改性橡膠組合物和製備方法
2023-07-27 11:17:51
專利名稱：改性橡膠組合物和製備方法
技術領域：
本發明的一個或多個實施方案涉及改性橡膠組合物，所述改性橡膠組合物包括彈性體組分和包括留族化合物、肽或其混合物的改性劑。
背景技術：
因為硫化橡膠的問世，輪胎的組成和製造已經經歷許多進展。因為輪胎經常經受引起反覆的、局部的對輪胎的高壓碰撞的粗糙路面條件，可出現疲勞斷裂而導致輪胎中裂縫形成和發展。因此，在輪胎的進展中包括諸如在輪胎中包含補強材料如炭黑、二氧化矽、二氧化矽/矽烷、和/或短纖維的創新。已經發現二氧化矽添加進輪胎會偏轉並抑制切口延長，同時使用矽烷以結合二氧化矽至不飽和彈性體。作為輪胎添加劑所使用的纖維包括尼龍和芳綸。然而，儘管此類輪胎添加劑的進展，在橡膠配方中仍殘留改進抓地性和改進耐磨性之間的妥協。這是因為通常抓地性的增加，這通常通過使用軟質橡膠來完成，以耐磨性 為代價，而耐磨性通常通過使用硬質橡膠來改進。因此，可期望解決這些問題的改進的添加劑。
發明內容
本發明的一個實施方案涉及包括橡膠組合物的輪胎，所述橡膠組合物包括彈性體組分和選自由留族化合物、肽和其混合物組成的組的改性劑，其中所述輪胎以基於輪胎的總重量為至少0. I重量％的量包括橡膠組合物。本發明的另一個實施方案涉及輪胎的製造方法。該實施方案的方法包括(a)製備包括彈性體組分和選自由留族化合物、肽和其混合物組成的組的改性劑的橡膠組合物；
(b)引入至少一部分所述橡膠組合物至輪胎模具；和(c)使在所述輪胎模具中的所述橡膠組合物經受多種固化條件，由此形成所述輪胎。本發明的又一個實施方案涉及橡膠組合物的製造方法。該實施方案的方法包括(a)將彈性體組分和二氧化矽填料進行初始混合階段，由此形成初始混合物；(b)接著所述初始混合階段，將留族化合物和/或肽與所述初始混合物組合併混合，由此形成中間混合物；和(C)將一種或多種固化添加劑與所述中間混合物組合併混合，由此形成所述橡膠組合物。
具體實施例方式根據本發明的一個或多個實施方案，提供包括彈性體組分和選自由留族化合物、肽和其混合物組成的組的改性劑的橡膠組合物。此類橡膠組合物可使用多級混合過程來製備，並可用於各種製品的製造，如用於輪胎中。在一個或多個實施方案中，橡膠組合物能夠通過添加留族化合物來改性。可使用任何已知或以後發現的留族化合物。例如，可使用任何具有取代或未取代、飽和或不飽和的如下式(I)所示的留烷核心的留族化合物
式⑴
權利要求
1.一種輪胎，其包括包含彈性體組分和選自由留族化合物、肽和其混合物組成的組的改性劑的橡膠組合物，其中所述輪胎以基於所述輪胎的總重量為至少0. I重量％的量包括所述橡膠組合物。
2.根據權利要求I所述的輪胎，其中所述橡膠組合物包括所述留族化合物，其中所述甾族化合物選自由膽留烷、膽烷、孕烷、雄留烷、雌烷、其衍生物和其兩種以上的混合物組成的組。
3.根據權利要求2所述的輪胎，其中所述留族化合物包括膽留醇、膽留醇的衍生物或其混合物。
4.根據權利要求2所述的輪胎，其中所述留族化合物包括選自由膽留醇甲酸酯、膽甾醇乙酸酯、膽留醇丙酸酯、膽留醇丁酸酯、膽留醇苯甲酸酯、膽留醇月桂酸酯、膽留醇辛酸酯、膽留醇氯甲酸酯和其兩種以上的混合物組成的組的膽留醇的酯衍生物。
5.根據權利要求2所述的輪胎，其中所述留族化合物包括選自由溴化膽留醇、氯化膽甾醇、碘化膽留醇和其兩種以上的混合物組成的組的膽留醇的滷化衍生物。
6.根據權利要求I所述的輪胎，其中所述橡膠組合物包括所述肽，其中所述肽選自由乳肽、核蛋白體多肽、非核蛋白體多肽、腖、其衍生物和其兩種以上的混合物組成的組，其中所述肽的平均鏈長在5-50個單體殘基的範圍內。
7.根據權利要求I所述的輪胎，其中所述彈性體組分選自由天然橡膠、合成聚異戊二烯、苯乙烯-丁二烯橡膠、丁基橡膠、滷化丁基橡膠、聚丁二烯、丁腈橡膠、氫化丁腈橡膠、氯丁橡膠、聚氨酯、乙烯-丙烯-二烯橡膠、其衍生物和其兩種以上的混合物組成的組。
