一种弹体配混料，含有： 选自下面物质的弹性体：乙烯丙烯二烯单体橡胶、聚氯丁二烯、天然橡胶、氢化丁腈橡胶、丁腈橡胶、氯化聚乙烯、苯乙烯丁二烯橡胶、丁基橡胶、聚丙烯酸橡胶、聚表氯代醇、乙烯乙酸乙烯酯和上述的共混物；和 二氧化硅涂覆的炭黑。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及显示出改进了滞后性质的新型弹体配混料。更具体地，本专利技术涉及新型的掺有二氧化硅涂覆炭黑的弹体配混料。
技术介绍
在橡胶和其它弹体配混料的配混和制备中，炭黑被广泛地用作颜料，填料和补强剂。炭黑在制备用于生产轮胎的弹体配混料中作为补强剂是特别有用的。通常在炉式反应器中通过用热燃烧气使烃原料热解从而生产出含有颗粒炭黑的燃烧产物来生产炭黑。炭黑以聚集体的形式存在。该聚集体本身又由炭黑颗粒制成。然而，炭黑颗粒一般并非以与炭黑聚集体无关的形式存在。根据分析性质，炭黑的一般特征包括，但不限于粒径和比表面积；聚集体大小、形状、和分布；以及表面的化学和物理性质。通过本领域已知的实验分析测定炭黑的这些性质。例如，氮吸附表面积(用ASTM实验方法的D3037-方法A测定)和溴化十六烷基三甲基铵吸附值(CTAB)(用ASTM实验方法的D3765测定)测定比表面积。粉碎炭黑的邻苯二甲酸二丁酯吸附(CDBP)(用ASTM实验方法的D3493-86测定)和未粉碎炭黑的邻苯二甲酸二丁酯吸附(DBP)(用ASTM实验方法的D2414-93测定)涉及到聚集体的结构。结合橡胶值涉及到炭黑的表面活性。给定炭黑的性质取决于生产方法，并且例如通过改变温度，压力，原料，停留时间，骤冷温度，生产率，和其它参数可以进行调节。在生产轮胎中，当其构成轮胎的外胎和其它部分时，一般希望使用含炭黑的配混料。例如，合适的外胎配混料使用配混的弹性体以便提供在不同温度下高的耐磨性和良好滞后平衡。具有高耐磨性的轮胎是需要的，因为耐磨性与轮胎寿命成正比。炭黑的物理性质直接影响到外胎配混料的耐磨性和滞后性。通常，具有高比表面积和小粒径的炭黑赋予外胎高的耐磨性和高的滞后性。炭黑填充量也影响弹体配混料的耐磨性。耐磨性随填充量增加而提高，至少到一个最佳点，超过该点耐磨性实际上降低。弹体配混料的滞后性与在循环变形下消耗的能量有关。换言之，弹性组合物的滞后性与施加的使该弹性组合物变形的能量和当该弹性组合物恢复到开始的未变形状态所释放的能量之差有关。滞后性的特征在于损耗角正切值，tanδ，它是损耗模量与储能模量(即粘性模量与弹性模量)之比。用具有在较高温度(例如40℃或更高)测定的较低滞后性的轮胎外胎配混料制备的轮胎具有降低的抗滚动性，这又导致降低了使用该轮胎车辆的燃料消耗。同时，具有在低温(例如0℃或更低)测定的较高滞后性的轮胎外胎导致轮胎具有高的湿牵引力和抗滑性，这增加了驾驶安全性。因此，可以说显示出高温低滞后性和低温高滞后性的轮胎外胎配混料具有良好的滞后平衡。还有其他许多应用，在这些应用中提供显示出良好滞后平衡弹性体是有用的，但耐磨性不是重要因素。这样的应用包括，但不限于轮胎组份例如胎面垫胶、胎肩垫胶配混料、轮胎侧壁、轮胎胎壳、轮胎脊、轮胎边填料和导线表面薄覆盖层；发动机座；和在工业驱动和自动传送带中使用的基本配混料。也使用二氧化硅作为弹性体的补强剂(或填料)。然而，与单独用炭黑作为补强剂得到的结果相比，单独使用二氧化硅作为弹性体的补强剂导致性能差。理论上说强的填料-填料相互作用和差的填料-弹性体相互作用是二氧化硅性能差的原因。通过用化学偶联剂例如可从Degussa AG，Germany得到的双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫烷将两个物质化学键合可以改进二氧化硅-弹性体的相互作用。偶联剂例如Si-69在弹性体和二氧化硅之间形成化学键，因此将二氧化硅偶联到弹性体上。当将二氧化硅化学偶联到弹性体上时，增强了所得弹性体组合物的某些性能特性。当将这样的弹体配混料加入进车辆轮胎中时，该弹体配混料提供了改进的滞后平衡。