[发明专利]NDBR湿母料

说明书

本发明涉及一种用于生产具有改善的滚动阻力的固化橡胶的NdBR湿母料，并且涉及它们的生产以及用途。

许多具有经济意义的产品是由弹性体组合物，通过将填料分散在各种各样的不同的合成弹性体、天然橡胶或弹性体混合物中而形成的。例如，碳黑在天然橡胶和其他弹性体中被广泛用作增强剂。为了使这样的混合物能够用于特定的应用领域，通常生产所谓的母料，即填料、弹性体和各种任选的添加剂(例如增量油)的一种预混合物。

通常应理解碳黑的特性影响包含碳黑的橡胶或聚合物化合物的特性。在轮胎生产中，通常希望使用具有令人满意的填料分布和填料结合的包含碳黑的轮胎胎面化合物。橡胶化合物的填料结合越好，Payne效应越小，并且在聚合物基体和由橡胶化合物生产的轮胎胎面上的填料之间的自由流动导致的能量耗散越小，且滚动阻力越小，并且因此在行驶时可实现的燃料节省越高。

在轮胎生产中，通常还希望使用并入了具有令人满意的滞后作用的碳黑的轮胎胎面化合物。橡胶化合物的滞后作用涉及变形时释放的能量。由具有较低滞后值的胎面所生产的轮胎将具有减小的滚动阻力，这会导致使用此轮胎的车辆的石油消耗减少。

现有技术披露了不同结构的各种碳黑。通过使用这些不同种类的碳黑，生产了适合于不同领域使用的不同品质的碳黑母料。不仅碳黑的选择在碳黑母料的生产中发挥主要作用，另一个重要因素是弹性体组合物的选择。例如，仅仅对于汽车轮胎领域，存在不同的可用于胎面或型材、侧壁、钢丝网和胎体的不同的可能弹性体组合物。

使用的其他领域包括，例如，发动机安装衬套、运输带、以及类似物。

尽管使用目前可用的材料和生产技术可以实现大范围的性能特点，在工业上存在一种不断需要来发展弹性体组合物，该组合物具有改善的性能并降低了目前生产技术的成本和复杂性。

此母料的生产涉及由碳黑或另一种填料与天然橡胶或另有一种弹性体剧烈混合而生产，这要求长时间并且相对剧烈的混合，具有以下缺点：增加能源成本、生产时间并出现了类似的问题。

另外已知的是，对于具有特定的表面和结构特性的碳黑，使用常规的混合装置和技术来生产经济上可利用的母料是不可能的或商业上不可行的。

为了实现母料的良好品质和一致性，一个重要因素是碳黑在橡胶化合物中的良好分散性。

众所周知可以使用具有较高或较低的结构以及比表面积的碳黑来获得弹性体组合物的性能特征。例如，已知具有较高的比表面积以及较低结构的碳黑改善了抗断裂增长和对切割和碎裂的稳定性，以及还有耐磨损性和其他品质。

通常情况下，母料是在一种干法混合技术中生产的，通过处理具有碳黑或另一种添加剂的弹性体组合物，通过在一个捏合机和/或具有长的中间存储时间的辊压机中重复混合。

除了这些干法混合技术，已知胶乳和碳黑浆料可以在搅拌的同时连续地供给到凝结罐中。此“本体”(bulk)技术总体上是用在合成弹性体的情况下。该凝结罐包含凝结剂，例如盐或一种酸性水溶液(典型的pH为2.5至4)。胶乳和碳黑浆料在凝结罐中混合并凝结成小的湿屑。该屑和酸的流出物彼此分离，然后将屑倾倒入一个具有搅拌装置的第二个罐中，在这里它们被洗涤。然后，引入一个干燥步骤。

此过程在US4,029,633中描述。US专利3,048,559也描述了此生产过程，其中加入一种酸或盐凝结剂溶液。

现已发现，一种特定的碳黑类型对于生产NdBR母料具有特别良好的适用性，它的可加工性以及由此获得的固化橡胶具有改善的性能。

因此，本发明的一个目的是提供可用于生产具有改善特性的固化橡胶的NdBR湿母料，并且在其生产过程中，可减少处理步骤，并且因而也减少了生产成本。

为了实现这个目的，提出一种NdBR湿母料，它包括一种钕催化的聚丁二烯，该钕催化的聚丁二烯具有高比例的>95％的顺-1,4单元和低比例的含量<1％的1,2-乙烯基，具有小于3的窄的多分散性，具有介于30和90MU之间的门尼粘度(ML₁₊₄100℃)，具有介于3和10mPas/MU之间的高线性指数(溶液粘度与门尼粘度之比)并且具有在30秒后介于2％和12％之间的门尼松弛，后者是通过溶液聚合制备的；至少一种碳黑，该碳黑具有介于80和210mg/g之间的碘吸收值(ION)，依据ASTM D1510-1304测定，以及介于75和150ml/100g之间的油吸收值(OAN)，依据ASTM D2414测定；以及一种油。