[发明专利]二氧化硅填充的橡胶组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本公开通常涉及一种二氧化硅填充的橡胶组合物及其制备方法。

背景技术

通常引入增强填料(如炭黑和二氧化硅)以将某些有利的机械性质赋予经固化的橡胶组合物。当单独使用或与炭黑组合使用时，二氧化硅增强物在应用于轮胎部件时可提供改进的牵引特性和滚动阻力。

含有二氧化硅的橡胶组合物通常在至少两个混合阶段中制得，即至少一个预备混合步骤和最终混合步骤，在至少一个预备混合步骤中，将聚合物、填料、偶联剂、增塑剂等捏合在一起，在最终混合步骤中，添加硫化剂，如固化剂和硫化促进剂。在实践中，通常不希望在任何预备混合阶段中添加硫化促进剂，以避免过早硫化。

发明内容

公开了一种制备橡胶组合物的方法，其包括：

a.在至少一个预备混合步骤中共混

(i)至少一种天然或合成橡胶聚合物，

(ii)二氧化硅填料，

(iii)二氧化硅偶联剂，和

(iv)至少一种硫化促进剂；以及

b.随后在最终混合步骤中与硫固化剂共混，

其中所述最终混合步骤没有任何硫化促进剂。

也公开了一种通过包括如下步骤的方法制得的橡胶组合物：

a.在至少一个预备混合步骤中共混

(i)至少一种天然或合成橡胶聚合物，

(ii)二氧化硅填料，

(iii)二氧化硅偶联剂，和

(iv)至少一种硫化促进剂；以及

b.随后在最终混合步骤中与硫固化剂共混，

其中所述最终混合步骤没有任何硫化促进剂。

还公开了一种包含橡胶组合物的轮胎胎面，所述橡胶组合物通过包括如下步骤的方法制得：

a.在至少一个预备混合步骤中共混

(i)至少一种天然或合成橡胶聚合物，

(ii)二氧化硅填料，

(iii)二氧化硅偶联剂，和

(iv)至少一种硫化促进剂；以及

b.随后在最终混合步骤中与硫固化剂共混，

其中所述最终混合步骤没有任何硫化促进剂。

根据如下描述，本公开的其他方面对于本领域普通技术人员而言将是显而易见的。为了协助理解如下各个实施例的描述，下文即提供了某些定义。除非上下文明确表示相反含义，否则这些定义旨在应用于全文：

“聚合物”意指一种或多种单体的聚合产物，并包括均聚物、共聚物、三元共聚物、四元共聚物等；

“共聚物”意指包含衍生自两种反应物(通常为单体)的基体单元的聚合物，并包括无规共聚物、嵌段共聚物、多嵌段共聚物、接枝共聚物、梯度共聚物等；且

“phr”意指每100重量份橡胶的所述材料的重量份，并且是橡胶配混领域中的技术人员公认的术语。

术语“橡胶组合物”和“橡胶混合物”可交换使用。

除非另外指出，否则以引用方式并入本文的所有引文以全文引入。

具体实施方式

公开了一种制备橡胶组合物的方法，其包括如下步骤：(a)在至少一个预备混合步骤中共混至少一种天然或合成橡胶聚合物、二氧化硅填料、二氧化硅偶联剂和至少一种硫化促进剂；以及(b)随后在最终混合步骤中与硫固化剂共混，其中所述最终混合步骤没有任何硫化促进剂。

天然或合成橡胶聚合物可为适用于冠带层橡胶组合物中的任何聚合物。可用于本文所述的组合物中的橡胶聚合物的例子包括但不限于天然橡胶、合成聚异戊二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、苯乙烯-异戊二烯橡胶、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶、丁二烯-异戊二烯-苯乙烯三元共聚物、丁二烯-异戊二烯橡胶、聚丁二烯、丁基橡胶、氯丁橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)、硅橡胶、含氟弹性体、乙烯丙烯酸橡胶、乙烯-丙烯橡胶、乙烯-丙烯三元共聚物(EPDM)、乙烯乙酸乙烯酯共聚物、表氯醇橡胶、氯化聚乙烯-丙烯橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、氢化丁腈橡胶，和四氟乙烯-丙烯橡胶。可使用橡胶聚合物的混合物。