[发明专利]用于轮胎的橡胶组合物以及使用该组合物制备的轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及用于轮胎的橡胶组合物，制备该组合物的方法，以及使用该组合物制备的轮胎。更具体地，本发明涉及含有纤维素晶须的用于轮胎的橡胶组合物，制备该组合物的方法，以及使用该组合物制备的轮胎。

背景技术

纤维素是一种广为人知的生物聚合物，生物聚合物是指由可以再生的有机资源产生的聚合物质。由于纤维素一般具有生物降解性，因此纤维素可以称为“基于生物的”和“可生物降解的”。纤维素由天然资源产生，并且在使用之后，能被自然界存在的微生物分解成水和二氧化碳。因此，纤维素被称为环境友好产物，从产生到最终处理对环境的负担都较小。目前，世界范围内，环境保护和针对高油价的对策得到了越来越多的关注，考虑物质的环境友好性，生物聚合物是非常具有创新性的物质，能够由可以再生的资源产生聚合物，并且可以无任何环境污染而安全处理。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于轮胎的橡胶组合物以及制备该组合物的方法，该橡胶组合物能够提供具有优异通用性能的轮胎。

本发明的另一个目的是提供一种使用上述用于轮胎的橡胶组合物制备的轮胎。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，用于轮胎的橡胶组合物包含原料橡胶和纤维素晶须。

纤维素晶须可以具有例如10nm至50nm的平均长度。另外，相对于100重量份的原料橡胶，可以包含例如0.1重量份至5重量份的纤维素晶须。

根据本发明的另一个方面，用于轮胎的橡胶组合物的制备方法包括将纤维素晶须分散在有机溶剂中，从而制备分散有纤维素晶须的溶液的步骤；和将分散有纤维素晶须的溶液加入原料橡胶中的步骤。

在制备分散有纤维素晶须的溶液的步骤中，选自环保芳烃(treated distillate aromatic extract)(TDAE)油、液体老化抑制剂、液体橡胶以及它们的混合物中的任何一种有机溶剂可以用作所述有机溶剂。此外，上述步骤可以通过将1至30重量份的纤维素晶须分散在100重量份的有机溶剂中而实施。上述步骤可以包括向有机溶剂中另外添加表面活性剂的步骤；或者可以包括将纤维素晶须分散在有机溶剂中，并超声处理该分散液的步骤。

制备用于轮胎的橡胶组合物的方法还可以包括在制备分散有纤维素晶须的溶液的步骤之前，制备纤维素晶须的步骤。

制备纤维素晶须的步骤可以包括用酸或碱水解纤维素的步骤。此步骤可以包括，例如将10至30重量份的纤维素加入100重量份的40％至70％的酸性或碱性水溶液中。此外，上述步骤可以包括在50℃至100℃下用酸或碱水解纤维素5小时至10小时的步骤。制备纤维素晶须的步骤还可以包括中和经水解的反应混合物的步骤。

根据本发明的另一个方面的轮胎使用上述用于轮胎的橡胶组合物制备。

具体实施方式

下文将更详细说明本发明。

根据本发明的一个实施方案，用于轮胎的橡胶组合物包含原料橡胶和纤维素晶须。

原料橡胶可以为选自天然橡胶、合成橡胶和它们的组合中的任意一种。

天然橡胶可以为普通天然橡胶或改性天然橡胶。

关于普通天然橡胶，可以使用任何已知为天然橡胶的物质，对来源地等无特别限制。该天然橡胶包含顺-1,4-聚异戊二烯作为主要组分，但取决于所需要的特性，所述天然橡胶还可以包含反-1,4-聚异戊二烯。因此，所述天然橡胶可以包括含有顺-1,4-聚异戊二烯作为主要组分的天然橡胶，以及含有反-1,4-聚异戊二烯作为主要组分的天然橡胶，例如，巴拉塔树胶，它是南美洲产的一种人心果橡胶。

改性天然橡胶是指通过改性或纯化普通天然橡胶得到的产品。改性天然橡胶的例子包括环氧化的天然橡胶(ENR)、脱蛋白质的天然橡胶(DPNR)和氢化的天然橡胶。

上述合成橡胶可以为选自苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、改性苯乙烯-丁二烯橡胶、丁二烯橡胶(BR)、改性丁二烯橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、表氯醇橡胶、氟橡胶、硅橡胶、腈橡胶、氢化腈橡胶、腈-丁二烯橡胶(NBR)、改性腈-丁二烯橡胶、氯化聚乙烯橡胶、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)橡胶、乙烯-丙烯橡胶、乙烯-丙烯-二烯(EPDM)橡胶、HYPALON橡胶、氯丁二烯橡胶、乙烯-醋酸乙烯橡胶、丙烯酸橡胶、聚醚型(hydrin)橡胶、乙烯基苄基氯-苯乙烯-丁二烯橡胶、溴甲基苯乙烯-丁基橡胶、马来酸苯乙烯-丁二烯橡胶、羧酸苯乙烯-丁二烯橡胶、环氧树脂-异戊二烯橡胶、马来酸乙烯-丙烯橡胶、羧酸腈-丁二烯橡胶、溴化聚异丁基异戊二烯-共-对甲基苯乙烯(BIMS)橡胶以及它们的混合物中的任意一种。