50質(zhì)量%以上,進(jìn)一步優(yōu)選為70質(zhì)量%以上,尤其優(yōu)選為80質(zhì)量%以 上,以及可以為100質(zhì)量%。如果該含量低于1質(zhì)量%,本發(fā)明的效果因共聚物的水平過低 而無法實現(xiàn)。
[0092] 除了共聚物之外,可用于本發(fā)明的橡膠組分中的橡膠材料的例子包括二烯橡膠例 如天然橡膠(NR)、聚異戊二烯橡膠(IR)、聚丁二烯橡膠(BR)、丁苯橡膠(SBR)、苯乙烯-異 戊二烯橡膠(SIR)、苯乙烯-異戊二烯-丁二烯橡膠(SIBR)、乙烯-丙烯-二烯橡膠(EPDM)、 氯丁橡膠(CR)、丙烯腈-丁二烯橡膠(NBR)、和丁基橡膠(IIR)。這些二烯橡膠可以單獨(dú)使 用,也可以兩種以上組合使用。
[0093] 本發(fā)明的橡膠組合物包含炭黑和/或二氧化硅作為填料。
[0094] 所用炭黑可以是一般用于輪胎生產(chǎn)中的一種,其例子包括SAF、ISAF、HAF、FF、FEF、 和GPF。這些炭黑可以單獨(dú)使用,也可以兩種以上組合使用。
[0095] 炭黑的氮吸附比表面積(N2SA)優(yōu)選為80m2/g以上,更優(yōu)選為100m 2/g以上。N2SA 也優(yōu)選為200m2/g以下,更優(yōu)選為150m2/g以下。若炭黑的N2SA低于80m 2/g,則趨于提供較 低的補(bǔ)強(qiáng)性,無法充分地提高耐磨性。若炭黑的N2SA高于200m2/g,則趨于難以分散,因此 導(dǎo)致燃料效率較差。
[0096] 炭黑的 N2SA 可根據(jù) JIS K 6217-2:2001 測定。
[0097] 炭黑的鄰苯二甲酸二丁酯吸油量(DBP)優(yōu)選為50ml/100g以上,更優(yōu)選為 100ml/100g以上。DBP也優(yōu)選為200ml/100g以下,更優(yōu)選為150ml/100g以下。若炭黑 的DBP低于50ml/100g,則可能提供不充分的補(bǔ)強(qiáng)性,導(dǎo)致耐磨性降低。若炭黑的DBP高于 200ml/100g,則可能具有降低的分散性,導(dǎo)致較差的燃料效率。
[0098] 炭黑的 DBP 可根據(jù) JIS K 6217-4:2001 測定。
[0099] 相對于100質(zhì)量份的橡膠組分,炭黑的含量優(yōu)選為1質(zhì)量份以上,更優(yōu)選為3質(zhì)量 份以上。該含量也優(yōu)選為50質(zhì)量份以下,更優(yōu)選為30質(zhì)量份以下,進(jìn)一步優(yōu)選為20質(zhì)量 份以下。如果該含量低于1質(zhì)量份,耐磨性會惡化,如果該含量超過50質(zhì)量份,燃料效率會 惡化。
[0100] 二氧化硅的例子包括,但不限于,干二氧化硅(硅酸酐)和濕二氧化硅(含水二氧 化硅)。優(yōu)選濕二氧化硅,這是因為其具有大量的硅烷醇基。
[0101] 二氧化娃的N2SA優(yōu)選為100m2/g以上,更優(yōu)選為150m 2/g以上。該N2SA也優(yōu)選為 300m2/g以下,更優(yōu)選為200m2/g以下。若二氧化娃的N2SA低于100m 2/g,則趨于提供較低的 補(bǔ)強(qiáng)性,無法充分地提高耐磨性。若二氧化硅的N2SA高于300m2/g,則趨于難以分散,因此 導(dǎo)致較差的燃料效率。
[0102] 二氧化硅的N2SA可根據(jù)ASTM D3037-81測定。
[0103] 相對于100質(zhì)量份的橡膠組分,二氧化硅的含量優(yōu)選為1質(zhì)量份以上,更優(yōu)選為10 質(zhì)量份以上,進(jìn)一步優(yōu)選為30質(zhì)量份以上,特別優(yōu)選為50質(zhì)量份以上。另外,該含量也優(yōu) 選為150質(zhì)量份以下,更優(yōu)選為100質(zhì)量份以下。如果該含量低于1質(zhì)量份,則趨于無法獲 得足夠的燃料效率和耐磨性。如果該含量超過150質(zhì)量份,則二氧化硅趨于具有較差的分 散性,導(dǎo)致較差的加工性。
