[发明专利]作为弹性体组合物用增量油的植物油衍生物

说明书

技术领域

本发明涉及含有植物油衍生物作为增量油的弹性体组合物。

背景技术

在合成与天然橡胶的加工过程中，常见的实践是在配混段期间，使用增量油。这些油，也称为加工油，具有显著的塑化作用，且使得可能改进橡胶的可加工性，减少混合时间，最小化所生成的热量，和最大化各组分的分散，与此同时增加硫化产品的低温弹性和挠性且对更重要的物理性能没有非所需的影响。若以显著量使用，则这种油还填充产品的体积，从而降低成本。

典型地用作增量油的是由加工石油衍生的矿物油，所述矿物油可分为石蜡油(脂族)，环烷油(脂环族)和芳烃油。当加工弹性体，尤其制造轮胎的弹性体时，常规地使用称为DAE(蒸馏芳族萃取物(Distillate Aromatic Extract))的芳族萃取物，不过，它含有被视为致癌物的多环芳族烃(PAC)和尤其多芳族烃(PAH)。

然而，最近欧洲的法令(法令2005/69/EC)限制增量油和轮胎中多芳族烃（PAH）的含量。确定的一种可能的解决方案是用为降低多环烃含量而处理的芳烃油和石蜡油(分别称为TDAE(处理过的蒸馏芳族萃取物)和MES(温和萃取的溶剂化物))替代芳烃油。

例如，专利US6,984,687(Goodyear)公开了含有5-70重量份(phr)玻璃化转变温度为-80至-40℃，芳族多环烃含量小于3%且总芳烃在任何情况下小于20wt%的增量油的弹性体组合物。这一专利中描述的具有低PAC含量的增量油是MES和重质环烷油。

用天然来源的油，尤其植物油替代矿物油代表不同的解决方案。

在弹性体配方中，使用增强材料，例如炭黑或“白色”材料也是常见的实践。这些白色材料，尤其氧化硅类，要求偶联剂存在于配方内，以便较好地实现其功能。这些偶联剂典型地包括有机基硅烷类。

本发明涉及含有特别的植物油衍生物作为增量油的弹性体组合物。事实上令人惊奇地发现，可使用上述植物油衍生物作为弹性体用常规增量油的替代品，从而显著改进某些机械性能并维持弹性体组合物的其他性能基本上不变，且从经济角度考虑也是具有显著优势的。

根据本发明的一些植物衍生物也可使得弹性体可与氧化硅相容，从而减少在配方中使用或者不使用偶联剂。

特别地，本发明的目的是含至少一种弹性体和至少一种植物油衍生物的弹性体组合物，所述植物油衍生物选自下述中的一种或更多种：

a.含一种或更多种下述低聚结构的甘油三酯混合物：

R₄-[O-C(O)-R₁-C(O)-O-CH₂-CH(OR₂)-CH₂]_n-O-R₃

其中

R₁选自C₂-C₂₂亚烷基，

R₂选自一种或更多种下述基团：C₆-C₂₄二羧酸残基和C₆-C₂₄单羧酸残基，

R₃选自一种或更多种下述基团：H,C₆-C₂₄二羧酸残基和C₆-C₂₄单羧酸残基，

R₄是烷基，

n是大于或等于2的整数，

其中R₂和R₃中的C₆-C₂₄二羧酸残基用单醇酯化，和所述甘油三酯的混合物的数均分子量(Mn)为800-10.000。

b.包括含相邻羟基的至少一种羧酸在内的一种或更多种长链羧酸的甘油三酯，

c.多元醇与至少一种C₆-C₂₄单羧酸和至少一种C₆-C₂₄二羧酸的酯，所述酯是除甘油三酯外的那些。

本发明还涉及由所述弹性体组合物获得的硫化产品。