[发明专利]具有解聚碳纳米管的橡胶组合物

说明书

橡胶组合物具有基础母体混合物，所述基础母体混合物包含二烯橡胶和固体聚结材料，所述固体聚结材料包含由碳纳米管的连续网络组成的解聚碳纳米管，所述连续网络包含1)空隙和2)dsubgt;50/subgt;平均尺寸小于5μm的碳纳米管的聚集体，所述空隙和所述聚集体一起的量小于预定表面积的60％，此类百分比如通过电子显微术图像分析所测定，其余部分为所述连续网络中的所述解聚碳纳米管，所述解聚碳纳米管不包含明确定义的形状且其量为所述预定表面积的至少40％，其中所述基础母体混合物的最小门尼粘度ML(1+4)100为至少85MU；以及固化系统。

技术领域

本发明大体上涉及具有纳米粒子的橡胶组合物和其生产方法，且更确切地说，涉及用解聚碳纳米管生产的橡胶组合物。

背景技术

需要提供具有改进的特性的橡胶制品，且尤其对于轮胎，需要提供例如具有改进的磨损特性的轮胎。消费者和车队运营商欣赏轮胎的磨损性改进，因为需要减少更换磨损轮胎的频次且减少费用，无论是在最初购买轮胎时，还是在轮胎超出使用寿命后进行弃置时。

发明内容

本发明的特定实施例包括橡胶组合物、用于制成此类橡胶组合物的方法和由其制成的制品。对于制成方法，此类方法可包括用于生产包含母体混合物的可交联橡胶组合物的方法，所述母体混合物包含基础母体混合物，所述方法包含通过在内部混合器的混合腔室内添加二烯橡胶；将固体聚结材料的总量添加到混合腔室中；以及在混合腔室中混合二烯弹性体和固体聚结材料来形成基础母体混合物。

所述固体聚结材料包含由碳纳米管的连续网络组成的解聚碳纳米管，所述连续网络包含1)空隙和2)d₅₀平均尺寸小于5μm的碳纳米管的聚集体，空隙和聚集体一起的量小于预定表面积的60％，此类百分比如通过电子显微术图像分析所测定，其余部分为连续网络中的解聚碳纳米管，所述解聚碳纳米管不包含明确定义的形状且其量为所述预定表面积的至少40％。

为了确保材料的充分分布和分散，基础母体混合物的最小门尼粘度ML(1+4)100为至少85MU，并且继续混合基础母体混合物直到其已达到第一预定温度。

对于橡胶组合物，此类橡胶组合物的特定实施例可包括包含基础母体混合物的母体混合物，所述基础母体混合物包含二烯橡胶和固体聚结材料，所述固体聚结材料包含由碳纳米管的连续网络组成的解聚碳纳米管，所述连续网络包含1)空隙和2)d₅₀平均尺寸小于5μm的碳纳米管的聚集体，空隙和聚集体一起的量小于预定表面积的60％，此类百分比如通过电子显微术图像分析所测定，其余部分为连续网络中的解聚碳纳米管，所述解聚碳纳米管不包含明确定义的形状且其量为预定表面积的至少40％，其中所述基础母体混合物的最小门尼粘度ML(1+4)100为至少85MU；以及固化系统。

附图说明

图1为显示包含在其合成期间获得的初级聚集体的原始碳纳米管的显微照片。(比较)

图2为显示适用于本文所公开的橡胶组合物的固体聚结材料的实例的显微照片。

图3为用于生产可交联橡胶组合物的方法的特定实施例的流程图，所述方法适用于生产本文所公开的橡胶组合物的实施例。

具体实施方式

本发明的实施例包括橡胶组合物(其包括碳纳米管作为增强填料)、用于制成此类橡胶组合物的方法和由其制成的制品。这些橡胶组合物适用于多种制品，如用于充气和非充气轮胎的轮胎组件，包括轮胎胎面。虽然众所周知在橡胶组合物中使用碳黑和二氧化硅作为增强填料，但本文所公开的橡胶组合物的特定实施例利用碳纳米管作为增强填料，其作为包含解聚碳纳米管的固体聚结材料添加到橡胶组合物中。此类材料的组成和物理特性以及其制成方法在法国INPI提交的阿科玛(Arkema)的专利申请(2018年1月12日提交的专利申请第FR1850241号)中充分描述，所述申请以引用的方式全部并入本文中。阿科玛为专业化学品和先进材料的全球制造商，且总部位于法国。