專利名稱：：具有含纖維素的部件的輪胎的制作方法具有含纖維素的部件的輪胎
背景技術(shù)：
：為了在輪胎中包括作為其組分的可再生資源，以前已經(jīng)使用天然存在的有機(jī)材料來(lái)作為輪胎橡膠混合物中的填料。但是，有機(jī)填料和橡膠之間的相容性通常較差，由于差的填料分散和橡膠與填料之間差的粘合力，所以導(dǎo)致了低的填料填充量。因此這里需要改進(jìn)的含有天然存在的有機(jī)填料的橡膠混合物。發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種含有至少一種部件(component)的充氣輪胎，該至少一種部件含有一種橡膠混合物(rubbercomposition),該橡膠混合物包含二烯基彈性體、l-30phr的纖維素、和l-20phr的具有20000-30000分子量的取代的聚異戊二烯。發(fā)明詳述這里公開了一種含有至少一種部件的充氣輪胎，該至少一種部件含有一種橡膠混合物，該橡膠混合物包含二烯基彈性體、l-30phr的纖維素、和l-20phr的具有20000-30000分子量的取代的聚異戊二烯。在一種實(shí)施方案中，本發(fā)明的充氣輪胎包含橡膠混合物，該橡膠混合物包含含有式I單元的取代的聚異戊二烯，其中-R包含氬和結(jié)構(gòu)II的取代基基團(tuán)，其中每個(gè)取代的聚異戊二烯分子中具有的結(jié)構(gòu)II的取代基基團(tuán)的數(shù)目為1-5個(gè)，并且該取代的聚異戊二烯的重均分子量是20000-30000。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>在一種實(shí)施方案中，-R包含氫和式II的取代基基團(tuán)，其中每個(gè)取代的聚異戊二烯分子中具有的結(jié)構(gòu)II的取代基基團(tuán)的數(shù)目為2-4個(gè)，并且該取代的聚異戊二烯的重均分子量是23000-27000。合適的取代的聚異戊二烯是市售的來(lái)自Kuraray的LIR-403,其據(jù)報(bào)道每個(gè)取代的聚異戊二烯分子中具有平均3個(gè)的結(jié)構(gòu)II的取代基基團(tuán)和大約25000的平均分子量。在一種實(shí)施方案中，取代的聚異戊二烯在橡膠混合物以基于每100重量份的二烯基彈性體為1-20重量份的含量(phr)而存在。在另外一種實(shí)施方案中，取代的聚異戊二烯在橡膠混合物以基于每IOO重量份的二烯基彈性體為5-15重量份的含量(phr)而存在。所述的橡膠混合物還包括纖維素纖維。纖維素纖維的意思是其中的纖維素基本上沒(méi)有木質(zhì)素。作為此處所述的，術(shù)語(yǔ)"纖維素纖維"意在不包括那些含有大量的木質(zhì)素(例如木材纖維)的纖維素材料。在一種實(shí)施方案中，所述的纖維素纖維含有95-99.5%的纖維素。在一種實(shí)施方案中，纖維素纖維具有15-25微米的平均長(zhǎng)度。在一種實(shí)施方案中，纖維素纖維具有15-20微米的平均長(zhǎng)度。在一種實(shí)施方案中，纖維素纖維具有10-20微米的平均粗度，在一種實(shí)施方案中，纖維素纖維具有12-18微米的平均粗度。合適的纖維素纖維是市售的來(lái)自J.Rettenmaier&S6hneGmbH的ArbocelBE600-10TG。在一種實(shí)施方案中，纖維素纖維在橡膠混合物中以基于每100重量份的二烯基彈性體為1-30重量份的含量(phr)而存在。在另外一種實(shí)施方案中，纖維素纖維在橡膠混合物中以基于每100重量份的二烯基彈性體為5-25重量份的含量(phr)而存在。