包含三烷氧基巰基烷基矽烷的膠料的製作方法

2023-04-29 17:52:56 1

專利名稱：包含三烷氧基巰基烷基矽烷的膠料的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種包含三烷氧基巰基烷基矽烷的膠料。
背景技術：
在某些膠料，如胎面膠料中，由於二氧化矽在滾動阻力和溼路著地能力(wet road-holding capacity)方面具有優勢，二氧化矽很久以來就代替常規炭黑用作補強填充 劑。二氧化矽與矽烷結合劑組合使用，所述矽烷結合劑通過與矽醇基鍵合，防止二氧 化矽粒子之間的氫鍵形成，並同時將二氧化矽化學固定至聚合物基質。最近的發現表明三烷氧基巰基烷基矽烷在降低滾動阻力和碳氫化合物釋放方面 是優異的矽烷結合劑。式I化合物是提供最大優勢的一種。SH(CH2)3SiR1R22(I)其中R1 為-0CH2CH3 禾口R2 為-0 (CH2CH20) 5 (CH2) 13CH3然而，伴隨上述優勢，三烷氧基巰基烷基矽烷有損害膠料加工的缺點，並且解決所 述問題的嘗試只能導致損害膠料的其他特性，如耐磨性和彈性。

發明內容
本發明的目的是提供一種膠料，其中可使用三烷氧基巰基烷基矽烷類矽烷結合劑 而不損害加工，同時也不損害膠料的其他重要特性。根據本發明，提供一種生產輪胎膠料的方法，包括第一混煉步驟，其中膠料包含至 少一種交聯性不飽和鏈聚合物基質，10-100phr 二氧化矽，和l-20phr在三烷氧基巰基烷基 矽烷中的矽烷結合劑；和最終混煉步驟，其中將硫化體系添加至膠料；所述方法的特徵在 於，所述矽烷結合劑以吸附於0. 5-2phr氧化鋅和5-15phr炭黑上的形式使用；其特徵在於， 在所述第一混煉步驟，膠料包含l_5phr —種或多種脂肪酸衍生物；和其特徵在於，在所述 最終混煉步驟，將l_2phr氧化鋅添加至膠料；所述脂肪酸衍生物來源於碳數為16-20的脂 肪酸與碳數為2-6的醇、或與碳數為2-6的伯胺或仲胺的縮合。
具體實施例方式優選地，矽烷結合劑為三烷氧基巰基丙基矽烷類。優選地，矽烷結合劑為式ISH(CH2)3SiR1R22 (I)其中R1 為-0CH2CH3 禾口
3
R2 為-0 (CH2CH20) 5 (CH2) 13CH3優選地，在最終混煉步驟將1. 80-3phr硫加至膠料。以下實施例僅用於更清楚地解釋本發明，而決不限制。實施例製備四種膠料兩種對照膠料(A和B)和兩種根據本發明教導的膠料(C和D)。對 照膠料為包括傳統矽烷結合劑的已知膠料(A)；和與已知膠料的區別僅在於包含三烷氧基 巰基烷基矽烷類矽烷結合劑的膠料(B)。下面示出對照膠料A和B以及根據本發明的膠料C和D的不同製備方法。-膠料A和B的製備_(第一混煉步驟)混煉之前，將交聯性聚合物基質、二氧化矽、炭黑、矽烷結合劑\油、硬脂酸、蠟和 抗氧化劑裝載於230-270升相切型轉子混煉機(tangential-rotor mixer)至填充因數為 66-72%。混煉機以40_60rpm的速度運轉，並且在溫度達到140_160°C時卸載膠料。(第二混煉步驟)將來自第一步驟的膠料在40-60rpm下操作的混煉機中再次混煉，並且在溫度達 到130-150°C時卸載。(第三混煉步驟)將硫化體系和氧化鋅添加到來自第二步驟的膠料至填充因數為63-67%。混煉機以20_40rpm的速度運轉，並且在溫度達到100_110°C時卸載膠料。