[发明专利]胎面配混物的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及胎面配混物(tread compound)的生产方法。

背景技术

已知，已在轮胎工业中进行的部分研究集中于改进胎面耐磨耗性。

为此，已将二氧化硅长期用作胎面配混物的补强填料，作为炭黑的部分或全部替代物，这是由于二氧化硅提供滚动阻力和湿滑路面抓地性能(wet road-holding performance)方面的优势。

二氧化硅与硅烷偶联剂组合使用，其中硅烷偶联剂与硅烷醇基键合来防止二氧化硅颗粒之间氢键的形成，同时将二氧化硅化学键合至聚合物类。

已发现，在橡胶配混物中使用大面积二氧化硅大大改进了配混物的耐磨耗性。

发现改进橡胶配混物的耐磨耗性的另一成分为特定的S-SBR聚合物混合物，所述S-SBR聚合物混合物的特征在于包含25-45%苯乙烯和20-70%乙烯基，并在于包括10-90%的平均分子量为50×10³-100×10³和分子量分布≤1.5的第一级分(fraction)，和10-90%的平均分子量为800×10³-1500×10³和分子量分布≤3.0的第二级分。

然而，大面积二氧化硅和上述聚合物混合物均具有过度增加混炼胶粘度的缺点，这明显造成加工问题，尤其是混炼能量消耗较高和混炼胶本身的加热。

因而感觉需要能够至少使用大面积二氧化硅但不损害混炼胶的可加工性的胎面配混物的生产方法。

本申请人已出乎意料地设计出旨在满足该需求的胎面配混物生产方法。

发明内容

根据本发明，提供一种橡胶配混物的生产方法，所述生产方法包括将至少一种可交联不饱和链聚合物类、表面积为100-220m²/g的二氧化硅、多硫化物有机硅烷类的第一硅烷偶联剂和在以硫代酸酯形式被保护的巯基硅烷类中的第二硅烷偶联剂混炼；所述方法的特征在于，在所述第一硅烷偶联剂已与所述二氧化硅反应之后,将所述第二硅烷偶联剂添加至混炼胶。

优选地，所述方法包括：第一混炼步骤，其将至少所述可交联不饱和链聚合物类、40-130phr的所述二氧化硅和2-15phr的所述第一硅烷偶联剂混炼；第二混炼步骤，其中将2-15phr的所述第二硅烷偶联剂添加至来自所述第一混炼步骤的混炼胶；和最终混炼步骤，其中添加硫化剂。

优选地，所述可交联不饱和链聚合物类包括20-60phr的S-SBR聚合物混合物，所述S-SBR聚合物混合物包含25-45%苯乙烯和20-70%乙烯基，并包括20-40%的平均分子量为50×10³-100×10³和分子量分布≤1.5的第一级分，和80-60%的平均分子量为800×10³-1500×10³和分子量分布≤3.0的第二级分。

优选地，所述可交联不饱和链聚合物类还包括20-60phr的E-SBR和/或S-SBR，和0-20phr的BR。S-SBR代表溶液中的苯乙烯-丁二烯橡胶，E-SBR代表乳液中的苯乙烯-丁二烯橡胶。

优选地，所述第一硅烷偶联剂具有结构式(I)：

(R¹O)_3-p(R²)_pSi-R³-S_a-R³-Si(OR¹_3-r)(R²)_r     (I)

其中：

各R¹，其与其他R¹可相同或不同，表示具有1-8个碳原子的直链、环状或支化的烷基，或具有2-8个碳原子的直链或支化的烷氧基烷基；各R²，其可与其他R²相同或不同，表示具有1-8个碳原子的直链、环状或支化的烷基；各R³，其可与其他R³相同或不同，表示具有1-8个碳原子的直链或支化的亚烷基；a表示2-6的数；p和r，其可相同或不同，各自表示0-3的数，除了p和r均为3以外。

优选地，所述第一硅烷偶联剂在包括3,3′-双(三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、3,3′-双(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物和其混合物的组中。

优选地，所述第二硅烷偶联剂具有结构式(II)：