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CN104220506B - 用于改进的磨损性质的轮胎胎面 - Google Patents

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CN104220506B CN201280071875.XA CN201280071875A CN104220506B CN 104220506 B CN104220506 B CN 104220506B CN 201280071875 A CN201280071875 A CN 201280071875A CN 104220506 B CN104220506 B CN 104220506B
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Abstract

本发明提供了由橡胶组合物制得的橡胶制品，包括轮胎和轮胎胎面，所述橡胶组合物包含经官能化的苯乙烯‑丁二烯橡胶(SBR)和聚丁二烯橡胶，其中所述经官能化的SBR包含作为活性部分附接的官能团，且其中SBR的丁二烯部分具有30wt.％至70wt.％之间的反式‑1,4含量。所述橡胶组合物还包含增塑体系，所述增塑体系具有玻璃化转变温度(Tg)为至少25℃的增塑树脂和增塑液体，其中所述增塑体系以提供玻璃化转变温度为‑25℃至‑15℃之间，且60℃下的动态模量G*为0.8MPa至1.3MPa之间的橡胶组合物的有效量添加。所述橡胶组合物由二氧化硅填料增强。

Description

用于改进的磨损性质的轮胎胎面
技术领域
本发明通常涉及用于车辆的轮胎，更特别地涉及胎面雕刻和胎面材料。
背景技术
行业中已知轮胎设计者必须常常折中他们所设计的轮胎的某些特性。改变轮胎设计以改进轮胎的一种特性常常导致折中，即另一轮胎特性的抵消下降。一种这样的折中存在于轮胎磨损与湿制动之间。轮胎磨损可通过增加共混至胎面的橡胶组合物中的聚丁二烯的量而改进。然而，增加胎面的橡胶组合物中的聚丁二烯含量通常导致湿制动性能的损失，已知的是湿制动性能例如通过减少轮胎胎面的聚丁二烯含量而改进。
轮胎设计者和在轮胎工业中进行研究的那些人寻求可打破已知折中的一些的材料和轮胎结构。有利的是提供新的轮胎设计，其打破磨损与湿制动之间的折中。
发明内容
本发明的特定实施例包括用于车辆的轮胎和胎面，其出乎意料地打破了轮胎设计者所面临的折中，即轮胎的胎面磨损的增加通常导致轮胎的湿制动性能的下降。实施例包括一种用于轮胎的胎面，所述胎面包含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以每100重量份橡胶计包含主要比例的经官能化的苯乙烯-丁二烯橡胶以及聚丁二烯橡胶。为了提供对湿/磨损折中的打破，SBR为经官能化的橡胶，其在丁二烯部分中具有30wt.％至70wt.％之间的反式-1,4-含量。包含于所述橡胶组合物中的第二橡胶弹性体为聚丁二烯橡胶。
所述橡胶组合物还包含增塑体系，所述增塑体系包含玻璃化转变温度(Tg)为至少25℃的增塑树脂和增塑液体。所述增塑体系以提供玻璃化转变温度为-25℃至-15℃之间，且60℃下的动态模量G*为0.8MPa至1.3MPa之间的橡胶组合物的有效量包含于所述橡胶组合物中。
除了所述增塑体系之外，可用于制造橡胶制品(包括轮胎和胎面)的橡胶组合物的特定实施例包含60phr至125phr之间的二氧化硅填料，还包含硫固化体系。
在特定实施例中，SBR可由选自如下的官能团官能化：氨基部分、硅烷醇部分、烷氧基硅烷部分、羧基部分、聚醚部分或它们的组合。这种官能团可附接至主链、附接至SBR的链端，或沿着SBR的链，或它们的组合。
