[发明专利]橡胶配方的填充剂混合

说明书

技术领域

本发明涉及橡胶配方的填充剂混合方法。更具体地，本发明提供了一种组合2种或更多种填充剂（例如，碳黑）从而提供具有用于产生橡胶配方希望的固有性质的混合物的方法。

背景技术

在许多橡胶配方中，使用具有特定固有性质的填充剂来改变聚合物或弹性体的性能，诸如增加它们的模量、改善磨损、改变导电率和其它希望的改变。用于橡胶配方的可商业得到的增强型填充剂可以包括：碳黑、二氧化硅、硅酸铝、氧化钛、沸石、粘土和其它组分。要求这些填充剂具有某些固有性质，例如，表面积、孔隙率、表面活性和结构，所述固有性质对于建立具有希望的粘弹性性能（用于例如轮胎中）的橡胶配方而言是至关重要的。

在可得的填充剂中，碳黑是在橡胶制品中最广泛使用的填充剂。碳黑从有机物质的部分燃烧或热分解生成。它基本上是元素碳，具有许多用途，包括墨水、颜料、塑料和其它。碳黑的主要用途是与弹性体相组合，以用于生产轮胎。在这样的情况下，碳黑充当填充剂，所述填充剂有利地改变橡胶的机械和传导性质，以提供更适合轮胎使用的配方，同时也提供根据历史的方法比橡胶更廉价的原料。为了本说明书的目的，“碳黑”、“增强型碳黑”、“填充剂”和“增强型填充剂”在本文中可互换地使用，应当理解为，这些表示将为橡胶配方提供目标固有性质的颗粒填充剂。

在橡胶配方中的填充剂的增强性能非常依赖于使用的特定填充剂的固有性质。例如，碳黑填充剂在粒度、粒度分布、表面活性、表面积、结构、pH值和其它限定碳黑的生理化学性质的性质方面可以存在差异。ASTM D 1765-01提供了在橡胶产品中使用的碳黑的标准分类法(Standard Classification of Carbon Blacks Used in Rubber Products)，基于该分类体系，可以得到大量不同的碳黑。另外，新的填充剂（例如，具有独特固有性质的新碳黑）仍然在研究和开发中，以满足对强化的橡胶制品增加和变化的需求。结果，从不同的橡胶配方可得到和预见到宽范围的橡胶性能结果，当使用不同的填充剂之一来增强弹性体时，可以建立所述不同的橡胶配方。

在碳黑填充剂的情况下，因为碳黑的密度和在橡胶轮胎工业生产中使用的大数量，碳黑通常以膨胀状态进行储存，并需要庞大的物质处理系统进行运输和加工。结果，当可能希望具有大量可选择的不同碳黑以便可以提供多种定制性能的橡胶配方时，维持膨胀的库存是不希望的，这是由于材料的成本和与如此大数量的贮存和处理要求有关的费用。相反，尽管与更大的库存相比，维持仅一种碳黑填充剂会节省成本，但是由橡胶配方的划定界限所产生的性能选择的狭窄范围，对于大规模轮胎生产商而言是不可接受的。

因此，需要一种解决方案，其允许仅使用有限数目的填充剂（包括、例如，碳黑填充剂）来建立不同橡胶性能所需的多种橡胶配方。更具体地，需要这样的解决方案，其会提供宽范围的橡胶配方（即橡胶和填充剂的混合物）的建立，而不需要储存大量填充剂或为众多配方中的每一种开发具有独特性质的新填充剂。可以混合小量填充剂从而建立单一混合物的方法是非常有用的，所述单一混合物具有特定橡胶配方（和因此，橡胶性能）所希望的固有性质。这样的方法会允许生产商不再为每种预期的橡胶配方建立和/或贮存独特填充剂。从下面的描述中显而易见本发明的这些和其它优点。

发明内容

本发明的方面和优点将在下面的描述部分地阐述，或可以从所述描述显而易见，或可以通过本发明的实践来获知。