然而，含有二氧化硅作为基本补强剂的弹性体配混料显示出低的导热性、高的电阻率、高的密度和差的加工性。当在弹性组合物中仅用炭黑作为补强剂时，它没有化学偶联到弹性体上，但炭黑表面提供了很多用于与弹性体相互作用的部位。尽管与炭黑一起使用偶联剂可以给弹性组合物提供某些性能上的改进，但该改进不能与当与二氧化硅一起使用偶联剂时得到的相比。本专利技术的目的是提供显示出改进滞后平衡的新的弹体配混料。本专利技术的另一个目的是提供掺有二氧化硅涂覆炭黑的弹体配混料。本专利技术的再一个目的是提供掺有二氧化硅涂覆炭黑的弹体配混料，其中用偶联剂可以将该炭黑有效地偶联到该弹性体上。这样的炭黑可以用于例如，轮胎配混料、工业橡胶产品和其它橡胶物品。本专利技术的又一个目的是提供二氧化硅涂覆的炭黑/弹性配方，该配方使用了在各种产品应用中有用的各种弹性体。通过下面的说明书和权利要求书本专利技术的其它目的将变得显而易见。专利技术的公开本专利技术涉及弹体配混料，该配混料包括弹性体和二氧化硅涂覆的炭黑，和任选地包括偶联剂。与没有涂覆的炭黑相比，该二氧化硅涂覆的炭黑赋予弹性体改进的滞后性。本专利技术也涉及二氧化硅涂覆的炭黑/弹性配方，该配方使用了在各种产品应用中有用的各种弹性体。专利技术详述通过将弹性体与二氧化硅涂覆的炭黑配混可以得到具有理想滞后性和其它性质的弹体配混料。通过将氧化硅化合物涂覆在至少一部分炭黑聚集体上可以得到该二氧化硅涂覆的炭黑。可以使用任何炭黑。可以通过很多不同方法用氧化硅化合物完全或部分涂覆炭黑。一种这样的方法公开于日本专利申请号05(1993)-178604中。为了制备二氧化硅涂覆的炭黑，可以用溶剂如甲醇稀释有机硅酸盐如四乙基原硅酸盐或硅烷例如四乙氧基硅烷，从而制备浓度为约1-20％(重量)硅化合物的硅化合物溶液。另一个溶液可以通过将5-20％的28％氨水溶液加入到乙醇中来制备。然后缓慢地将炭黑加入到该氨溶液中，同时连续地搅拌该混合物。同时地，将硅化合物溶液滴加到该氨溶液中。该操作最多几小时后，将该二氧化硅涂覆的炭黑萃取、过滤和干燥。认为这样制备的用二氧化硅涂覆的炭黑将优点赋予给了弹性体中的炭黑、二氧化硅、或其混合物。不受理论限制，相信这样的二氧化硅涂覆的炭黑在其表面上具有更多的官能团，尤其是硅醇，便于与偶联剂有更大的相互作用，因此与未涂覆的炭黑相比，当与弹性体配混时，它改进了滞后性。还预计该二氧化硅涂覆的炭黑将显著的优点赋予给弹性体中的二氧化硅。因此，需要较少的偶联剂，导致了配混成本降低。掺有如上所述的二氧化硅涂覆炭黑的弹体配混料可以另外地与一种或多种偶联剂配混，以便进一步增强该弹体配混料的性质。如在本文中所使用的，偶联剂包括，但不限于能够将填料例如炭黑或二氧化硅偶联到弹性体上的化合物。有用的偶联剂包括，但不限于硅烷偶联剂，例如双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫烷(Si-69)、3-硫氰氧基丙基-三乙氧基硅烷(从Degussa AG得到的Si-264得到)、γ-巯基丙基-三甲氧基硅烷(从UnionCarbide Corp.Danbury，Conneticut得到的A189)；锆酸盐偶联剂，例如二新链烷醇基二(3-巯基)丙酸基-O锆(从Kenrch Petrochemicals，Inc.，of Bayonne，New Jersey得到的NZ 66A)；钛酸盐偶联剂；硝基偶联剂，例如N，N’-双(2-甲基-2-硝基丙基)-1，6-二氨基己烷(从Sumitomo Chemical Co.，Janpa得到Sumifine1162)；和上述的任意混合物。偶联剂可以作为与合适载体一起的混合物提供，这些载体是例如可从D本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：卡莱德·马哈慕德，王梦蛟，史蒂文·R·雷兹耐克，詹姆斯·A·贝尔蒙特，
申请(专利权)人：卡伯特公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。