[发明专利]高性能轮胎、胎冠和可交联弹性体组合物

说明书

技术领域

本发明涉及轮胎，特别涉及高性能轮胎、胎冠和可交联弹性体组合物。

背景技术

本发明尤其涉及轮胎，特别涉及包含至少一种含交联弹性体材料的结构元件的高性能轮胎，其中交联弹性体材料是由包含至少一种苯乙烯/1，3-丁二烯共聚物，至少一种不同于苯乙烯/1，3-丁二烯共聚物的二烯弹性体聚合物，至少一种二氧化硅补强填充剂以及至少一种具有低含量多芳烃(PAH)的油的可交联弹性体组合物经交联得到的。

本发明的另一方面还涉及包含可交联弹性体组合物的胎冠，该可交联弹性体组合物包含至少一种苯乙烯/1，3-丁二烯共聚物，至少一种不同于苯乙烯/1，3-丁二烯共聚物的二烯弹性体聚合物，至少一种二氧化硅补强填充剂以及至少一种具有低含量多芳烃(PAH)的油。

本发明的再一方面还涉及包含至少一种苯乙烯/1，3-丁二烯共聚物，至少一种不同于苯乙烯/1，3-丁二烯共聚物的二烯弹性体聚合物，至少一种二氧化硅补强填充剂及至少一种具有低含量多芳烃(PAH)的油的可交联弹性体组合物，还涉及使所述可交联弹性体组合物交联而得到的交联制品。

关于高性能轮胎，该轮胎通常是指“HP”或“UHP”(“高性能”或“超高性能”)轮胎，特别是属于“V”或“Z”类的轮胎，该V或Z类分别代表最高时速可达到210千米/小时-240千米/小时和高于240千米/小时的那些轮胎。

已知向天然或合成弹性体聚合物中添加加工油的一些原因是为了例如降低加工时的共混温度，降低弹性体聚合物的粘度，从而易于与可能包含其它成分的可交联弹性体组合物相混炼、易于挤出和一般加工，降低混炼收缩和压延收缩，有助填充剂的分散，以及改进交联弹性体组合物的物理性能。

通常，已经使用含一定量多环芳族(PCA)化合物[也称多芳烃(PAH)]的芳族加工油。

特别地，在轮胎制造，尤其在轮胎胎冠的制造中采用蒸馏芳族提取油(DAE-油)来改善轮胎性能是已知的。然而，这类DAE-油的缺点是多芳烃(PAH)含量高(约400ppm)，会严重危害生态环境并被怀疑会引发癌症。汽车行驶时所产生的磨损微粒对环境造成污染的一个重要原因是存在DAE-油。

因此，一些环境组织已经要求从市场上淘汰DAE-油。例如，欧洲立法将DAE-油归入“致癌”一类并划归入危险品“R45”(可能引起癌症)。

欧洲轮胎制造组织BLIC(Bureau the Liasons des Industries duCaoutchouc de I’U.E.，Brussels)与IISRP(European Section ofthe International Institute of Synthetic Rubber Producers，London)共同发起的联合研究计划来寻找替代物质。事实上，他们要求油料公司提出适当的可选材料作为DAE-油的替代物。

特别地，含≤3重量％二甲亚砜(DMSO)提取物的矿物油(用IP346试验方法测定)可认为是不会致癌的，已被建议作为DAE-油的替代物。作为这类特定矿物油的代表可提及的有例如适度提取的溶剂化油(MES-油)和经处理的蒸馏芳族提取油(T-DAE油)。

例如，J.E.Pocklington(“A Safer alternative to aromaticprocess oils”，Tire Technology International 1998)提出用不同的油来代替DAE-油，其中提及的是剩余芳族提取油(RAE-油)和MES-油。然而，在该文中不推荐采用RAE-油，因为这种油的获得是有限的。

然而，由于MES-油和TDAE-油的化学组成与DAE-油有很大的不同，因而会存在一些缺点。为了说明这种化学组成的差别，下表中列出了MES-油、TDAE-油和DAE-油的典型碳分布(S-未校正的)以作比较。芳族碳(CA)含量、环烷环碳(CN)含量和链烷链碳(CP)含量是根据ASTM D2140-03标准方法(Kurtz分析)测定的，以重量％表示(以油中所含烃的总重量计)。

表1：MES-油、TDAE-油和DAE-油的典型碳分布