通过本发明的特定实施例的如下的更详细的描述，本发明的前述和其他目的、特征和优点将是显而易见的。
具体实施方式
本发明的特定实施例包括用于车辆的轮胎和胎面，其出乎意料地打破了轮胎设计者所面临的折中，即轮胎的胎面磨损的增加通常导致轮胎的湿制动性能的下降。特定实施例也包括它们的制造方法。所述折中可通过如下方式打破：由橡胶组合物形成独特的轮胎胎面，所述橡胶组合物包含(1)具有高反式-1,4-含量的经官能化的苯乙烯-丁二烯橡胶、(2)聚丁二烯橡胶，和(3)具有增塑树脂和增塑液体的增塑体系，所述增塑树脂具有高玻璃化转变温度(Tg)。
在制备本文公开的形成轮胎和轮胎胎面的橡胶组合物中，调节增塑液体与增塑树脂的比例，以提供玻璃化转变温度(Tg)为-25℃至-15℃之间，且60℃下的动态模量G*为0.8MPa至1.3MPa之间的形成轮胎胎面的橡胶组合物。出乎意料地，当橡胶组合物包含主要量的具有高反式-1,4-含量的经官能化的SBR，并适当调节增塑体系以提供所需的Tg和动态模量时，可获得轮胎胎面的优异的制动和磨损性质。
如本文所用，“phr”为“每100重量份橡胶的重量份数”，并且为本领域的常见量度，其中橡胶组合物的组分相对于组合物中的橡胶的总重量计量，即相对于组合物中每100重量份的全部橡胶，组分的重量份。
如本文所用，弹性体和橡胶为同义术语。
如本文所用，“基于”为认为本发明的实施例由经硫化或经固化的橡胶组合物制得的术语，所述橡胶组合物在它们组装之时是未固化的。因此，经固化的橡胶组合物是“基于”未固化的橡胶组合物。换言之，经交联的橡胶组合物基于或包含可交联橡胶组合物的成分。
如通常已知，轮胎胎面为围绕轮胎周向延伸的车辆轮胎的道路接触部分。其设计为提供车辆所需的处理特性，例如牵引力、干制动、湿制动、转弯等，所有这些优选以最小量的所产生的噪声并在低滚动阻力下提供。本文公开的橡胶组合物可用于形成轮胎胎面的至少一部分，在其他特定实施例中，可用于形成整个轮胎胎面，以提供包括于本发明中的胎面的改进的制动和磨损性能。
如上所述，本发明的特定实施例包括胎面和由橡胶组合物制造的这种胎面的轮胎，所述橡胶组合物包含具有高反式-1,4含量的经官能化的苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)和聚丁二烯橡胶(BR)。BR为可用于许多橡胶制品(包括轮胎)中的常用橡胶组分，并且是共轭1,3-丁二烯的均聚物。
SBR为苯乙烯和1,3-丁二烯的共聚物，并且为最常用的合成橡胶之一。SBR的微结构通常以结合的苯乙烯的量和聚合物的丁二烯部分的形式的方式描述。通常适用于轮胎中的典型的SBR为大约25wt.％的结合苯乙烯。具有极高的结合苯乙烯含量(例如大约80wt％)的材料被认定为高苯乙烯树脂，且不适合作为用于制造胎面的弹性体。本发明的特定实施例可使用结合苯乙烯含量为3wt.％至40wt.％之间，或者10wt.％至35wt.％之间，15wt.％至28wt.％之间或30wt.％至40wt.％之间结合苯乙烯的SBR。
由于存在于SBR的丁二烯部分中的双键，丁二烯部分由三种形式组成：顺式-1,4、反式-1,4和乙烯基-1,2。适用于本文公开的橡胶组合物中的SBR材料为具有至少30wt.％，或者30wt.％至70wt.％之间，35wt.％至55wt.％之间或35wt.％至45wt.％之间的高反式-1,4含量的那些。
