[發(fā)明專利]橡膠組合物和包含橡膠組合物的制品

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011393367.6
• 申請(qǐng)日: 2020-12-03
• 公開（公告）號(hào): CN112898651A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·維德特;A·莎普洛夫;L·莫滕斯;A·古奈丁;C·穆格馬納
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 固特異輪胎和橡膠公司;盧森堡科技研究院
• 主分類號(hào): C08L9/06
• 分類號(hào): C08L9/06;C08L91/00;C08L33/10;C08K3/04;C08K5/09;C08K5/18;C08K3/22;C08K13/02;B60C1/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張琦璐;楊思捷

本發(fā)明公開了橡膠組合物和包含橡膠組合物的制品。在本發(fā)明的第一方面，提供了一種橡膠組合物，其包含至少一種橡膠、至少一種填料、至少一種熱塑性聚合物，其中所述熱塑性聚合物是聚烷基丙烯酸酯，并且其中所述烷基丙烯酸酯在其單鍵鍵合的氧原子處包含多環(huán)取代基。在本發(fā)明的另一方面，提供了制品，如輪胎、動(dòng)力傳動(dòng)帶、膠管、履帶、氣套和輸送帶，其包含根據(jù)第一方面的橡膠組合物。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及橡膠組合物，特別是用于輪胎的橡膠組合物。此外，本發(fā)明涉及包含這樣的橡膠組合物的制品或包含該橡膠組合物的組件，所述制品選自輪胎、動(dòng)力傳動(dòng)帶、膠管、履帶、氣套（air sleeve）和輸送帶。

背景技術(shù)

橡膠組合物（特別是用于輪胎但不限于這樣的應(yīng)用）應(yīng)滿足許多要求，如耐久性、剛度、彈性、低滯后等等。為了進(jìn)一步改善用于某些應(yīng)用的橡膠組合物的性質(zhì)，過去已建議使用超高分子量聚乙烯（UHMWPE）。但是，雖然使用聚乙烯材料有助于在某些應(yīng)用中改善橡膠性質(zhì)如剛度，但是它也具有某些缺點(diǎn)。例如，一個(gè)問題在于它在橡膠組合物中相對(duì)較低的熔點(diǎn)，約為135℃。聚乙烯的另一缺點(diǎn)在于其難以加工和分散在橡膠配制物中，由此因相對(duì)較差的分散而限制了所需的增強(qiáng)效應(yīng)。此外，還可以通過提供合適的填料材料來改善剛度。但是，將此類填料的量增加到高水平也可能具有多個(gè)缺點(diǎn)，如重量增加、混合過程中的問題等等。雖然已存在許多途徑來提供具有高剛度的橡膠組合物，但仍然有著很大的改進(jìn)空間。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一目的可以是提供一種先進(jìn)的橡膠組合物，特別是用于輪胎組件。

本發(fā)明的另一目的可以是提供一種先進(jìn)的高剛度橡膠組合物，特別是其在顯著超過120℃下仍保持剛度性質(zhì)。

本發(fā)明的另一目的可以是提供一種先進(jìn)的高剛度橡膠膠料，特別是具有受限的重量。

本發(fā)明由獨(dú)立權(quán)利要求來限定。在從屬權(quán)利要求以及下文的概述和詳述中提及進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方案。

在本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種橡膠組合物，特別是用于輪胎或輪胎（橡膠）組件，其中該橡膠組合物包含至少一種彈性體、至少一種填料和至少一種熱塑性聚合物，其中該熱塑性聚合物是聚烷基丙烯酸酯，并且其中該烷基丙烯酸酯在其單鍵鍵合的氧原子處包含多環(huán)取代基。提供這樣的聚烷基丙烯酸酯增強(qiáng)了橡膠膠料，其中它的取代基顯著限制了材料內(nèi)的鏈移動(dòng)性。

在一個(gè)實(shí)施方案中，該聚烷基丙烯酸酯具有以下結(jié)構(gòu)：

其中n是聚烷基丙烯酸酯中烷基丙烯酸酯單體的數(shù)量，R₁是烷基，如CH₃（甲基）或C₂H₅（乙基），且R₂是多環(huán)烴物質(zhì)/基團(tuán)，或者換言之，在(烷基)丙烯酸酯/丙烯酸基團(tuán)的OH（羥基）基團(tuán)處的烴取代基。由于大體積的取代基R₂，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)此類材料甚至更合意，大體積的取代基R₂可以例如進(jìn)一步有助于改善膠料的剛度。此外，具有其大體積的側(cè)基/取代基的聚烷基丙烯酸酯有助于提高加工性能（也由于其無定形屬性）并還具有相對(duì)較高的耐熱性。特別地，還可能存在較小的在混合過程中導(dǎo)致相分離的力，這可能有助于實(shí)現(xiàn)更好的分散。

通常，所建議的聚烷基丙烯酸酯可以提供具有受限滯后的橡膠基質(zhì)的更好的增強(qiáng)。此外，在考慮實(shí)現(xiàn)類似程度的增強(qiáng)時(shí)，所建議的烷基丙烯酸酯與二氧化硅或炭黑相比是相對(duì)輕質(zhì)的材料。特別地，通過在橡膠組合物中提供更多炭黑或二氧化硅可能無法容易地實(shí)現(xiàn)這樣的性質(zhì)或其組合。添加更多的此類材料可能增加重量和/或滯后。此外，這可能使混合更困難或以不期望的方式改變膠料的其它性質(zhì)。

在再一實(shí)施方案中，該烷基丙烯酸酯具有雙環(huán)取代基和三環(huán)取代基中的一種。在再一實(shí)施方案中，該烷基丙烯酸酯具有包含至少7個(gè)碳原子、任選至少8個(gè)碳原子的烴取代基，其中碳原子中的至少5個(gè)（任選至少6個(gè)）環(huán)狀布置。這些已經(jīng)被證明是合意的材料。