在另外一種實(shí)施方案中，纖維素纖維在橡膠混合物中以基于每100重量份的二烯基彈性體為10-20重量份的含量(phr)而存在。可以使用含有烯屬不飽和現(xiàn)象的橡膠或者彈性體的橡膠混合物。措詞"含有烯屬不飽和現(xiàn)象的橡膠或者彈性體"或者"二烯基彈性體"意在包括天然橡膠及其多種原生物質(zhì)和回收利用形物質(zhì)以及多種合成橡膠。在本發(fā)明的說(shuō)明書中，除非另有指示，否則術(shù)語(yǔ)"橡膠"和"彈性體，，可以替換使用。術(shù)語(yǔ)"橡膠混合物"和"混煉膠"可以替換使用來(lái)表示已經(jīng)和不同的成分和材料進(jìn)行共混或混煉的橡膠，這樣的術(shù)語(yǔ)對(duì)于橡膠密煉或者橡膠配合領(lǐng)域的技術(shù)人員是公知的。代表性的合成聚合物是丁二烯及其同系物和衍生物(例如甲基丁二烯，二甲基丁二烯和戊二烯)的均聚產(chǎn)物以及共聚物例如由丁二烯或者其同系物或衍生物與其他不飽和單體的共聚物。在后者中是乙炔類例如乙烯基乙炔；烯烴例如異丁烯(其和異戊二烯共聚形成丁基橡膠)；乙烯基化合物例如丙烯酸、丙烯腈(其和丁二烯聚合形成NBR)、曱基丙烯酸和苯乙烯(后者化合物與丁二烯聚合形成SBR),以及乙烯基酯和多種不飽和醛類、酮類和醚類，例如丙烯醛、曱基異丙烯基酮和乙烯基乙基醚。合成橡膠具體的例子包括氯丁橡膠(聚氯丁二烯)，聚丁二烯(包括順式-l,4-聚丁二烯)，聚異戊二烯(包括順式-l,4-聚異戊二烯)，丁基橡膠，卣代丁基橡膠例如氯代丁基橡膠或者溴代丁基橡膠，苯乙烯/異戊二烯/丁二烯橡膠，1,3-丁二烯或者異戊二烯與單體(例如苯乙烯、丙烯腈和甲基丙烯酸曱酯)的共聚物，以及與乙烯/丙烯三元共聚物(也被稱作乙烯/丙烯/二烯單體(EPDM)),尤其是乙烯/丙烯/二環(huán)戊二烯三元共聚物?？梢允褂玫南鹉z的另外的例子包括烷氧基-曱硅烷基端官能化溶液聚合的聚合物(SBR,PBR,IBR和SIBR),硅偶聯(lián)的和錫偶聯(lián)的星型接枝聚合物。優(yōu)選的橡膠或者彈性體是聚異戊二烯(天然或合成的)，聚丁二烯和SBR。在一個(gè)方面，優(yōu)選的橡膠是至少兩種二烯基橡膠，例如，優(yōu)選的兩種或多種橡膠組合是例如順式1,4-聚異戊二烯橡膠(天然或者合成，但是天然的是優(yōu)選的)，3,4-聚異戊二烯橡膠，苯乙烯/異戊二烯/丁二烯橡膠，乳液和溶液聚合得到的苯乙烯/丁二烯橡膠，順式1,4-聚丁二烯橡膠和乳液聚合制備的丁二烯/丙烯腈共聚物。在本發(fā)明一個(gè)方面，可以使用具有大約20-大約28%結(jié)合苯乙烯的相對(duì)常規(guī)苯乙烯含量的乳液聚合得到的苯乙烯/丁二烯(E-SBR),或者對(duì)于某些應(yīng)用，可以使用具有中到較高結(jié)合苯乙烯含量(即大約30-大約645%結(jié)合苯乙烯含量)的E-SBR。乳液聚合制備的E-SBR意思是苯乙烯和1,3-丁二烯的水性乳液共聚。這對(duì)于該領(lǐng)域的技術(shù)人員是公知的，結(jié)合苯乙烯含量可以例如從大約5-大約50%變化。在一個(gè)方面，E-SBR還可以包含丙烯腈來(lái)形成三元共聚物橡膠(E-SBAR),在該三元共聚物中含有例如大約2-大約30wt%量的結(jié)合丙烯腈?？梢灶A(yù)期的是乳液聚合制備的苯乙烯/丁二烯/丙烯腈共聚物橡膠(在該共聚物中含有大約2-大約40wt%結(jié)合丙烯腈)也可以作為本發(fā)明所用的二烯基橡膠。溶液聚合制備的SBR(S-SBR)典型地具有大約5-大約50%,優(yōu)選大約9-大約36。/。結(jié)合苯乙烯含量。