用于确定SBR材料的丁二烯部分的微结构的方法是本领域普通技术人员公知的，并包括例如NMR法和红外光谱法。在一个合适的NMR谱法中，可使用例如Bruker AM250波谱仪进行碳-13NMR分析。碳-13的标称频率为62.9MHz，且在无“核欧佛豪瑟效应”(NOE)的情况下记录谱图以确保定量结果。谱宽为240ppm。所用的角脉冲为90°脉冲，其持续时间为5μs。使用与质子宽带去偶的低功率来消除在碳-13采集过程中的标量1H-碳-13偶合。序列重复时间为4秒。累积以增加信噪比的瞬态叔为8192。谱图相对于在77ppm处的CDCl3带进行校正。
经官能化的橡胶(即附接活性部分的那些)是行业中公知的。可通过沿着聚合物的支链或在聚合物的支链端部处将这些活性部分附接至聚合物主链，从而将弹性体官能化。经官能化的弹性体的例子包括经硅烷醇或聚硅氧烷官能化的弹性体，其例子可见于以全文引用的方式并入本文的美国专利No.6,013,718中。经官能化的弹性体的其他例子包括如US5,977,238中描述的具有烷氧基硅烷基团的那些、如US 6,815,473中描述的具有羧基的那些，如US 6,503,973中描述的具有聚醚基团的那些，或如US 6,800,582中描述的具有氨基的那些，所有专利以引用方式并入本文。
在本发明的特定实施例中，SBR为经官能化的弹性体，其具有附接至全部数量的支链端部中的至少一部分或沿着聚合物的丁二烯部分的支链附接的官能部分。这种官能部分可包括例如氨基、硅烷醇基团、烷氧基硅烷基团、羧基或聚醚基团。在特定实施例中，官能部分可选自氨基、硅烷醇基团或烷氧基硅烷基团。在特定实施例中，经官能化的SBR可包括两种或更多种不同的这种经官能化的SBR的混合物，或限定至经官能化的SBR中的一者。
本文公开的橡胶组合物可包含50phr至85phr之间，或者50phr至75phr之间，53phr至75phr之间或60phr至80phr之间的经官能化的高反式-1,4SBR。同样地，橡胶组合物可包含15phr至50phr之间，或者25phr至50phr之间，25phr至47phr之间或20phr至40phr之间的聚丁二烯橡胶。
除了二烯弹性体和增强填料之外，本文公开的橡胶组合物的特定实施例还包含增塑体系。增塑体系可提供橡胶混合物的可加工性的改进和用于调节橡胶组合物的动态模量和玻璃化转变温度的方式。合适的增塑体系包含增塑液体和增塑树脂两者，以获得胎面的所需制动和磨损特性。
合适的增塑液体可包括已知其对二烯弹性体的增塑性质的任何液体。与作为固体的树脂相反，在室温(23℃)下，具有不同粘度的这些液体增塑剂或这些油为液体。例子包括衍生自石油原料的那些、具有植物碱的那些和它们的组合。石油基的油的例子包括行业中已知的芳族油、石蜡油、环烷油、MES油、TDAE油等。也已知的是液体二烯聚合物、聚烯烃油、醚增塑剂、酯增塑剂、磷酸酯增塑剂、磺酸酯增塑剂和液体增塑剂的组合。
合适的植物油的粒子包括葵花油、大豆油、红花油、玉米油、亚麻籽油和棉籽油。这些油和其他这种植物油可单独使用或组合使用。在一些实施例中，具有高油酸含量(至少70重量％或者至少80重量％)的葵花油是可用的，一个例子为可得自在明尼苏达州明尼阿波里斯有办公室的嘉吉公司(Cargill)的AGRI-PURE 80。在本发明的特定实施例中，合适的增塑油的选择限制至具有高油酸含量的植物油。
可用于本发明的任何特定实施例中的增塑液体的量取决于特定情况和所需结果。通常，例如，增塑液体可以以5phr至50phr之间，或者5phr至40phr之间，5phr至30phr之间或5phr至25phr之间的量存在于橡胶组合物中。由于增塑液体和增塑烃类树脂两者均包含于增塑体系中，因此如下所述调节两类增塑剂的量以获得胎面的所需物理特性。
