[发明专利]制造轮胎的方法,由该方法获得的轮胎以及在该方法中使用的弹性体组合物

说明书

本发明涉及一种车辆轮胎的制造方法，由该方法获得的轮胎以及在该方法中使用的可交联弹性体组合物。本发明更具体地涉及一种车辆轮胎的制造方法，该方法可在传统交联剂基本不存在的情况下实施，还涉及由该方法获得的轮胎以及在该方法中使用的可交联组合物。

为了制作广泛的产品，特别是车辆轮胎，在橡胶工业中广泛使用了用硫对二烯弹性体进行硫化的多种方法。虽然实施这些方法可以得到高质量的硫化产品，但是实施起来相当复杂，其原因主要是：为了在工业可接受的时间内获得最佳的硫化作用，需要使用复杂的硫化体系，这种硫化体系除了硫或供硫化合物之外，还包括一种或多种活化剂(例如硬脂酸，氧化锌等)，一种或多种促进剂(例如噻唑，二硫代氨基甲酸酯，秋兰姆，胍，次磺酰胺等)。这些产物存在时，有时在生产和使用过程中，尤其是将硫化了的成品用于医药/卫生护理或食物时，在有害/有毒方面会导致相当大的问题。此外，公知的是在使用硫或供硫化合物时，一般在150℃以上的温度下实施的硫化步骤会促进含硫化合物的挥发。

因此最近几年沿着两种不同的路线致力于研究工作，第一种是改进已知的硫化方法，使其更有效和更清洁，第二种方法致力于开发可替代的交联技术。虽然已获得了相当大的进展，至今仍不能说存在一种这样的替代技术，其与硫交联方法的结果类似，同时在生产方面能够有效简化。例如过氧化物交联方法需要特殊的预防措施，因为这些化合物不稳定，此外还需要使用活化剂。辐射交联方法包括使用复杂设备，以及当使用高能和高功率辐射时必须加入所有预防措施。

本领域公知的所谓“自交联”弹性体组合物是指不需要使用交联剂，例如硫或硫化合物的组合物。

例如，美国专利No.2724707描述了一种弹性体组合物，其由含羧基的二烯聚合物组成，特别是通过部分水解丁二烯/丙烯腈聚合物得到的羧化腈橡胶(XNBR)，其中分散有多元金属氧化物(例如氧化锌)。加热这些组合物时，其依据离子型机理发生交联。

S.K.Chakraborty和S.K.De在Journal of Applied PolymerScience，Vol 27(1982)，4561-4576页发表的文章中报道了对在例如碳黑，二氧化硅和粘土等的增强填料存在下，具有高羧化度的XNBR与环氧树脂(例如双酚A缩水甘油醚)反应而交联的研究。通过加热橡胶胶料到150℃-180℃实施交联。公知的是环氧树脂是低分子量产物，其中环氧(或环氧乙烷)基团是“外交联”，即它们位于主烃链的终端，形成环氧乙烷环的氧原子与该链的最后一个和倒数第二个碳原子相连。

R.Alex，P.P.De，N.M.Mathew和S.K.De在Plastics and RubberProcessing and Applications，Vol.14 No.4，1990中公开的文章中报道了对基于环氧化的天然橡胶(ENR)和XNBR组合物的交联的研究。具体来说，这篇文章描述了如所指的由ENR和XNBR组成的组合物直接交联，或者含有作为增强填料的二氧化硅或碳黑的组合物交联的研究。据作者报道的内容，在ENR和XNBR混合物中，交联反应暗示着环氧基团和羧基基团之间形成酯键。其流变(rheometric)曲线将显示出不存在逆过程，交联结构的稳定性和高的交联度。

意大利专利IT-1245551中描述了自交联组合物，其中含环氧化的弹性体和通式为R1-R-R2的交联剂，其中R是亚芳基，亚烷基或亚烯基，而R1和R2是羧基，胺基，磺酸基或氯代磺酸基。二元酸或多元酸或其混合物可作为交联剂使用。其中还描述了含环氧化弹性体和第二种弹性体的自交联组合物，该第二种弹性体聚合物链的重复单元含有至少一个羧基。例如，通过混合一种环氧化弹性体(例如可从Malaysian Rubber Producers Research Association购得的商品名为Epoxiprene^的产品ENR 25或ENR 50)和丁二烯/丙烯酸共聚物(例如Polysar/Bayer销售的商品名为Krynac的产品)可获得自交联组合物。通过加热，在环氧基团和羧酸基团之间发生交联反应，同时形成酯键。