[发明专利]用于橡胶增强的有机-无机复合材料、其制备方法和包含其的轮胎用橡胶组合物

说明书

本公开涉及一种用于橡胶增强的有机‑无机复合材料、其制备方法和包含其的轮胎用橡胶组合物。根据本公开的用于橡胶增强的有机‑无机复合材料在橡胶组合物中表现出优异的分散性以及增强效果，因此，可以适合用于需要高效率和高燃料效率特性的生态友好轮胎。

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年3月27日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2017-0038552的权益，该申请的公开内容通过引用全部并入本说明书中。

本公开涉及一种用于橡胶增强的有机-无机复合材料、其制备方法和包含其的轮胎用橡胶组合物。

背景技术

随着对全球变暖和环境问题的关注增加，用于提高能源效率和减少碳排放的环境友好理念已经在各种领域中引起关注。通过开发高效生态友好轮胎和回收废轮胎，这些环境友好理念在轮胎工业中变得越来越明显。

生态友好轮胎(或绿色轮胎)是可以降低橡胶的滚动阻力以得到高效率和高燃料效率，从而减少碳排放的轮胎。已经主要使用改性橡胶材料和橡胶增强白色添加剂(例如，沉淀二氧化硅)来制造这种生态友好轮胎。

通常，二氧化硅材料具有在橡胶组合物中的分散性低，使得耐磨性劣化的问题。为了对此进行补偿，已知可以一起使用具有特定条件的高度分散的沉淀二氧化硅和硅烷偶联剂来制备具有良好的耐磨性的生态友好轮胎用材料。

另一方面，对可以具有良好的冲突性能(conflicting properties)(机械强度如滚动阻力和耐磨性)的添加剂如高度分散的沉淀二氧化硅也有高的兴趣。已知即使应用氧化铝、粘土、高岭土等作为橡胶增强白色添加剂时，其也可以通过降低滚动阻力而用作生态友好轮胎材料。然而，橡胶增强白色添加剂具有的问题在于，由于形成强聚集体等而使分散性降低，引起诸如机械强度劣化的问题。

发明内容

技术问题

本公开提供一种在橡胶组合物中表现出优异的分散性以及提高的增强效果的用于橡胶增强的有机-无机复合材料。

本公开提供一种所述用于橡胶增强的有机-无机复合材料的制备方法。

本公开提供一种包含所述用于橡胶增强的有机-无机复合材料的轮胎用橡胶组合物。

技术方案

根据本公开，提供一种用于橡胶增强的有机-无机复合材料，包含具有下面化学式1的组成的无定形铝硅酸盐粒子和与铝硅酸盐粒子的至少一部分表面结合的硅烷类偶联剂，其中，满足下面公式1：

[化学式1]

M_x/n[(AlO₂)_x,(SiO₂)_y]·m(H₂O)

其中，在化学式1中，

M是选自Li、Na、K、Rb、Cs、Be和Fr中的元素或其离子；

x0，y0，n0并且m≥0；

1.0≤y/x≤10.0；

0.01≤x/n≤1.2；

[公式1]

Da≥3.0

其中，在公式1中，

Da是在通过所述有机-无机复合材料的热重分析(TGA)得到的微分热重分析曲线(dm/dt)中，x轴数值[温度(℃)]为300℃至500℃并且y轴数值[重量减少率(％/℃)]为零(0)以上的区域的面积。