增塑烃类树脂为与液体增塑化合物(如增塑油)相比，在环境温度(例如23℃)下为固体的烃类化合物。此外，增塑烃类树脂与橡胶组合物可相容(即可溶混)，其中树脂以使得树脂充当真正的增塑剂的浓度(例如以通常为至少5phr的浓度)而与橡胶组合物混合。
增塑烃类树脂为脂族、芳族或这些类型的组合的聚合物/低聚物，即是指树脂的聚合基可由脂族和/或芳族单体形成。这些树脂可为天然或合成材料，并可为石油基(在此情况中树脂可称为石油增塑树脂)或基于植物材料。在特定实施例中，尽管不限制本发明，但这些树脂可以基本上只包含氢和碳原子。
可用于本发明的特定实施例的增塑烃类树脂包括作为环戊二烯(CPD)或二聚环戊二烯(DCPD)的均聚物或共聚物、萜烯的均聚物或共聚物、C5馏分的均聚物或共聚物和它们的混合物的那些。
如上通常所述的这种共聚物增塑烃类树脂可包括例如由(D)CPD/乙烯基-芳族的共聚物、(D)CPD/萜烯的共聚物、(D)CPD/C5馏分的共聚物、萜烯/乙烯基-芳族的共聚物、C5馏分/乙烯基-芳族的共聚物或它们的组合组成的树脂。
可用于萜烯均聚物和共聚物树脂的萜烯单体包括α-蒎烯、β-蒎烯和柠檬烯。特定实施例包括柠檬烯单体的聚合物，其包括三个异构体：L-柠檬烯(左旋对映异构体、D-柠檬烯(右旋对映异构体)、或二戊烯、右旋和左旋对映异构体的外消旋混合物。
乙烯基芳族单体的例子包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻-，间-，对-甲基苯乙烯、乙烯基-甲苯、对-叔丁基苯乙烯、甲氧基苯乙烯、氯苯乙烯、乙烯基-均三甲基苯、二乙烯基苯、乙烯基萘、来自C9馏分(或更通常地来自C8至C10馏分)的任何乙烯基-芳族单体。包括乙烯基-芳族共聚物的特定实施例包括在共聚物中为少数单体(以摩尔分数表示)的乙烯基-芳族。
本发明的特定实施例包括(D)CPD均聚物树脂、(D)CPD/苯乙烯共聚物树脂、聚苧烯树脂、柠檬烯/苯乙烯共聚物树脂、柠檬烯/(D)CPD共聚物树脂、C5馏分/苯乙烯共聚物树脂、C5馏分/C9馏分共聚物树脂和它们的混合物作为增塑烃类树脂。
适用于本发明的包含萜烯树脂的市售增塑树脂包括由特拉华州威明顿的赫拉克勒斯公司(Hercules Inc.of Wilmington,DE)以名称Resin R2495销售的聚α蒎烯树脂。Resin R2495具有约932的分子量，约135℃的软化点，和约91℃的玻璃化转变温度。可用于本发明的另一市售产品包括由法国的DRT公司销售的DERCOLYTE L120。DERCOLYTE L120聚萜烯-柠檬烯树脂具有约625的数均分子量，约1010的重均分子量，约1.6的Ip，约119℃的软化点，并具有约72℃的玻璃化转变温度。可用于本发明的又一市售萜烯树脂包括由佛罗里达州杰克逊维尔的亚利桑那化学公司(Arizona Chemical Company of Jacksonville,FL)销售的SYLVARES TR 7125和/或SYLVARES TR 5147聚苧烯树脂。SYLVARES 7125聚苧烯树脂具有约1090的分子量，约125℃的软化点，约73℃的玻璃化转变温度，而SYLVARES TR 5147具有约945的分子量，约120℃的软化点，并具有约71℃的玻璃化转变温度。
市售的其他合适的增塑烃类树脂包括C5馏分/乙烯基-芳族苯乙烯共聚物，特别是以名称SUPER NEVTAC 78、SUPER NEVTAC 85和SUPER NEVTAC 99来自内维尔化学公司(Neville Chemical Company)、以名称WINGTACK EXTRA来自固特异化学公司(GoodyearChemicals)、以名称HIKOREZ T1095和HIKOREZ T1100来自科隆公司(Kolon)，和以名称ESCOREZ 2101和ECR 373来自埃克森公司(Exxon)的C5馏分/苯乙烯或C5馏分/C9馏分。
