[发明专利]包含部分氢化的乙烯基芳烃-共轭二烯支化聚合物的可硫化共混物

说明书

本说明书涉及一种主要用于轮胎胎面的可用硫硫化的共混物。

更具体地，本发明涉及一种包含部分氢化的乙烯基芳烃-共轭二烯 无规共聚物的可硫化组合物，该共聚物具有这样的结构：其具有统计 分布在大分子中的节点，聚合物链从其中分支；所述节点与所述支链 之间的键是碳-碳键。

本发明还涉及可通过上述组合物硫化得到的轮胎胎面，所述轮胎 胎面具有增强的动力-机械性能，特别是低的滚动阻力和充足的湿抓 力。已知轮胎，尤其是小汽车轮胎在路面上的性能主要取决于胎面共 混物的组成。因此，为了发现日益改进的组合物，进行了许多研究来 改变含于胎面共混物中的弹性体聚合物、填料和其他添加剂的组成。

还应该考虑到轮胎的一种性能的改进可能导致其他特性的退化。 例如，公知的是在湿面上的性能改进通常与滚动阻力退化有联系。

包含炭黑作为增强材料的常用共混物已经证实不适合于在滚动阻 力与湿滑性能之间获得平衡。

使用二氧化硅作为盛行的增强材料获得了较好的结果。

然而与炭黑不同，二氧化硅具有与弹性体材料差的亲合力的缺点， 因此有由于二氧化硅在弹性体材料中的低分散性的共混物加工能力问 题。因此，当使用二氧化硅时第一个将解决的问题是二氧化硅在橡胶 中具有好的分散性。可以通过使用基于硅烷的偶联剂、将橡胶改性并 且增加二氧化硅对橡胶的亲合力来解决该问题。

EP-A-775725描述了一种生的弹性体组合物，其包含：(i)至少 30phr(参照100份总橡胶的重量份)的苯乙烯/部分氢化丁二烯共聚 物；(ii)二氧化硅；(iii)作为偶联剂的有机硅烷。一经硫化，该共 混物制得具有好的性能的轮胎胎面。然而在上述文献中，大分子之间 的键不是C-C键而是C-杂原子(Si、O、Sn)键。因此，使用的氢化 条件造成分子部分分解，结果门尼粘度降低。这可能是由于C-杂原子 键与用于活化通常用作氢化催化剂的过渡金属系列的烷基化试剂(例 如Al-烷基化物、Mg-烷基化物和Li-烷基化物)的相互作用。此外， 使用能够与聚合物链的活性末端(由锂二烯基或锂苯乙烯基组成)反 应的偶联剂造成星型放射状结构的形成，其中如果母体聚合物在间歇 反应器中合成，则支链的长度相同，或者当母体聚合物在连续反应器 中合成时不同；在该第二种情形中，优选偶联具有较低分子量的分子， 因为相对的摩尔浓度更加富足。结果是特别地为了获得在共混物的制 备阶段期间就填料分散效率而言的重要结果，从流变观点出发的不显 著支化。

已经发现，通过使用具有其中分子借助于碳-碳键相连并且其中支 链主要定向在高或非常高分子量链上的支化结构的部分氢化的乙烯基 芳烃-共轭二烯共聚物，可以获得相对于使用EP-A-775725中描述的线 型共聚物得到的胎面而言具有增强的性能的胎面。

根据以上内容，本发明涉及一种生的弹性体组合物，其包含：

-(a1)30-90wt％的部分氢化的乙烯基芳烃-共轭二烯无规弹性体 共聚物；

-(a2)10-70wt％，优选20-60wt％的一种或多种二烯橡胶；

-(b)10-150phr，优选15-120phr的二氧化硅；

-(c)0.1-20phr的基于硅烷的偶联剂；

-(d)0.1-10phr的硫化剂；

含于所述组合物中的弹性体(a1)+(a2)的总量等于100。

上述组合物特征在于该部分氢化的无规乙烯基芳烃-共轭二烯共 聚物具有这样的结构：节点统计分布在大分子中，聚合物链从其中分 支；所述节点与所述支链之间的键是碳-碳键。所述碳-碳键的浓度为 0.7x10^-7-3x10^-7mol/kg聚合物。

本发明的弹性体组合物可以任选地包含数量为10-150phr的炭黑 (e)。

phr(份/每100重量份橡胶)的使用对应于橡胶工业中表示组成 的常用方式。

乙烯基芳烃的典型例子是2-乙烯基萘、1-乙烯基萘、苯乙烯和相 关的烷基化化合物。在优选的实施方案中，乙烯基芳烃是苯乙烯。