具有填料在弹性体基体中非常好的分散性的弹性体组合物制造技术

本发明专利技术涉及橡胶组合物，所述橡胶组合物基于至少一种二烯弹性体、包含至少CTAB比表面积大于或等于130m2/g的炭黑的增强填料、增塑油以及交联体系，填料在弹性体基体中的分散性具有大于或等于70的Z值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有填料在弹性体基体中非常好的分散性的弹性体组合物
[0001 ] 本专利技术涉及特别用于轮胎胎面的橡胶组合物，更特别地用于旨在装配至承载重负载并以持续速度运行的车辆例如卡车、拖拉机、拖车或公共汽车、航空器等的轮胎。
技术介绍
被称为“道路”轮胎的一些现在的轮胎旨在以高速运行并行驶越来越长的路程，这是由于全世界道路网的改进和高速公路网的发展。实际上，由于节约燃料和保护环境的需要变为优先考虑的事情，所以轮胎重要的是具有低的能量消耗。能量耗散的一个源头是轮胎的加热。同样地，已知的是土木工程中所用的轮胎的胎面对温度的升高特别地敏感。实际上，人们在不断寻求改进轮胎的性质，特别是改进轮胎的耐磨性，通常，已知耐磨性的改进通过能量消耗的提高来反应。为了获得耐磨性和能量消耗方面的这种改进，在胎面中尝试使用更细的增强填料，特别是“细”炭黑，亦即其具有大于或等于90m2/g的CTAB比表面积，或甚至“非常细”炭黑，亦即CTAB比表面积大于或等于130m2/g的炭黑。然而，为了获得由轮胎胎面中的填料赋予的最优的增强和滞后性能，并由此获得高耐磨性和低滚动阻力，通常已知合理的是，这种填料在弹性体基体中以这样的最终形式存在:既尽可能地细碎，又尽可能地均匀分布。这种情况仅当这种填料显示出如下非常好的能力才能实现:一方面在与弹性体混合的过程中掺入基体中并解附聚，另一方面在此基体中均匀分散。实际上，已知非常细炭黑及其难以正确地分散在弹性体基体中，并造成可加工性的恶化(与使用相同含量的更粗的炭黑相比)。本领域技术人员的一个解决方案是使用增塑油或树脂以改进可加工性；然而，已知与这些非常细炭黑一起使用这种增塑剂具有非常明显的损害断裂能量性质(断裂伸长和断裂应力性质)的后果。
技术实现思路
申请人:公司令人意外地发现，与本领域技术人员的知识相反，在橡胶组合物中的非常细炭黑和某些特定增塑油的存在的组合使其能够同时获得良好的可加工性而不损害有限的断裂性质，所述橡胶组合物显示出填料在弹性体基体中非常好的分散性。因此，本专利技术的主题是橡胶组合物，所述橡胶组合物基于至少一种二烯弹性体、包含至少CTAB比表面积大于或等于130m2/g的炭黑的增强填料、增塑油以及交联体系，填料在弹性体基体中的分散性具有大于或等于70的Z评分。优选地，组合物中的增塑油的含量为2至50份/ 一百重量份的弹性体，优选为5至25phr (法文缩写为“pee”)。根据本专利技术优选的实施方案，组合物获得自包含至少二烯弹性体和炭黑的第一母料，所述第一母料显示出炭黑在弹性体基体中具有大于或等于80的Z评分的分散性。根据本专利技术的一个替代的实施方案，第一母料通过始于二烯弹性体胶乳和炭黑的水性分散体的液相配混获得。这是因为存在不同方法用于获得二烯弹性体和增强填料的母料。特别地，为了改进弹性体基体中的填料的可分散性，溶液的一种类型包括在“液”相中混合弹性体和填料。为此，借助于胶乳形式的弹性体和填料的水性分散体，所述胶乳形式的弹性体为水中分散的弹性体粒子的形式，所述填料的水性分散体也就是在水中分散的填料，通常被称为“浆料”。特别地，一些方法(例如在文件US 6 048 923中所描述的那些)可以获得弹性体和填料的母料，所述母料具有填料在弹性体基体中非常好的分散性，相对于能在弹性体和增强填料的固相混合过程中获得的弹性体基体中的填料的分散性，显著地改进了分散性。