[发明专利]具有解聚碳纳米管的橡胶组合物

说明书

本发明描述包括胎面和/或其它轮胎组件的制品，所述胎面和/或其它轮胎组件至少部分地由具有包含解聚碳纳米管的固体聚结材料的橡胶组合物形成。此类橡胶组合物包括二烯橡胶组分和固体聚结材料，所述固体聚结材料包含由碳纳米管的连续网络组成的解聚碳纳米管，所述连续网络含有1)空隙和2)平均尺寸dsubgt;50/subgt;小于5μm的碳纳米管的聚集体，所述空隙和所述聚集体一起的量小于预定表面积的60％，如通过电子显微术成像分析所测定，其余部分为所述连续网络中的所述解聚碳纳米管，所述解聚碳纳米管不包含明确定义的形状。

技术领域

本发明大体上涉及具有纳米粒子的橡胶组合物，且更确切地说，涉及用解聚碳纳米管生产的橡胶组合物。

背景技术

由于碳纳米管(CNT)的机械性能、非常高的长度/直径比以及优异的电性能和热性能，其通常用于改变包含碳纳米管的材料的传导性。

现有技术CN 102101919A描述了一种橡胶组合物，其包含小于40phr的炭黑和1phr至10phr的长度至少为5微米的碳纳米管，其中包含所述橡胶组合物的轮胎胎面的体积电阻率小于1×10⁹ohm-cm。

然而，碳纳米管的制造产生材料的初级聚集体，使得这些碳纳米管难以均匀分布到橡胶组合物中，从而导致期望的性能不足。

现有技术US 2008207817A1通过使用至少一种分散剂使碳纳米管在聚合物基体内均匀分散，以实现期望的机械性能和电性能。轮胎必须符合大量的技术要求(通常是对立的)，包括低滚动阻力、高耐磨性、良好的道路行为以及良好的材料内聚力。

众所周知，在轮胎领域中，一种性能性质的改善通常会不利于另一种性能性质。通常，适用于制造提供较低滞后特性的轮胎组件的橡胶组合物将还生产提供较少耐磨性的轮胎组件。

因此，需要提供具有改进的特性的橡胶制品，且尤其对于轮胎，需要提供例如具有改进的滞后特性和磨损特性之间的折衷的轮胎。

发明内容

本发明的特定实施例包括胎面和/或其它轮胎组件，所述胎面和/或其它轮胎组件是使用具有包含解聚碳纳米管的固体聚结材料的橡胶组合物形成。其它制品可至少部分由此类橡胶组合物制成。此类包括基于可交联橡胶组合物的橡胶组合物，所述可交联橡胶组合物包含二烯橡胶组分和固体聚结材料，所述固体聚结材料包含由碳纳米管的连续网络组成的解聚碳纳米管。

所述连续网络包括1)空隙和2)d₅₀平均尺寸小于5μm的碳纳米管的聚集体，空隙和聚集体一起的量小于预定表面积的60％，此类百分比如通过电子显微术成像分析所测定，其余部分为连续网络中的解聚碳纳米管，所述解聚碳纳米管不包含明确定义的形状且其量为预定表面积的至少40％。可交联橡胶组合物进一步包括固化系统。

本发明的前述和其它目标、特征和优点将从本发明的特定实施例的以下更详细描述显而易见。

附图说明

图1为显示包含在其合成期间获得的初级聚集体的原始碳纳米管的显微照片。(比较)

图2为显示适用于本文所公开的橡胶组合物的固体聚结材料的实例的显微照片。

具体实施方式

本发明的实施例包括橡胶组合物，其包括碳纳米管作为增强填料。此类橡胶组合物适用于多种制品，如用于充气和非充气轮胎的轮胎组件，包括轮胎胎面。虽然众所周知在橡胶组合物中使用碳黑和二氧化硅作为增强填料，但本文所公开的橡胶组合物的特定实施例利用碳纳米管作为增强填料，其作为包含解聚碳纳米管的固体聚结材料添加到橡胶组合物中。此类材料的组成和物理特征以及其制成方法在法国INPI提交的阿科玛(Arkema)的专利申请(2018年1月12日提交的专利申请第FR 1850241号)中充分描述，所述申请以引用的方式全部并入本文中。阿科玛为专业化学品和先进材料的全球制造商，且总部位于法国。