具有填料在彈性體基體中非常好的分散性的彈性體組合物制造技術

本發明專利技術涉及橡膠組合物，所述橡膠組合物基于至少一種二烯彈性體、包含至少CTAB比表面積大于或等于130m2/g的炭黑的增強填料、增塑油以及交聯體系，填料在彈性體基體中的分散性具有大于或等于70的Z值。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】具有填料在彈性體基體中非常好的分散性的彈性體組合物
[0001 ] 本專利技術涉及特別用于輪胎胎面的橡膠組合物，更特別地用于旨在裝配至承載重負載并以持續速度運行的車輛例如卡車、拖拉機、拖車或公共汽車、航空器等的輪胎。
技術介紹
被稱為“道路”輪胎的一些現在的輪胎旨在以高速運行并行駛越來越長的路程，這是由于全世界道路網的改進和高速公路網的發展。實際上，由于節約燃料和保護環境的需要變為優先考慮的事情，所以輪胎重要的是具有低的能量消耗。能量耗散的一個源頭是輪胎的加熱。同樣地，已知的是土木工程中所用的輪胎的胎面對溫度的升高特別地敏感。實際上，人們在不斷尋求改進輪胎的性質，特別是改進輪胎的耐磨性，通常，已知耐磨性的改進通過能量消耗的提高來反應。為了獲得耐磨性和能量消耗方面的這種改進，在胎面中嘗試使用更細的增強填料，特別是“細”炭黑，亦即其具有大于或等于90m2/g的CTAB比表面積，或甚至“非常細”炭黑，亦即CTAB比表面積大于或等于130m2/g的炭黑。然而，為了獲得由輪胎胎面中的填料賦予的最優的增強和滯后性能，并由此獲得高耐磨性和低滾動阻力，通常已知合理的是，這種填料在彈性體基體中以這樣的最終形式存在:既盡可能地細碎，又盡可能地均勻分布。這種情況僅當這種填料顯示出如下非常好的能力才能實現:一方面在與彈性體混合的過程中摻入基體中并解附聚，另一方面在此基體中均勻分散。實際上，已知非常細炭黑及其難以正確地分散在彈性體基體中，并造成可加工性的惡化(與使用相同含量的更粗的炭黑相比)。本領域技術人員的一個解決方案是使用增塑油或樹脂以改進可加工性；然而，已知與這些非常細炭黑一起使用這種增塑劑具有非常明顯的損害斷裂能量性質(斷裂伸長和斷裂應力性質)的后果。
技術實現思路
申請人:公司令人意外地發現，與本領域技術人員的知識相反，在橡膠組合物中的非常細炭黑和某些特定增塑油的存在的組合使其能夠同時獲得良好的可加工性而不損害有限的斷裂性質，所述橡膠組合物顯示出填料在彈性體基體中非常好的分散性。因此，本專利技術的主題是橡膠組合物，所述橡膠組合物基于至少一種二烯彈性體、包含至少CTAB比表面積大于或等于130m2/g的炭黑的增強填料、增塑油以及交聯體系，填料在彈性體基體中的分散性具有大于或等于70的Z評分。優選地，組合物中的增塑油的含量為2至50份/ 一百重量份的彈性體，優選為5至25phr (法文縮寫為“pee”)。根據本專利技術優選的實施方案，組合物獲得自包含至少二烯彈性體和炭黑的第一母料，所述第一母料顯示出炭黑在彈性體基體中具有大于或等于80的Z評分的分散性。根據本專利技術的一個替代的實施方案，第一母料通過始于二烯彈性體膠乳和炭黑的水性分散體的液相配混獲得。這是因為存在不同方法用于獲得二烯彈性體和增強填料的母料。特別地，為了改進彈性體基體中的填料的可分散性，溶液的一種類型包括在“液”相中混合彈性體和填料。為此，借助于膠乳形式的彈性體和填料的水性分散體，所述膠乳形式的彈性體為水中分散的彈性體粒子的形式，所述填料的水性分散體也就是在水中分散的填料，通常被稱為“漿料”。特別地，一些方法(例如在文件US 6 048 923中所描述的那些)可以獲得彈性體和填料的母料，所述母料具有填料在彈性體基體中非常好的分散性，相對于能在彈性體和增強填料的固相混合過程中獲得的彈性體基體中的填料的分散性，顯著地改進了分散性。