特别地，此方法包括将弹性体胶乳组成的第一流体的连续流掺入凝结反应器的配混区中，将填料的水性分散体组成的第二流体的第二连续流在压力下掺入配混区以与弹性体胶乳形成混合物，这两股流体的配混足够强劲，以使得弹性体胶乳在凝结反应器的出口孔口前实际上与填料完全凝结，以及随后干燥获得的凝结物。本专利技术的另一主题是组合物，所述组合物基于至少一种二烯弹性体、包含至少CTAB比表面积大于或等于130m2/g的炭黑的增强填料、增塑油以及交联体系，所述组合物获得自包含至少二烯弹性体和炭黑的第一母料，并显示出炭黑在弹性体基体中具有大于或等于80的Z评分的分散性。优选地，组合物中的增塑油的含量为2至50份/ 一百重量份的弹性体，优选为5至 25phr。根据本专利技术优选的实施方案，组合物获得自包含至少二烯弹性体和炭黑的第一母料，所述第一母料显示出炭黑在弹性体基体中具有大于或等于80的Z评分的分散性。根据本专利技术的一个替代的实施方案，第一母料通过始于二烯弹性体胶乳和炭黑的水性分散体的液相配混获得，优选与如上详述的液相方法相同。因此，本专利技术还涉及制备组合物的方法，所述组合物包括至少一种二烯弹性体、包含至少CTAB比表面积大于或等于130m2/g的炭黑的增强填料、增塑油以及交联体系，填料在弹性体基体中的分散性具有大于或等于70的Z评分，其包括如下步骤:-将除了交联体系之外的所述组合物的全部组分掺入混合器中，将所有物质热机械地捏合直至达到130°C和200°C之间的最大温度，-将结合的混合物冷却至小于100°C的温度，-随后掺入交联体系，-捏合所有物质直至小于120°C的最大温度。优选地，包括至少二烯弹性体和炭黑并显示出炭黑在弹性体基体中具有Z评分大于或等于80的分散性的第一母料在将组合物的所有组分掺入混合器之前制备。还更优选地，始于至少一种弹性体胶乳和炭黑的分散体的母料特别地根据如上详述的方法在液相中产生。本专利技术还涉及组合物的制备方法，所述组合物包含至少一种二烯弹性体、包含至少CTAB比表面积大于或等于130m2/g的炭黑的增强填料、增塑油以及交联体系，所述方法包括如下步骤:-制备包含二烯弹性体和炭黑的第一母料，该第一母料显示出填料在弹性体基体中具有大于或等于80的Z评分的分散性，-将除了交联体系之外的所述组合物的其他组分在混合器中掺入第一母料，将所有物质热机械地捏合直至达到130°C和200°C之间的最大温度，-将结合的混合物冷却至小于100°C的温度，-随后掺入交联体系，-捏合所有物质直至小于120°C的最大温度。优选地，始于至少一种弹性体胶乳和炭黑的分散体的母料特别地根据如上详述的方法在液相中产生。本专利技术还涉及母料，所述母料基于至少一种二烯弹性体、包含至少CTAB比表面积大于或等于130m2/g的炭黑的增强填料、增塑油，填料在弹性体基体中的分散性具有大于或等于70的Z评分。优选地，该母料获得自包含至少二烯弹性体和炭黑的第一母料，所述第一母料显示出炭黑在弹性体基体中具有大于或等于80的Z评分的分散性。还更优选地，始于至少一种弹性体基体和炭黑的分散体的此第一母料特别地根据如上详述的方法在液相中产生。本专利技术的还涉及母料，所述母料基于至少一种二烯弹性体、包含至少CTAB比表面积大于或等于130m2/g的炭黑的增强填料、增塑油，所述母料获得自包含至少二烯弹性体和炭黑的第一母料，并显示出炭黑在弹性体基体中具有大于或等于80的Z评分的分散性。优选地，始于至少一种弹性体胶乳和炭黑的分散体的此第一母料特别地根据如上详述的方法在液相中产生。本专利技术的最后主题为包含上述组合物或上述母料的成品或半成品、轮胎胎面、轮胎和半成品。术语“母料”理解为意指如下:其中已引入了填料并任选地已引入了其他添加剂的基于弹性体的复合材料。【具体实施方式】1.-测量和测试如下文所述，在固化前后表征橡胶组合物。本文档来自技高网...