作为市售的柠檬烯/苯乙烯共聚物树脂的其他合适的增塑烃类树脂包括来自法国DRT公司的DERCOLYTE TS 105，和来自亚利桑那化学公司(Arizona Chemical Company)的名称为ZT115LT和ZT5100的增塑烃类树脂。
应注意，增塑树脂的玻璃化转变温度可根据ASTM D3418(1999)通过差示扫描量热法(DSC)测得。在特定实施例中，可用的树脂可具有至少25℃或者至少40℃或至少60℃或25℃至95℃之间，40℃至85℃之间或60℃至80℃之间的玻璃化转变温度。
可用于本发明的任何特定实施例中的增塑烃类树脂的量取决于特定情况和所需结果，并可以以40phr至60phr之间，或者40phr至55phr之间或40phr至50phr之间的量存在。如上所述，由于增塑液体和增塑烃类树脂两者均包含于增塑体系中，因此如下所述调节两类增塑剂的量以获得胎面的所需物理特性，从而改进磨损和制动性质。
调节增塑体系的量，以提供玻璃化转变温度为-25℃至-15℃之间或者-20℃至-15℃之间，且60℃下的动态模量G*为0.8MPa至1.3MPa之间或者0.8MPa至1.2MPa之间或0.9MPa至1.3MPa之间的橡胶组合物，所述玻璃化转变温度和60℃下的动态模量G*均根据ASTMD5992-96测得。这样，可调节液体增塑剂的量与增塑树脂的量的比例，以获得橡胶组合物的所需物理性质，从而当使用高反式-1,4的经官能化的SBR作为如本文公开的橡胶组合物中的主要弹性体时，获得湿制动-磨损折中的出乎意料的打破。这种比例可为0.1至0.7之间或者0.1至0.35之间或0.1至0.25之间。
本文公开的橡胶组合物还包含二氧化硅的增强填料。本领域已知的可用的二氧化硅增强填料包括热解法二氧化硅、沉淀二氧化硅和/或高分散性二氧化硅(称为“HD”二氧化硅)。高分散性二氧化硅的例子包括来自德固赛公司(Degussa)的Ultrasil 7000和Ultrasil 7005、来自罗地亚公司(Rhodia)的二氧化硅Zeosil 1165MP、1135MP和1115MP、来自PPG公司的二氧化硅Hi-Sil EZ150G，和来自胡贝尔公司(Huber)的二氧化硅Zeopol8715、8745和8755。在特定实施例中，二氧化硅可具有例如60m2/g至250m2/g之间或者80m2/g至230m2/g之间的BET表面积。二氧化硅填料可以以60phr至125phr之间，或者70phr至120phr之间，80phr至110phr之间或85phr至110phr之间的量添加至橡胶组合物中。
在本发明的特定实施例中，排除其他增强填料，从而例如不使用或使用极少(<10phr)的炭黑。
为了将二氧化硅填料偶联至二烯弹性体，至少为双官能的的偶联剂在无机增强填料与二烯弹性体之间提供足够的化学和/或物理连接。这种偶联剂的例子包括双官能有机硅烷或聚有机硅氧烷。这种偶联剂和它们的使用是本领域公知的。偶联剂可任选地预先接枝至二烯弹性体上或无机增强填料上，如已知的那样。或者，偶联剂可以以其自由或非接枝状态混合至橡胶组合物中。一种可用的偶联剂为X 50-S，其为可得自赢创德固赛公司(Evonik Degussa)的Si69(活性成分)和N330炭黑的以重量计50-50的共混物。
在根据本发明的橡胶组合物中，偶联剂的含量可为2phr至15phr之间，或者5phr至10phr之间。