特別地，此方法包括將彈性體膠乳組成的第一流體的連續流摻入凝結反應器的配混區中，將填料的水性分散體組成的第二流體的第二連續流在壓力下摻入配混區以與彈性體膠乳形成混合物，這兩股流體的配混足夠強勁，以使得彈性體膠乳在凝結反應器的出口孔口前實際上與填料完全凝結，以及隨后干燥獲得的凝結物。本專利技術的另一主題是組合物，所述組合物基于至少一種二烯彈性體、包含至少CTAB比表面積大于或等于130m2/g的炭黑的增強填料、增塑油以及交聯體系，所述組合物獲得自包含至少二烯彈性體和炭黑的第一母料，并顯示出炭黑在彈性體基體中具有大于或等于80的Z評分的分散性。優選地，組合物中的增塑油的含量為2至50份/ 一百重量份的彈性體，優選為5至 25phr。根據本專利技術優選的實施方案，組合物獲得自包含至少二烯彈性體和炭黑的第一母料，所述第一母料顯示出炭黑在彈性體基體中具有大于或等于80的Z評分的分散性。根據本專利技術的一個替代的實施方案，第一母料通過始于二烯彈性體膠乳和炭黑的水性分散體的液相配混獲得，優選與如上詳述的液相方法相同。因此，本專利技術還涉及制備組合物的方法，所述組合物包括至少一種二烯彈性體、包含至少CTAB比表面積大于或等于130m2/g的炭黑的增強填料、增塑油以及交聯體系，填料在彈性體基體中的分散性具有大于或等于70的Z評分，其包括如下步驟:-將除了交聯體系之外的所述組合物的全部組分摻入混合器中，將所有物質熱機械地捏合直至達到130°C和200°C之間的最大溫度，-將結合的混合物冷卻至小于100°C的溫度，-隨后摻入交聯體系，-捏合所有物質直至小于120°C的最大溫度。優選地，包括至少二烯彈性體和炭黑并顯示出炭黑在彈性體基體中具有Z評分大于或等于80的分散性的第一母料在將組合物的所有組分摻入混合器之前制備。還更優選地，始于至少一種彈性體膠乳和炭黑的分散體的母料特別地根據如上詳述的方法在液相中產生。本專利技術還涉及組合物的制備方法，所述組合物包含至少一種二烯彈性體、包含至少CTAB比表面積大于或等于130m2/g的炭黑的增強填料、增塑油以及交聯體系，所述方法包括如下步驟:-制備包含二烯彈性體和炭黑的第一母料，該第一母料顯示出填料在彈性體基體中具有大于或等于80的Z評分的分散性，-將除了交聯體系之外的所述組合物的其他組分在混合器中摻入第一母料，將所有物質熱機械地捏合直至達到130°C和200°C之間的最大溫度，-將結合的混合物冷卻至小于100°C的溫度，-隨后摻入交聯體系，-捏合所有物質直至小于120°C的最大溫度。優選地，始于至少一種彈性體膠乳和炭黑的分散體的母料特別地根據如上詳述的方法在液相中產生。本專利技術還涉及母料，所述母料基于至少一種二烯彈性體、包含至少CTAB比表面積大于或等于130m2/g的炭黑的增強填料、增塑油，填料在彈性體基體中的分散性具有大于或等于70的Z評分。優選地，該母料獲得自包含至少二烯彈性體和炭黑的第一母料，所述第一母料顯示出炭黑在彈性體基體中具有大于或等于80的Z評分的分散性。還更優選地，始于至少一種彈性體基體和炭黑的分散體的此第一母料特別地根據如上詳述的方法在液相中產生。本專利技術的還涉及母料，所述母料基于至少一種二烯彈性體、包含至少CTAB比表面積大于或等于130m2/g的炭黑的增強填料、增塑油，所述母料獲得自包含至少二烯彈性體和炭黑的第一母料，并顯示出炭黑在彈性體基體中具有大于或等于80的Z評分的分散性。優選地，始于至少一種彈性體膠乳和炭黑的分散體的此第一母料特別地根據如上詳述的方法在液相中產生。本專利技術的最后主題為包含上述組合物或上述母料的成品或半成品、輪胎胎面、輪胎和半成品。術語“母料”理解為意指如下:其中已引入了填料并任選地已引入了其他添加劑的基于彈性體的復合材料。【具體實施方式】1.-測量和測試如下文所述，在固化前后表征橡膠組合物。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
