[发明专利]轮胎和可交联的弹性体组合物

说明书

本发明涉及轮胎和可交联的弹性体组合物。

更特别地，本发明涉及一种轮胎，所述轮胎包括至少一种含有交联弹性体材料的结构元件，所述交联弹性体材料通过交联含至少一种二烯弹性体聚合物和至少一种活化剂的可交联弹性体组合物而获得，所述活化剂通过干燥共研磨含属于元素周期表第2-16族的金属的至少一种盐或一种氧化物，或一种氢氧化物，和至少一种纳米尺寸的层状材料的混合物而获得。

而且，本发明还涉及可交联的弹性体组合物，它包括至少一种二烯烃弹性体聚合物和至少一种活化剂，所述活化剂通过干燥共研磨含属于元素周期表第2-16族的金属的至少一种盐或一种氧化物，或一种氢氧化物，和至少一种纳米尺寸的层状材料的混合物而获得。本发明还涉及通过交联所述可交联的弹性体组合物而获得的交联的制造制品。

此外，本发明还涉及含可交联的弹性体组合物的胎面胶，所述可交联的弹性体组合物包括至少一种二烯烃弹性体聚合物和至少一种活化剂，所述活化剂通过干燥共研磨含属于元素周期表第2-16族的金属的至少一种盐或一种氧化物，或一种氢氧化物，和至少一种纳米尺寸的层状材料的混合物而获得。

在生产宽泛范围的制造产品的橡胶工业，尤其轮胎中广泛使用用硫来硫化二烯烃弹性体聚合物的方法。尽管这些方法导致产生高质量的硫化产品，但它们包括主要与下述事实有关的显著的复杂度，为了在工业上可接受的时间内获得最佳的硫化，需要使用复杂的硫化体系，所述硫化体系除了包括硫以外，还包括一种或更多种活化剂，例如重金属化合物，例如锌化合物，和尤其ZnO、ZnCO₃、ZnCO₃·2Zn(OH)₂.H₂O、ZnCl₂、脂肪酸的锌盐，例如硬脂酸锌，和一种或更多种促进剂，例如三唑、二硫代氨基甲酸酯、秋兰姆、胍、次磺酰胺。在一些情况下，当生产和当使用时，尤其当在硫化制品产品拟用于医疗-健康或食品应用时，这些产品的存在可在有害性/毒性方面均产生显著的问题。

锌化合物，尤其氧化锌，通常结合脂肪酸，例如硬脂酸常常用于生产可在轮胎制造中使用的可交联的弹性体组合物。由于轮胎通常经历磨蚀，包括已交联的弹性体组合物微粒，尤其在轮胎胎面胶内包括的已交联弹性体组合物分散在环境内，结果引起严重的污染问题。事实上已知锌对微生物具有有害的影响。

关于这一点，许多尝试涉及从可交联的弹性体组合物中降低或消除所述重金属化合物，尤其锌化合物的含量。

例如，相同申请人的国际专利申请WO00/37267涉及尤其可用于生产轮胎胎面胶的可交联的弹性体组合物，该组合物包括：(a)含可交联的不饱和链的聚合物基础成分；(b)硫化体系，所述硫化体系包括：(b1)含量为0.5phr(每百份橡胶加入的份数)至2phr的硫；(b2)含量为1.5phr至7phr含与至少两个硫原子相连的至少一个碳原子的至少一种硫化促进剂，(b3)以氧化锌的当量表达，含量不大于2phr的至少一种活化剂。尽管活化剂含量下降，但可获得具有改进的耐磨性的轮胎，所述轮胎能维持其湿路面抓着力(wet road holding)和滚动阻力(rolling resistance)的特征性能不变。

“International Polymer Science and Technology(国际聚合物科学和技术)”(1994)，Vol.21，No.7，第48-51页涉及降低可交联的弹性体组合物内氧化锌含量的可能性。为此，由氧化锌/硫/硬脂酸/2-巯基苯并噻唑/二硫化四甲基秋兰姆组成的络合物，而不是所述产物常用的机械混合物加入到所述组合物中。按照这一方式，据说在低温下将实现硫化速度增加和硫化诱导时间下降。

美国专利US3856729涉及可交联的弹性体组合物，所述组合物包括丁二烯橡胶、硫和活化剂，其特征在于硫存在量为0.1phr至0.8phr，优选0.1phr至0.6phr，和活化剂存在量为0.1phr至1.0phr，优选0.1phr至0.5phr。所述用量显著低于常用量。据说所得交联的制造产品具有良好的撕裂强度、良好的抗伸长和良好的抗老化性。

美国专利US3451458涉及尤其可用于制备轮胎胎面胶的硫可交联的弹性体组合物，所述组合物包括合成二烯橡胶和二氧化硅，所述组合物基本上不含基于金属氧化物的活化剂，和尤其氧化锌。据说不使用氧化锌使得可获得具有良好拉伸强度和良好耐磨性的轮胎。