-膠料C和D的製備-(第一混煉步驟)混煉之前，將交聯性聚合物基質、二氧化矽、負載於氧化鋅和炭黑上的矽烷結合劑 2、油、硬脂酸、蠟、抗氧化劑和脂肪酸衍生物裝載於230-270升相切型轉子混煉機至填充因 數為 66-72%。混煉機以40_60rpm的速度運轉，並且在溫度達到140_160°C時卸載膠料。(第二混煉步驟)重複上述第二混煉步驟。(第三混煉步驟)將第一步驟沒有使用的硫化體系和氧化鋅添加到來自第二步驟的膠料至填充因 數為 63-67%。混煉機以20_40rpm的速度運轉，並且在溫度達到100_110°C時卸載膠料。-膠料組成-表I示出了利用上述方法製備的膠料的組成。組分量表示為每100份總聚合物基 質的重量份數。
表 I
權利要求
一種生產輪胎膠料的方法，其包括第一混煉步驟，其中膠料包含至少一種交聯性不飽和鏈聚合物基質、10 100phr二氧化矽和1 20phr在三烷氧基巰基烷基矽烷中的矽烷結合劑；和最終混煉步驟，其中將硫化體系添加至所述膠料；所述方法的特徵在於所述矽烷結合劑以吸附於0.5 2phr氧化鋅和5 15phr炭黑上的形式使用；其特徵在於，在所述第一混煉步驟，所述膠料包含1 5phr一種或多種脂肪酸衍生物；和其特徵在於，在所述最終混煉步驟，將1 2phr氧化鋅添加至所述膠料。
2.根據權利要求1所述的生產輪胎膠料的方法，其特徵在於，所述脂肪酸衍生物來源 於碳數為16-20的脂肪酸與碳數為2-6的醇、或與碳數為2-6的伯胺或仲胺的縮合。
3.根據權利要求1或2所述的生產輪胎膠料的方法，其特徵在於，所述矽烷結合劑為所 述三烷氧基巰基丙基矽烷類。
4.根據權利要求3所述的生產輪胎膠料的方法，其特徵在於，所述矽烷結合劑具有式ISH(CH2)3SiR1R22 (I)其中R1 為-0CH2CH3 禾口R2 為-0 (CH2CH20) 5 (CH2) 13CH3。
5.根據權利要求4所述的生產輪胎膠料的方法，其特徵在於，在所述最終混煉步驟將 1. 80-3phr硫加至所述膠料。
6.根據前述權利要求之一所述的生產輪胎膠料的方法，其特徵在於，在所述第一混煉 步驟，所述膠料包含80phr 二氧化矽；吸附於lphr氧化鋅和8phr炭黑上的9phr矽烷結合 劑；以及3phr脂肪酸衍生物；並且其特徵在於，在最終混煉步驟將1. 85phr硫和1. 5phr氧 化鋅加至所述膠料。
7.一種輪胎膠料，其特徵在於使用根據前述權利要求之一所述的方法生產。
8.—種胎面，其特徵在於由根據權利要求7所述的膠料製造。
9.一種輪胎，其包含根據權利要求8所述的胎面。
全文摘要
一種生產輪胎膠料的方法，包括第一混煉步驟，其中膠料含有至少一種交聯性不飽和鏈聚合物基質、10-100phr二氧化矽和1-20phr在三烷氧基巰基烷基矽烷中的矽烷結合劑；和最終混煉步驟，其中將硫化體系加至膠料。矽烷結合劑以吸附於0.5-2phr氧化鋅和5-15phr炭黑上的形式使用。在第一混煉步驟，膠料含有1-5phr一種或多種脂肪酸衍生物，並且在最終混煉步驟，將1-2phr氧化鋅加至膠料。脂肪酸衍生物來源於碳數為16-20的脂肪酸與碳數為2-6的醇、或與碳數為2-6的伯胺或仲胺的縮合。
文檔編號C08K9/12GK101977979SQ200980110240
公開日2011年2月16日 申請日期2009年1月23日 優先權日2008年1月24日
發明者大衛·普力威特拉, 拉菲勒·迪蒙扎 申請人:株式會社普利司通