本文公开的橡胶组合物可使用任何合适的固化体系(包括过氧化物固化体系或硫固化体系)固化。特定实施例使用硫固化体系固化，所述硫固化体系包含单体硫，且还可包含例如促进剂、硬脂酸和氧化锌中的一种或多种。合适的单体硫包括例如粉末硫、橡胶制造商的硫、商用硫和不可溶的硫。在本文公开的橡胶组合物的特定实施例中，包含于橡胶组合物中的单体硫的量可为例如0.5phr至6phr之间。特定实施例可不包含添加于固化体系中的单体硫，而是包含硫给体。
使用促进剂以控制硫化所需的时间和/或温度，并改进经固化的橡胶组合物的性质。本发明的特定实施例包含一种或多种促进剂。可用于本发明中的合适的主促进剂的一个例子为次磺酰胺。合适的次磺酰胺促进剂的例子包括n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CBS)、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(TBBS)、N-氧二乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺(MBS)和N'-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(DCBS)。促进剂的组合常常可用于改进经固化的橡胶组合物的性质，且特定实施例包括第二促进剂的添加。
特定实施例可包括使用中等快速的促进剂，例如二苯胍(DPG)、三苯基胍(TPG)、二邻甲苯胍(DOTG)、邻甲苯双胍(OTBG)或六亚甲基四胺(HMTA)作为第二促进剂。这种促进剂可以以例如至多4phr，0.5至4phr之间，0.5至3phr之间或1至2phr之间的量添加。特定实施例可排除快速促进剂和/或超快速促进剂的使用，所述快速促进剂和/或超快速促进剂例如，快速促进剂：二硫化物和苯并噻唑；超快速促进剂：秋兰姆、黄原酸酯、二硫代氨基甲酸酯和二硫代磷酸酯。
如本领域已知，可将其他添加剂添加至本文公开的橡胶组合物中。这种添加剂可包括例如如下的一些或全部：抗降解剂、抗氧化剂、脂肪酸、石蜡、硬脂酸和氧化锌。抗降解剂和抗氧化剂的例子包括6PPD、77PD、IPPD和TMQ，并可以以例如0.5至5phr的量添加至橡胶组合物中。氧化锌可以以例如1phr至6phr之间或者1.5phr至4phr之间的量添加。蜡可以以例如1phr至5phr之间的量添加。
可通常使用两个连续的制备阶段(在高温下的热机械加工的第一阶段，接着是在较低温度下的机械加工的第二阶段)，以本领域普通技术人员已知的方式在合适的炼胶机中制得作为本发明的实施例的橡胶组合物。
热机械加工的第一阶段(有时称作“非生产”阶段)旨在通过捏合而充分混合除了硫化体系之外的组合物的各种成分。在诸如密闭式炼胶机或挤出机的合适捏合设备中进行该阶段，直至在机械加工和施加在混合物上的高剪切的作用下，达到通常为120℃至190℃之间的最大温度。
在混合物冷却之后，在较低温度下实施机械加工的第二阶段。该修整(finishing)阶段(有时称为“生产”阶段)包括在合适的设备(例如开放式炼胶机)中通过混合而引入硫化(或交联)体系(硫或其他硫化剂和一种或多种促进剂)。该阶段在低于混合物的硫化温度的足够低温下进行适当时间(通常例如1至30分钟之间)，以防止过早硫化。
橡胶组合物可成型为可用的制品，包括用于车辆轮胎上的胎面，在特定实施例中用于客车和/或轻型卡车上的轮胎胎面。胎面可作为胎面带成型，然后之后制备为轮胎的一部分，或者胎面可通过例如挤出并随后在模具中固化而直接成型于轮胎胎体上。这样，胎面带可在设置于轮胎胎体上之前固化，或者可在设置于轮胎胎体上之后固化。通常，轮胎胎面在模具中以已知的方式固化，所述模具将胎面元件(包括例如模制至胎面中的沟槽、肋和/或花纹块)模制至胎面中。
