[发明专利]含有机过氧化物和异丁烯－吸附活性炭的丁基橡胶,含内置密封剂的充气轮胎和制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及包含丁基橡胶、有机过氧化物和异丁烯-吸附活性炭的组合物；包含有机过氧化物-解聚的丁基橡胶且其中含有颗粒异丁烯-吸附活性炭填料分散体的组合物，以及具有包含所述解聚丁基橡胶的内置密封剂层的充气轮胎。本发明还涉及在有异丁烯-吸附活性炭填料分散体存在下有机过氧化物解聚丁基橡胶的方法。

背景技术

已提出含基于丁基橡胶组合物的内置密封剂层的各种充气轮胎，在其中丁基橡胶在轮胎本身内原位解聚(至少部分解聚)。例如，见U.S.专利号4,140,167、4,171,237、4,228,839、4,895,610和U.S.专利申请出版号2005/0034799、2005/0113502和U.S.专利申请系列号10/368,259以及U.S.专利号1,239,291，2,877,819，3,048,509，3,563,294，4,206,796，4,286,643，4,359,078，4,444,294，4,895,610，4,919,183和4,966,213。

丁基橡胶一般是包含异丁烯和少量(例如，约0.5～约2重量％)共轭二烯，如异戊二烯，的共聚物。

由于丁基橡胶是至少部分解聚的，所以这种解聚的副产物是异丁烯，即构成丁基橡胶的起始嵌段(单体)之一。

本发明的一个重要方面是，在内置密封剂组合物内包含异丁烯-吸附活性炭填料分散体，以吸附一种或多种因密封剂组合物内丁基橡胶的原位有机过氧化物解聚过程而产生的来自丁基橡胶的解聚副产物(包括异丁烯)。

活性炭，在其孔的尺寸和密度可变化很大这个意义上，一般可以是对各种气体和液体非常通用的吸附剂。

活性炭可以是，例如，基本无定形的颗粒形式的碳，通常是微晶非石墨状碳，具有大的表面积和孔体积，这使它能适用于为吸附各种气体和液体提供吸附性。例如，其平均比表面积(BET氮吸附)可以在，例如，约500～约2000m²/g范围内或甚至更大。如此的表面积比典型的橡胶增强炭黑的，例如，约8～约150m²/g的平均氮吸附(BET)表面积大得多，因此在本文中考虑不包括这类橡胶增强炭黑在内。

工业级活性炭常被称做气相和液相吸附剂，虽然吸附能力彼此有交叠，取决于颗粒活性炭和拟被吸附的气体和/或液体。

一般，活性炭的表面积越大，则吸附能力就越强，活性炭的有效表面积略依赖于其孔体积。

因此可以用下述方法增加大的表面积：

(A)最大化很小尺寸的孔数和/或

(B)最小化很大尺寸的孔数。

孔，根据其尺寸，常被国际纯粹和应用化学联合会称做“微孔”、“中孔”和“大孔”。

微孔是指孔宽小于1.8nm，中孔的孔宽为1.8～50nm，以及大孔的孔宽大于50nm。正是微孔和中孔的存在及其孔尺寸分布被认为对活性炭的吸附能力有贡献。例如，较高的中孔体积百分数(例如，大于总孔体积的50％)一般是理想的。

多种原材料可用作炭化然后活化的炭源，例如，仅举数例，但无意限于，木屑、锯末、褐煤、椰壳、煤和炭黑渣。

可以用多种方法制备活性炭。例如，活性炭可以用2种不同方法之一制备，即：

(A)化学活化，或

(B)热活化。

例如，热活化一般涉及在原材料的初始碳化后，在较高温度下碳的气化。例如，化学活化一般涉及在低得多的温度下化学脱水/缩合反应。例如，碳素材料，如木素纤维素材料，可以用化学活化剂，如磷酸或氯化锌进行处理。这类木素纤维素材料可以是，例如，木屑和/或锯末。制备活性炭的多种方法是本领域技术人员所熟知的。

如果希望，也可以在碳的活化期间形成各种功能基，例如，通过碳表面上自由基的相互作用，使活性炭表面具有化学反应性，并因此进一步影响其吸附能力和性能。

活性炭，作为对多种气体和液体的吸附剂(包括，例如，用于防毒面具和汽车汽油回收罐以及许多其它应用)，已工业生产和销售了多年，因而是众所周知的，以及多种制备方法也是本领域技术人员所熟知的。

各种活性炭的代表性实例及其应用和制备方法，可见诸于，例如，U.S.专利号5,206,207、5,212,144、5,250,491、6,337,302、6,863,713和6,696,384(用羧甲基纤维素后处理)以及更早的U.S.专利号2,083,303和2,508,474。