橡膠組合物，所述橡膠組合物基于至少一種二烯彈性體、包含至少CTAB比表面積大于或等于130m2/g的炭黑的增強填料、增塑油以及交聯體系，填料在彈性體基體中的分散性具有大于或等于70的Z評分。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2011.12.12 FR 11614631.橡膠組合物，所述橡膠組合物基于至少一種二烯彈性體、包含至少CTAB比表面積大于或等于130m2/g的炭黑的增強填料、增塑油以及交聯體系，填料在彈性體基體中的分散性具有大于或等于70的Z評分。2.根據權利要求1所述的組合物，其獲得自包含至少二烯彈性體和炭黑的第一母料，所述第一母料顯示出炭黑在彈性體基體中具有大于或等于80的Z評分的分散性。3.組合物，所述組合物基于至少一種二烯彈性體、包含至少CTAB比表面積大于或等于130m2/g的炭黑的增強填料、增塑油以及交聯體系，所述組合物獲得自包含至少二烯彈性體和炭黑的第一母料，并顯示出炭黑在彈性體基體中具有大于或等于80的Z評分的分散性。4.根據權利要求1至3中任一項所述的組合物，其中增塑油的含量為2至50份/一百重量份彈性體，優選為5至25phr。5.根據權利要求1至4中任一項所述的組合物，其中第一母料通過始于二烯彈性體膠乳和炭黑的水性分散體的液相配混獲得。6.根據權利要求5所述的組合物，其中第一母料根據如下方法步驟獲得: -將二烯彈性體膠乳的連續流進料至凝結反應器的混合區，所述凝結反應器限定了在混合區和出口之間延伸的細長的凝結區， -將包含填料的流體的連續流在壓力下進料至凝結反應器的所述混合區以形成經凝結的混合物， -干燥以上所得的凝 結物以回收所述第一母料。7.根據權利要求1至6中任一項所述的組合物，其中所述二烯彈性體選自聚丁二烯、天然橡膠、合成聚異戊二烯、丁二烯共聚物、異戊二烯共聚物和這些彈性體的混合物。8.根據權利要求7所述的組合物，其中所述二烯彈性體為天然橡膠。9.根據前述權利要求中任一項所述的組合物，其包含至少一種無機填料和/或與第一彈性體相同或不同的至少一種第二彈性體，所述無機填料優選二氧化硅。10.根據權利要求1至9中任一項所述的組合物，其中增強填料的總含量為30至150phr,優選 30 至 lOOphr。11.根據權利要求9和10所述的組合物，其中無機填料添加至第一母料，所述無機填料優選為二氧化硅，且其中炭黑的含量為20至80phr，優選40至65phr，無機填料的含量為5至50phr,優選為10至30phr。12.制備組合物的方法，所述組合物包括至少一種二烯彈性體、包含至少CTAB比表面積大于或等于130m2/g的炭黑的增強填料、增塑油以及交聯體系，填料在彈性體基體中的分散性具有大于或等于70的Z評分，所述方法包括如下步驟: -將除了交聯體系之外的所述組合物的全部組分摻入混合器中，將所有物質熱機械地捏合直至達到130°C和200°C之間的最大溫度， -將結合的混合物冷卻至小于100°c的溫度， -隨后摻入交聯體系， -捏合所有物質直至小于120°c的最大溫度。13.根據權利要求12所述的方法，其中第一母料在將組合物的所有組分摻入混合器之前制備，所述第一母料包括至少二烯彈性體和炭黑并顯示出炭黑在彈性體基體中具有大于或等于80的Z評分的分散性。14.組合物的制備方法，所述組合物包括至少一種二烯彈性體、包含至少CTAB比表面積大于或等于130m2/g的炭黑的增強填料、增塑油以及交聯體系，所述方法包括如下步驟: -制備包含二烯彈性體和炭黑的第一母料，該...

【專利技術屬性】
技術研發人員：M·塞維葛諾，C·貝林，
申請(專利權)人：米其林集團總公司，米其林研究和技術股份有限公司，
類型：發明
國別省市：法國;FR