【技术保护点】
橡胶组合物，所述橡胶组合物基于至少一种二烯弹性体、包含至少CTAB比表面积大于或等于130m2/g的炭黑的增强填料、增塑油以及交联体系，填料在弹性体基体中的分散性具有大于或等于70的Z评分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.12 FR 11614631.橡胶组合物，所述橡胶组合物基于至少一种二烯弹性体、包含至少CTAB比表面积大于或等于130m2/g的炭黑的增强填料、增塑油以及交联体系，填料在弹性体基体中的分散性具有大于或等于70的Z评分。2.根据权利要求1所述的组合物，其获得自包含至少二烯弹性体和炭黑的第一母料，所述第一母料显示出炭黑在弹性体基体中具有大于或等于80的Z评分的分散性。3.组合物，所述组合物基于至少一种二烯弹性体、包含至少CTAB比表面积大于或等于130m2/g的炭黑的增强填料、增塑油以及交联体系，所述组合物获得自包含至少二烯弹性体和炭黑的第一母料，并显示出炭黑在弹性体基体中具有大于或等于80的Z评分的分散性。4.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其中增塑油的含量为2至50份/一百重量份弹性体，优选为5至25phr。5.根据权利要求1至4中任一项所述的组合物，其中第一母料通过始于二烯弹性体胶乳和炭黑的水性分散体的液相配混获得。6.根据权利要求5所述的组合物，其中第一母料根据如下方法步骤获得: -将二烯弹性体胶乳的连续流进料至凝结反应器的混合区，所述凝结反应器限定了在混合区和出口之间延伸的细长的凝结区， -将包含填料的流体的连续流在压力下进料至凝结反应器的所述混合区以形成经凝结的混合物， -干燥以上所得的凝 结物以回收所述第一母料。7.根据权利要求1至6中任一项所述的组合物，其中所述二烯弹性体选自聚丁二烯、天然橡胶、合成聚异戊二烯、丁二烯共聚物、异戊二烯共聚物和这些弹性体的混合物。8.根据权利要求7所述的组合物，其中所述二烯弹性体为天然橡胶。9.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其包含至少一种无机填料和/或与第一弹性体相同或不同的至少一种第二弹性体，所述无机填料优选二氧化硅。10.根据权利要求1至9中任一项所述的组合物，其中增强填料的总含量为30至150phr,优选 30 至 lOOphr。11.根据权利要求9和10所述的组合物，其中无机填料添加至第一母料，所述无机填料优选为二氧化硅，且其中炭黑的含量为20至80phr，优选40至65phr，无机填料的含量为5至50phr,优选为10至30phr。12.制备组合物的方法，所述组合物包括至少一种二烯弹性体、包含至少CTAB比表面积大于或等于130m2/g的炭黑的增强填料、增塑油以及交联体系，填料在弹性体基体中的分散性具有大于或等于70的Z评分，所述方法包括如下步骤: -将除了交联体系之外的所述组合物的全部组分掺入混合器中，将所有物质热机械地捏合直至达到130°C和200°C之间的最大温度， -将结合的混合物冷却至小于100°c的温度， -随后掺入交联体系， -捏合所有物质直至小于120°c的最大温度。13.根据权利要求12所述的方法，其中第一母料在将组合物的所有组分掺入混合器之前制备，所述第一母料包括至少二烯弹性体和炭黑并显示出炭黑在弹性体基体中具有大于或等于80的Z评分的分散性。14.组合物的制备方法，所述组合物包括至少一种二烯弹性体、包含至少CTAB比表面积大于或等于130m2/g的炭黑的增强填料、增塑油以及交联体系，所述方法包括如下步骤: -制备包含二烯弹性体和炭黑的第一母料，该...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·塞维葛诺，C·贝林，
申请(专利权)人：米其林集团总公司，米其林研究和技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR