬脂基酯、甲基丙烯酸硬脂基酯或其混合物。
6.權(quán)利要求5的組合物，其特征在于，存在10～250phr的填料。
7.權(quán)利要求6的組合物，其特征在于，所述填料是碳黑。
8.權(quán)利要求5的組合物，其特征在于，所述包含不飽和烯烴的彈性體選自天然橡膠、氯丁橡膠、聚異戊二烯、丁基橡膠、聚丁二烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯/異戊二烯/丁二烯橡膠、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯共聚物、異戊二烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-異戊二烯共聚物、丙烯腈-異戊二烯共聚物、丙烯腈-丁二烯共聚物、EPDM以及上述的混合物。
9.一種以硫進(jìn)行硫化的橡膠組合物，其特征在于，它是通過(guò)在硫的硫化劑存在下將權(quán)利要求9的組合物加熱到100℃～200℃的溫度制備的，以及所述組合物具有輪胎、膠帶或軟管的形式。
10.一種輪胎，它具有以權(quán)利要求9的組合物為特征的胎面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種橡膠組合物,它包含:(i)一種包含不飽和烯烴的彈性體以及(ii)0.5～25phr的丙烯酸硬脂基酯、甲基丙烯酸硬脂基酯或其混合物。
文檔編號(hào)B29D30/08GK1240802SQ9911018
公開日2000年1月12日 申請(qǐng)日期1999年7月6日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月6日
發(fā)明者P·H·桑德斯特羅姆, L·G·維德曼 申請(qǐng)人:固特異輪胎和橡膠公司