[发明专利]在液相中制备母料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及在液相中制备母料的方法，所述母料为一种或多种二烯弹性体(特别是天然橡胶胶乳)与一种或多种自发地与所述胶乳凝结的填料的母料。

背景技术

术语“母料”应理解为意指基于弹性体的复合材料，其中已引入一种或多种填料并任选地已引入其它添加剂。

已知为了得到由填料赋予轮胎胎面的最佳增强性质以及因此得到高耐磨性，通常可取的是该填料以既尽可能地被磨碎又尽可能地被均匀分布的最终形式存在于弹性体基体中。然而，这种条件仅在如下情况才能达到：一方面，该填料具有非常好的在与弹性体的混合过程中被掺入基体中的能力以及解附聚的能力，以及，另一方面，均匀地分散在该基体中的能力。

偶然，为了改进填料在弹性体基体中的可分散性，已知的实践是使用弹性体和填料在“液”相的混合物。为此，使用胶乳形式的弹性体以及填料的水性分散体，通常称为“浆料”。

在液相中制备母料的方法包括凝结步骤，其通常通过向介质中加入凝结剂引发。专利US 5 763 388教导了在液相中制备母料的方法，所述母料为聚合物胶乳和作为填料的二氧化硅的母料，所述方法包括在胶乳中加入改性的二氧化硅。该二氧化硅事先已经与偶联剂反应，该对二氧化硅的改性使得能够在聚合物胶乳内均匀地分散该改性的二氧化硅。根据该文献，凝结步骤在存在凝结剂的条件下进行。

填料也可为炭黑。在该领域，早在1955年已提出填料(特别是炭黑)在橡胶内均匀分散的问题。因此，从文献BE 541816已知在液相中制备橡胶和炭黑的母料的方法。该方法连续地进行并使用液压冲击或强烈机械搅拌以将炭黑在弹性体基体内分散。

近来，文献WO97/36724公开了制备母料的方法和特定装置，其用于改进炭黑在天然橡胶乳胶中的可分散性。该技术满足两个目标：凝结步骤在不存在凝结剂的条件下进行，并得到填料在其中均匀分布的母料。然而，该技术具有一些缺点。使用的装置非常复杂并且所述方法基于与该装置相关联的非常精确的特性，如定义的凝结区几何形状或定义的流速差别。

因此，正寻求制备母料的方法，其得到的母料中，填料在整个产品中均匀分布，其中重量收率和填料/弹性体比例令人满意，该方法必须易于使用简单的设备实施。

此外，有利的是能够具有对均化和凝结阶段更好的控制(抑或甚至是掌控)，从而能够影响填料在凝结物中的分布。

发明内容

偶然，申请人公司已经发现能够在凝结阶段之前控制弹性体和填料的混合物的均化，从而使得能够改进填料在弹性体基体中的分布以及导致存在于基体中的所有填料的参与，从而在涉及之前引入的填料的含量时得到非常良好的重量收率。

有利地，根据本发明的方法不要求使用凝结剂。

因而本发明涉及在液相中制备母料的方法，所述母料基于一种或多种二烯弹性体胶乳和一种或多种自发地与所述胶乳凝结的填料，所述方法包括下述连续步骤：

-通过混合一种或多种二烯弹性体胶乳(A)，与自发地凝结的一种或多种填料的一种或多种水性分散体(B)来制备含有至少一种表面活性剂的稳定且均匀的水性分散体(C)：

-均化水性分散体(C)；

-降低表面活性剂在水性分散体(C)中的化学势，直至所述二烯弹性体胶乳与填料凝结；

-回收凝结物，然后；

-干燥所回收的凝结物以得到母料。

本发明也涉及根据上述方法制备的二烯弹性体和填料的母料。

本发明的另一主题是橡胶组合物，其基于至少一种根据上述方法制备的二烯弹性体和填料的母料，包含上述定义的组合物的成品或半成品，以及包含如上定义的组合物的轮胎胎面。

最后，本发明的一个主题是包含至少一种如上定义的橡胶组合物的轮胎或半成品。

在阅读如下说明书和实施例之后，本发明的其他主题、特性、方面和优点将更清楚明显。

为了本发明的目的，通常对于本领域技术人员而言，术语“均匀的”意指在给定体积中填料和/或弹性体胶乳的浓度与在母料或分散体的总体积中填料和/或胶乳的浓度是相同的。

如果需要，本领域技术人员将能够使用在分散体的体积的不同位置(例如在表面或容器的更深处)抽取的多个样品，通过测量填料和/或弹性体胶乳的浓度来确认分散体的均匀性。

所需的目标是避免形成填料在母料内的分散的囊(通常称为附聚物)。

表述组合物“基于”应该理解为是指组合物包含所用的多种组分的混合物和/或反应产物，这些基本组分中的一些能够或意图在组合物制造的不同阶段，特别是在其化学交联过程中彼此间至少部分地反应。