[0104] 本發(fā)明的橡膠組合物優(yōu)選同時包含硅烷偶聯(lián)劑和二氧化硅。硅烷偶聯(lián)劑可以是任 何傳統(tǒng)上在橡膠工業(yè)中與二氧化硅組合使用的硅烷偶聯(lián)劑。硅烷偶聯(lián)劑的例子包括硫化物 硅烷偶聯(lián)劑例如雙(3-二乙氧基甲娃烷基丙基)四硫化物;疏基硅烷偶聯(lián)劑例如3-疏基丙 基二甲氧基硅烷;乙烯基硅烷偶聯(lián)劑例如乙烯基二乙氧基硅烷;氣基硅烷偶聯(lián)劑例如3-氣 基丙基三乙氧基硅烷;縮水甘油基硅烷偶聯(lián)劑例如γ-縮水甘油基丙基三乙氧基硅烷;硝 基硅烷偶聯(lián)劑例如3-硝基丙基三甲氧基硅烷;氯代硅烷偶聯(lián)劑例如3-氯丙基三甲氧基硅 燒。上述硅烷偶聯(lián)劑中優(yōu)選的是硫化物硅烷偶聯(lián)劑,雙(3-二乙氧基甲娃烷基丙基)四硫 化物是更優(yōu)選的。
[0105] 當(dāng)硅烷偶聯(lián)劑被包含時,相對于100質(zhì)量份的二氧化硅,硅烷偶聯(lián)劑的含量優(yōu)選 為1質(zhì)量份以上,更優(yōu)選為2質(zhì)量份以上。該含量也優(yōu)選為20質(zhì)量份以下,更優(yōu)選為15質(zhì) 量份以下。如果該含量低于1質(zhì)量份,則提高分散性等的效果趨于不足。如果該含量超過 20質(zhì)量份,則偶聯(lián)效果趨于不足,導(dǎo)致補(bǔ)強(qiáng)性降低。
[0106] 本發(fā)明的橡膠組合物除上述組分之外,可選擇性地包含通常用于橡膠工業(yè)中的配 合劑。配合劑的例子包括其它的補(bǔ)強(qiáng)填料,抗氧化劑,油,蠟,硫化劑例如硫和硫化促進(jìn)劑。
[0107] 本發(fā)明的橡膠組合物可用于例如,輪胎的胎面(胎冠部胎面、胎基部胎面)和胎側(cè) 壁,尤其適用于胎面且特別適用于胎冠部胎面。
[0108] 本發(fā)明的充氣輪胎可通過常規(guī)方法由上述橡膠組合物制造。
[0109] 具體地,含有上述組分的橡膠組合物,在硫化前,可根據(jù)輪胎部件例如胎面的形狀 進(jìn)行擠出和加工,然后通過常規(guī)的方法在輪胎成型機(jī)上和其它的輪胎部件一起成型來制造 生胎,然后在硫化器中對生胎加熱加壓以獲得輪胎。
[0110] 本發(fā)明的充氣輪胎適用于乘用車、大型乘用車、大型SUV、高載重車輛例如卡車和 公交車、輕型卡車,并且適用于這些車輛的冬季輪胎和無釘防滑冬胎。
[0111] 實施例
[0112] 將參考實施例對本發(fā)明進(jìn)行具體的說明,但本發(fā)明并不限于這些實施例。
[0113] 以下列出了制備例中使用的化學(xué)試劑。
[0114] 離子交換水:自制備
[0115] 松香鉀阜:Harima化學(xué)公司生產(chǎn)
[0116] 脂肪酸鈉皂:日本和光純藥工業(yè)株式會社生產(chǎn)
[0117] 氯化鉀:日本和光純藥工業(yè)株式會社生產(chǎn)
[0118] 萘磺酸鈉甲醛縮合物:花王株式會社生產(chǎn)
[0119] 1,3-丁二烯:1,3-丁二烯,高千穗貿(mào)易有限公司生產(chǎn)
[0120] 苯乙烯:苯乙烯(式(2)所表示的化合物),日本和光純藥工業(yè)株式會社生產(chǎn)
[0121 ] 叔十二烷基硫醇:叔十二烷基硫醇(鏈轉(zhuǎn)移劑),日本和光純藥工業(yè)株式會社生產(chǎn)
[0122] Si363 :3_[乙氧基雙(3, 6, 9, 12, 15-五氧雜二十八烷-1-氧基)甲硅烷基]-1-丙 硫醇(鏈轉(zhuǎn)移劑,下式所表示的化合物,式(3)所表示的化合物),DegUSSa公司生產(chǎn)
[0123]
[0124] 3-巰基丙基三乙氧基硅烷:東京化學(xué)株式會社生產(chǎn)(鏈轉(zhuǎn)移劑,式(3)所表示的 化合物)
[0125] 2-乙基己基3-巰基丙酸酯:東京化學(xué)株式會社生產(chǎn)(鏈轉(zhuǎn)移劑)
