[发明专利]橡胶组合物中的高苯乙烯含量SBR

说明书

技术领域

本发明大体上涉及橡胶组合物，并且更确切地说涉及有具有高苯乙烯含量的苯乙烯-丁二烯共聚物的橡胶组合物、由此类橡胶组合物制成的制品和用于制造所述制品的方法。

背景技术

至少部分地由橡胶组合物制成的一些制品需要由被表征为具有高刚性和/或硬度的橡胶组合物形成。存在所属领域的技术人员已知的不同技术以增加橡胶组合物的刚性，其通过使用例如较高负载量的增强填充剂，使用增强树脂和/或较高负载量的硫化剂来在橡胶组合物中产生较多交联，并且因此导致经固化橡胶组合物的刚性特性增加。

这些相同的熟练技术人员已知轮胎设计者必须常常在其所设计的轮胎的某些特征方面进行折衷方案。改变轮胎设计以改进一种特征将常常导致损害(compromise)；即，在另一种轮胎特征中的抵消性降低。当使用较高负载量的增强填充剂或硫化剂时或当使用增强树脂以增加经固化橡胶组合物的刚性时存在一种此类折衷，所述折衷处于所获得的所需刚性增加与经固化和未固化橡胶组合物的其它特性劣化之间。实际上，由于此类较高负载量，导致未固化橡胶组合物的粘度增加和焦烧值减少并且经固化橡胶组合物的伸长率和撕裂特性劣化。

橡胶工业(包括轮胎工业)持续探索可以打破一些已知折衷的新材料和轮胎结构。可以包括在橡胶组合物中以增加橡胶在一个领域中的所需特性而未如所料地对另一个领域中的特性产生不利影响的添加剂或其它材料是打破已知折衷的材料。

发明内容

本发明的特定实施例包括由基于可交联弹性体组合物的橡胶组合物制成的轮胎组件，所述可交联弹性体组合物每100橡胶重量份(parts by weight of rubber；phr)包含100phr的实质上不饱和二烯橡胶、介于30phr与150phr之间的增强填充剂和介于2phr与50phr之间的高苯乙烯含量苯乙烯-丁二烯共聚物添加剂，所述苯乙烯-丁二烯共聚物添加剂的苯乙烯含量在50重量％与90重量％之间。橡胶组合物可以进一步包括用于使弹性体组合物固化的硫化系统。

在一些实施例中，苯乙烯-丁二烯共聚物添加剂的苯乙烯含量可以在55重量％与80重量％之间。因为所得经固化橡胶组合物的刚性可以被表征为高刚性，所以本发明的特定实施例的轮胎组件可以包括围绕轮胎胎圈区域和轮胎面(包括冬季轮胎面)的组件。

从本发明特定实施例的以下较详细描述将显而易见本发明的前述和其它目标、特征和优势。

具体实施方式

本发明的特定实施例包括含有高苯乙烯含量苯乙烯-丁二烯共聚物的橡胶组合物，所述橡胶组合物适用于制造橡胶制品并且尤其适用于制造具有高刚性的橡胶制品。添加到此类橡胶组合物中的苯乙烯-丁二烯共聚物被表征为具有高苯乙烯含量；即，苯乙烯含量为至少50重量％。

已经出乎意料地发现，通过向橡胶组合物中添加高苯乙烯含量苯乙烯-丁二烯共聚物，橡胶组合物的固化刚性增加而经固化橡胶组合物的粘结(cohesive)特性不相应降低，所述经固化橡胶组合物的粘结特性降低典型地在通过使用增加量的增强填充剂或硫化剂或通过添加增强树脂来增加刚性时发生。此外，橡胶组合物的未固化特性随着门尼粘度(Mooney viscosity)减小和焦烧时间增加而改进，再次打破所述折衷。

如本文所用，“二烯弹性体”和“橡胶”是同义的术语，并且可以互换使用。

如本文所用，“基于”是认识到本发明的实施例是由在其组装时未固化的经硫化或固化橡胶组合物制成的术语。因此，经固化橡胶组合物是“基于”未固化橡胶组合物。换言之，交联橡胶组合物是基于或包含可交联橡胶组合物的成分。

现在将详细参考通过解释和本发明实施例的实例所提供的本发明实施例。举例来说，说明或描述为一个实施例的一部分的特征可以与另一个实施例一起使用以产生第三个实施例。本发明意图包括这些和其它修改和变化。

本文所揭示的橡胶组合物适用于由橡胶制成的许多类型的制品，包括轮胎组件、软管、传送带等等。因为这些橡胶组合物在固化后可以被表征为具有高刚性，所以其尤其适用于制造其中常常需要高刚性特性的轮胎组件，如在胎圈区域，例如三角胶(apex)、胎圈填充剂和胎圈包布(chafer)中。如所属领域中已知的，胎圈是定位从胎圈延伸到胎圈的轮胎帘线的金属丝圈。橡胶组合物也适用作用于轮胎面的材料，包括适用于翻新轮胎的经翻新橡胶。其也适用于需要高刚性但通常不经历高温操作的胎面，如冬季或雪地轮胎和农业轮胎。