[发明专利]用于加工包含硅石的可交联的弹性体组合物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于加工包含硅石的可交联的弹性体组合物的方法。

本发明更特别涉及借助于使用至少一种具有内金属表面的加工设 备加工包含硅石的可交联的弹性体组合物的方法，所述方法包括用至 少一种不含硫的有机硅烷化合物预处理所述内金属表面。

此外，本发明还涉及用至少一种不含硫的有机硅烷化合物处理金 属表面的方法。

此外，本发明还涉及金属制品，该金属制品具有至少一个表面， 该表面至少部分地涂覆了至少一层涂层，该涂层包含至少一种不含硫 的有机硅烷化合物。

背景技术

用硅烷化合物处理金属表面，通常为了防止它们腐蚀，是本领域 已知的。

举例来说，美国专利US5,750,197涉及处理金属基材的方法，该 方法包括如下步骤：(a)提供金属基材；(b)在所述金属表面上直接涂 覆第一处理溶液的涂层，所述第一处理溶液基本组成为至少一种多官 能硅烷，该多官能硅烷具有至少两个三-取代的甲硅烷基团，其中该取 代基分别选自烷氧基和乙酰氧基团，其中所述多官能硅烷已至少部分 地水解，优选完全地水解。可以使用的多官能硅烷的具体实例是：1，2- 双-(三乙氧基甲硅烷基)乙烷、1，2-双-(三甲氧基甲硅烷基)乙烷、1，6- 双-(三烷氧基甲硅烷基)己烷[包括1，6-双-(三甲氧基甲硅烷基)-己 烷]、1，2-双-(三乙氧基甲硅烷基)乙烯、1，4-双-(三甲氧基甲硅烷基 乙基)苯，以及1，2-双-(三甲氧基甲硅烷基丙基)胺。特别如果该金属 基材必须涂漆的话，还可以使用任选的包含有机官能硅烷的第二处理 溶液。可以用于实施所述第二处理的有机官能硅烷的具体实例是：γ- 氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-脲基丙基三 烷氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基-三甲氧基硅烷，以及任何各种乙 烯基硅烷(即有机官能硅烷，其中该有机官能部分是乙烯基)，该乙 烯基硅烷包括乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三 乙酰氧基硅烷。认为上述处理方法产生具有改善的耐腐蚀性的金属表 面。

美国专利US6,919,469涉及用于处理金属基材的方法，该方法包 括：(a)提供金属基材；以及(b)在金属基材上涂覆硅烷组合物的涂层， 该硅烷组合物包含至少一种基本上未水解的氨基硅烷，该氨基硅烷具 有一种或多种仲或叔氨基。可使用的氨基-硅烷的具体实例是：双-(三 甲氧基甲硅烷基丙基)胺、双-(三乙氧基甲硅烷基丙基)胺、双(三乙 氧基甲硅烷基丙基)乙二胺、N-[2-(乙烯基苄基氨基)乙基]-3-氨基丙 基三甲氧基硅烷、氨基乙基氨基丙基三甲氧基硅烷。认为如上公开的 经处理的金属基材具有改善的耐腐蚀性和/或改善的聚合物粘着性。

在橡胶工业中，特别是轮胎制造的橡胶工业中，为了获得优良的 机械性能(静态和动态两方面)以及低滞后作用，已知做法是使用所 谓的＂白色＂增强填料，特别是硅石，全部或者部分代替碳黑。

还已知为了在弹性体组合物中获得优良的硅石分散度，必须使该 弹性体组合物经受长时间的热机械共混作用。此外，为了增加硅石与 弹性聚合物的亲合性，必须使用适合的偶联剂，举例来说，比如含硫 的有机硅烷化合物。然而，使用所述含硫的有机硅烷化合物可能在将 它们加入其中的弹性体组合物的加工期间导致一些缺陷。

特别地，申请人已注意到在具有内金属表面的加工设备中，例如 在Banbury密炼机中，对可交联的弹性体组合物的加工期间，所述含硫 有机硅烷化合物可以与所述加工设备的内金属表面相互作用(特别地， 它可以与存在于所述金属表面上的羟基发生化学反应)以及可以随后 促进弹性体聚合物对该金属表面的粘附。因此，必须清洁变得粘和粗 糙的内金属表面，通常手工清洁，在每次加工周期末尾这样导致弹性 体组合物加工过程的延长以及加工设备过早的磨损。

发明内容

申请人目前已发现借助于用至少一种不含硫的有机硅烷化合物预 处理所述内金属表面，可以避免在使用具有内金属表面的加工设备对 包含硅石的可交联的弹性体组合物进行加工期间可能出现的缺陷。所 述预处理防止在所述内金属表面上的含硫有机硅烷化合物的反应以及 随之产生的弹性体聚合物对该金属表面的粘附。

根据第一方面，本发明涉及使用至少一种具有内金属表面的加工 设备加工可交联的弹性体组合物的方法，该弹性体组合物包含至少一 种硅石增强填料以及至少一种含硫有机硅烷化合物，所述方法包括以 下步骤：