8.根據權利要求I所述的輪胎，其中所述橡膠組合物以基於所述橡膠組合物的總重量為至少10重量％的量包括所述彈性體組分，其中所述輪胎以基於所述輪胎的總重量為至少10重量％的量包括所述橡膠組合物，其中所述橡膠組合物進一步包括選自由二氧化矽填料、炭黑、芳香油、蠟、硬脂酸、抗氧化劑、矽烷偶聯劑、硫磺、氧化鋅、延遲劑和促進劑組成的組的一種或多種添加劑，其中所述輪胎包括胎面構件，其中至少一部分所述橡膠組合物位於所述胎面構件中。
9.根據權利要求I所述的輪胎，其中所述橡膠組合物具有使用寬度為0.05英寸和厚度為0. 075英寸的環形樣品在ASTMD412中提供的條件下的23°C下的環拉伸強度(M50)為至少1.3，其中與未改性橡膠樣品相比，所述橡膠組合物顯示在65%滑移率下的Lambourn指數值為至少105，所述未改性橡膠樣品除了具有代替缺乏的改性劑的等量的芳香油之外具有相同組成並提供相對標準Lambourn指數值為100，其中所述橡膠組合物在2. 54X7. 62X0. 64cm的樣品尺寸的情況下，通過英國可攜式防滑測試儀測量的溼滑路面抓地性為至少62。
10.一種輪胎的製備方法，所述方法包括 (a)製備包括彈性體組分和選自由留族化合物、肽和其混合物組成的組的改性劑的橡膠組合物； (b)引入至少一部分所述橡膠組合物至輪胎模具；和 (c)使所述輪胎模具中的所述橡膠組合物經受一種或多種固化條件，由此形成所述輪月臺。
11.根據權利要求10所述的方法，其中所述製備步驟(a)包括以下步驟i.將彈性體組分和二氧化矽填料進行初始混合階段，由此形成初始混合物； ii.接著所述初始混合階段，將所述留族化合物和/或所述肽與所述初始混合物組合併混合，由此形成中間混合物；和 iii.將一種或多種固化添加劑與所述中間混合物組合併混合，由此形成所述橡膠組合物。
12.根據權利要求10所述的方法，其中所述橡膠組合物包括所述留族化合物，其中所述甾族化合物包括膽留醇、膽留醇的衍生物或其混合物。
13.根據權利要求10所述的方法，其中所述橡膠組合物包括所述肽，其中所述肽包括選自由異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、色氨酸、纈氨酸、丙氨酸、天冬醯胺、天冬氨酸、半胱氨酸、穀氨酸、穀氨醯胺、甘氨酸、脯氨酸、絲氨酸、酪氨酸、精氨酸、組氨酸、其衍生物和其兩種以上的混合物組成的組的一種或多種單體殘基，其中所述肽的平均鏈長在10-40個單體殘基的範圍內。
14.根據權利要求10所述的方法，其中所述彈性體組分選自由天然橡膠、合成聚異戊二烯、苯乙烯-丁二烯橡膠、丁基橡膠、齒化丁基橡膠、聚丁二烯、丁腈橡膠、氫化丁腈橡膠、氯丁橡膠、聚氨酯、乙烯-丙烯-二烯橡膠、其衍生物和其兩種以上的混合物組成的組。
15.根據權利要求10所述的方法，其中所述橡膠組合物具有使用寬度為0.05英寸和厚度為0. 075英寸的環形樣品在AS TMD412中提供的條件下的23°C下的環拉伸強度(M50)為至少I. 3，其中與未改性橡膠樣品相比，所述橡膠組合物顯示在65%滑移率下的Lambourn指數值為至少105，所述未改性橡膠樣品除了具有代替缺乏的改性劑的等量的芳香油以外具有相同組成並具有相對標準Lambourn指數值為100，其中所述橡膠組合物在2. 54X7. 62X0. 64cm的樣品尺寸的情況下，通過英國可攜式防滑測試儀測量的溼滑路面抓地性為至少62。
全文摘要
一種改性橡膠組合物和其生產方法，所述改性橡膠組合物包含彈性體組分和包括甾族化合物和/或肽的改性劑。此類改性橡膠組合物可具有改性的性能並可用於製成各種製品製造中，例如輪胎製造中。
文檔編號C08L9/06GK102741336SQ201080062905
公開日2012年10月17日 申請日期2010年12月1日 優先權日2009年12月1日
發明者愛德華·D·凱莉, 王小榮, 維特·J·弗爾茲 申請人:株式會社普利司通