[0126] 2-巰基乙基辛酸酯:東京化學(xué)株式會社生產(chǎn)(鏈轉(zhuǎn)移劑)
[0127] 硫氫化鈉:日本和光純藥工業(yè)株式會社生產(chǎn)
[0128] FeS04:硫酸鐵,日本和光純藥工業(yè)株式會社生產(chǎn)
[0129] EDTA :乙二胺四乙酸鈉,日本和光純藥工業(yè)株式會社生產(chǎn)
[0130] 雕白粉:甲醛次硫酸氫鈉,日本和光純藥工業(yè)株式會社生產(chǎn)
[0131] 聚合引發(fā)劑:PERMENTA Η(薄荷烷過氧化氫),日油株式會社生產(chǎn)
[0132] Ν,Ν-二乙基羥胺:日本和光純藥工業(yè)株式會社生產(chǎn)
[0133] 2, 6-二叔丁基對甲酚:Sumilizer ΒΗΤ,住友化學(xué)株式會社生產(chǎn)
[0134] 甲基丙烯酸甲酯:東京化學(xué)株式會社生產(chǎn)
[0135] 丙烯酸甲酯:東京化學(xué)株式會社生產(chǎn)
[0136] (乳化劑的制備)
[0137] 乳化劑通過如下方式制備:加入9356g的離子交換液,1152g的松香鉀皂,331g的 脂肪酸鈉皂,51g的氯化鉀和30g的萘磺酸鈉甲醛縮合物,然后在70°C下攪拌2小時。
[0138] (制備例1)
[0139] 將50L(內(nèi)容積)的不銹鋼聚合反應(yīng)器洗凈,干燥,用干燥氮?dú)鈴氐變艋?。然后,?1,3- 丁二烯(3500g),苯乙烯(1500g),叔十二烷基硫醇(5. 74g),乳化劑(9688g),硫氫化 鈉(1. 8M,6. 3ml),活化劑(FeS04/EDTA/雕白粉,每種6. 3ml),聚合引發(fā)劑(2. 3M,6. 3ml)裝 入到反應(yīng)器中,接下來在l〇°C下攪拌3小時以引發(fā)聚合。聚合完成后,向獲得的混合物中加 入N,N-二乙基羥胺(2. 9g)并反應(yīng)30分鐘。將聚合反應(yīng)器中的內(nèi)容物取出并與2, 6-二叔 丁基對甲酚(l〇g)混合。然后蒸發(fā)掉大部分水之后,在55°C減壓的條件下對殘留物干燥12 小時。通過這種方式,制得共聚物1。
[0140] (制備例2)
[0141] 除了以1500g甲基丙烯酸甲酯代替1500g苯乙烯之外,按照與制備例1相同的方 法制備共聚物2。
[0142] (制備例3)
[0143] 除了以1500g丙烯酸甲酯代替1500g苯乙烯之外,按照與制備例1相同的方法制 備共聚物3。
[0144] (制備例4)
[0145] 除了以1500g甲基丙烯酸甲酯代替1500g苯乙稀,以及用1.48g的3-巰基丙基三 乙氧基硅烷代替5. 74g的叔十二烷基硫醇之外,按照與制備例1相同的方法制備共聚物4。
[0146] (制備例5)
[0147] 除了以1500g丙烯酸甲酯代替1500g苯乙稀,以及用1.48g的3-巰基丙基三乙氧 基硅烷代替5. 74g的叔十二烷基硫醇之外,按照與制備例1相同的方法制備共聚物5。
[0148] (制備例6)
[0149] 除了以1500g甲基丙烯酸甲酯代替1500g苯乙烯,以及用6. llg的Si363代替 5. 74g的叔十二烷基硫醇之外,按照與制備例1相同的方法制備共聚物6。
[0150] (制備例7)
[0151] 除了以1500g丙烯酸甲酯代替1500g苯乙烯,以及用6. llg的Si363代替5. 74g 的叔十二烷基硫醇之外,按照與制備例1相同的方法制備共聚物7。
[0152] (制備例8)
[0153] 除了以750g甲基丙烯酸甲酯代替1500g苯乙烯中的750g之外,按照與制備例1 相同的方法制備共聚物8。
[0154] (制備例9)
[0155] 除了以750g丙烯酸甲酯代替1500g苯乙烯中的750g之外,按照與制備例1相同 的方法制備共聚物9。
[0156] (制備例 10)
[0157] 除了以750g甲基丙烯酸甲酯代替1500g苯乙烯中的750g,以及用6. llg的Si363 代替5. 74g的叔十二烷基硫醇之外,按照與制備例1相同的方法制備共聚物10。
[0158] (制備例 11)
[0159] 除了以750g丙烯酸甲酯代替