应注意，前述包括对以解释本发明的方式提供的本发明的特定实施例的详细引用。例如，作为一个实施例的一部分所阐述或描述的特征可以与另一个实施例一起使用，从而又产生第三个实施例。本发明通过如下实例进行进一步说明，如下实例被认为仅是说明性的而不以任何方式限制本发明。下文为对如下实例中所用的测试工序的描述。
通过测量在潮湿路面上(沥青混凝土)上突然制动时从50MPH至0MPH所需的距离，从而确定安装于配备ABS制动系统的汽车上的轮胎的湿制动。大于任意设定为100的对照值的值表明改进的结果，即更短的制动距离。
通过使轮胎经受实际上路行驶，并在行驶10,000至12,000英里之间测量其磨损速率(损失的胎面的mm/1000英里)，从而测量安装于汽车上的轮胎的耐磨性。大于任意设定为100的对照值的值表明改进的结果，即更小的磨损速率。
根据ASTM D5992-96在Metravib VA400型粘度分析仪测试系统上测量橡胶组合物的动态性质(Tg和G*)。当经硫化的材料的样品在温度以1.5°C/min的速率增加的-60℃至100℃的温度扫描下，在10Hz的频率下经受0.7MPa的恒定的交替单正弦剪切应力时，记录经硫化的材料的样品的响应(双剪力几何，两个10mm直径的圆柱形样品中的每一个为2mm厚)。获取在60℃下的剪切模量G*，并将发生max tanδ的温度记录为玻璃化转变温度Tg。
实例1
使用表1和2所示的组分制备橡胶组合物。表1和2所示的组成橡胶组合物的每种组分的量以重量份/100重量份橡胶(phr)提供。
表1-橡胶配方
*-指示轮胎(Index Tire)
聚萜烯树脂为SYLVARES TR-5147，即可得自佐治亚州萨凡纳的亚利桑那化学公司(Arizona Chemical,Savannah,GA)的聚苧烯树脂。增塑油为葵花油。二氧化硅为ZEOSIL160，即BET为160m2/g的可得自罗地亚公司(Rhodia)的高分散性二氧化硅。增塑油为AGRI-PURE 80。硅烷偶联剂为可得自赢创德固赛公司(Evonik Degussa)的Si69。固化包包含硫、促进剂、氧化锌和硬脂酸。
表2-橡胶配方
对照配方W1-W7均包含由端链硅烷醇部分官能化的反式-1,4含量为18.4wt.％的经官能化的苯乙烯-丁二烯橡胶。配方F1-F6包含由硅烷醇或氨基部分官能化的反式-1,4含量为38.1wt.％的经官能化的SBR，如表1和2所示。硅烷醇官能团附接至支链端部，氨基沿着支链长度附接。调节增塑油和树脂的量，以将经固化的橡胶组合物的Tg和动态模量保持在所需范围内，从而在橡胶组合物中所用的主要弹性体为经官能化的高反式-1,4SBR的情况下获得湿制动/磨损折中的打破。
通过上述过程，在Banbury炼胶机中混合表1和2中给出的组分(除了硫和促进剂之外)，从而制得橡胶配方。在炼胶机上在第二阶段中添加促进剂和硫。进行硫化，然后测试配方以测量它们的物理性质，所述物理性质在表1和2中报道。
使用表1和2中所示的配方中的每一个来制造轮胎(201/55R16四季型)。根据上述测试工序，测试轮胎的湿制动和磨损性能。测试结果示于表1和2中。所有轮胎测试结果相对于使用配方W1制得的轮胎进行归一化。如由表1所示的结果可以看出，在每个结果中打破了湿制动与磨损之间的折中，且显著改进了特性中的一者而不显著降低另一者。
在本文的权利要求书和说明书中所用的术语“包含”、“包括”和“具有”应该被认为表示开放的组，所述开放的组可包括未指出的其他要素。在本文的权利要求书和说明书中所用的术语“基本由……组成”应该被认为表示部分开放的组，所述部分开放的组可包括其他未指出的要素，只要那些其他要素不实质性地改变所要求保护的发明的基本特性和新颖特性。术语“一个”及词语的单数形式应该被认为是包括该词语的复数形式，使得所述术语意指提供某物的一个或多个。术语“至少一个”和“一个或多个”可互换使用。术语“一个”或“单个”应该用于表示旨在某物的一个且仅一个。类似地，当意指事物的特定数目时，使用其他特定整数值，例如“二个”。术语“优选地”、“优选的”、“优选”、“任选地”、“可以”和类似的术语用于表示提到的项、条件或步骤是本发明的任选(非必须)特征。描述为“a至b之间”的范围包括“a”和“b”的值。
由前述描述应了解在不背离本发明的实质下可对本发明的实施例进行各种修改和改变。提供前述描述仅为了说明的目的，而不应解释为限定的方式。仅如下权利要求书的语言应限定本发明的范围。

Claims (15)

1.一种用于轮胎的胎面，所述胎面包含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以每100重量份橡胶(phr)计包含：
100phr的橡胶，所述橡胶选自50phr至85phr之间的经官能化的苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)和15phr至50phr之间的聚丁二烯橡胶，其中所述经官能化的SBR包含作为活性部分附接的官能团，且其中SBR的丁二烯部分具有30wt.％至70wt.％之间的反式-1,4含量；
增塑体系，所述增塑体系包含玻璃化转变温度(Tg)为至少25℃的增塑树脂和增塑液体，其中所述增塑树脂为聚苧烯树脂，所述增塑树脂的量为40phr至60phr之间，所述增塑液体限定为植物油，所述增塑液体与所述增塑树脂的比例为0.1至0.35之间，所述增塑体系以提供玻璃化转变温度为-25℃至-15℃之间，且60℃下的动态模量G*为0.8MPa至1.3MPa之间的橡胶组合物的有效量添加；
60phr至125phr之间的二氧化硅填料；和
硫固化体系。
2.根据权利要求1所述的胎面，其中所述官能团选自氨基部分、硅烷醇部分、烷氧基硅烷部分、羧基部分、聚醚部分或它们的组合。
3.根据权利要求1所述的胎面，其中所述官能团选自硅烷醇基团、氨基部分或它们的组合。
4.根据权利要求1所述的胎面，其中所述官能团附接至SBR的链端。
5.根据权利要求1所述的胎面，其中所述官能团附接至SBR的主链。
6.根据权利要求1所述的胎面，其中所述官能团附接至SBR的链端、沿着SBR的链附接，或它们的组合。
7.根据权利要求1所述的胎面，其中所述丁二烯部分的反式-1,4含量为35wt.％至55wt.％之间。
8.根据权利要求1所述的胎面，其中所述丁二烯部分的反式-1,4含量为37wt.％至43wt.％之间。
9.根据权利要求1所述的胎面，其中所述增塑树脂的量为40phr至50phr之间。
10.根据权利要求1所述的胎面，其中所述增塑液体为油酸含量为至少70重量％的植物油。
11.根据权利要求1所述的胎面，其中所述增塑液体的量为5phr至30phr之间。
12.根据权利要求1所述的胎面，其中所述橡胶组合物的玻璃化转变温度为-20℃至-15℃之间。
13.根据权利要求1所述的胎面，其中SBR的反式-1,4含量为35wt.％至45wt.％之间。
14.根据权利要求1所述的胎面，其中所述二氧化硅填料含量为80phr至110phr之间。
15.根据权利要求1所述的胎面，其中所述橡胶组合物的60℃下的动态模量G*为0.8MPa至1.2MPa之间。
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