S-SBR可以例如通過(guò)常規(guī)的在有機(jī)烴溶劑存在下通過(guò)有機(jī)鋰催化來(lái)制備。在一種實(shí)施方案中，可以使用順式1,4-聚丁二烯橡膠(BR)。這樣的BR可以例如通過(guò)1,3-丁二烯的有機(jī)溶液聚合來(lái)制備。BR通?？梢岳缤ㄟ^(guò)具有至少90%順式1,4-成分來(lái)表征。順式1,4-聚異戊二烯和順式1,4-聚異戊二烯天然橡膠是橡膠領(lǐng)域技術(shù)人員7>知的。此處使用的術(shù)語(yǔ)"phr",根據(jù)常規(guī)的實(shí)踐，指的是"基于每100重量份橡膠或者彈性體的各個(gè)原料的重量份"。所述的橡膠混合物還可以包括高到70phr的操作油。操作油可以作為典型的用來(lái)增量彈性體的增量油而包括于橡膠混合物中。操作油還可以在橡膠配合過(guò)程中通過(guò)將其直接加入而被包括于橡膠混合物中。所用的操作油可以包括存在于彈性體中的增量油，和在配合過(guò)程中加入的操作油二者。合適的操作油包括本領(lǐng)域已知的多種油，包括芳烴油、鏈烷油、環(huán)烷油、植物油和低PCA油，例如MES,TDAE,SRAE和重環(huán)烷油。合適的低PCA油包括用IP346方法測(cè)量的具有小于3wt。/。的多環(huán)芳烴含量的那些油。用于1P346方法的程序可以得自StandardMethodsforAnalysis&TestingofPetroleumandRelatedProducts和BritishStandard2000Parts，2003,笫62版，由英國(guó)石油學(xué)會(huì)(InstituteofPetroleum,UnitedKingdom)出版。才象膠混合物可以包括大約10-大約150phr的二氧化硅。在另外一種實(shí)施方案中，可以使用20-80phr的二氧化硅。可用于所述橡膠混合物中的通常使用的硅質(zhì)顏料包括常規(guī)的熱解和沉淀硅質(zhì)顏料(二氧化硅)。在一種實(shí)施方案中，使用沉淀二氧化硅，用于本發(fā)明中的常規(guī)硅質(zhì)顏料是沉淀二氧化珪例如諸如通過(guò)酸化可溶的硅酸鹽例如硅酸鈉所得到的那些。這樣的常規(guī)二氧化硅可以例如通過(guò)使用氮?dú)鉁y(cè)定的BET表面積來(lái)表征。在一種實(shí)施方案中，BET表面積是大約40-大約600平方米/克。在另外一種實(shí)施方案中，BET表面積是大約80-大約300平方米/克。測(cè)量表面積的BET方法描述于JournaloftheAmericanChemicalSociety,第60巻第304頁(yè)(1930)中。所述的常規(guī)的二氧化硅還可以用鄰苯二曱酸二丁酯(DBF)吸收值來(lái)表征，該吸收值為大約100-大約400，可選擇的為大約150-大約300。所述的常規(guī)的二氧化硅可期望的是具有例如用電子顯微鏡所測(cè)定的0.01-0.05微米的平均基本粒子尺寸，雖然該二氧化硅粒子尺寸可以更小或者可能更大。可以使用多種市售的二氧化硅，例如，此處僅為了舉例而非限制，是市售自PPGIndustries的Hi-Sil商標(biāo)下的名稱為210、243等的二氧化硅；獲自Rhodia的例如名稱為Z1165MP和Z165GR的二氧化硅以及獲自DegussaAG的例如名稱為VN2和VN3等等的二氧化硅。通常使用的炭黑可以以10-150phr的量來(lái)用作常規(guī)的填料。在另外一種實(shí)施方案中，可以使用20-80phr的炭黑。這樣的炭黑代表性的例子包括N110,N121,N134，N220,N231,N234，N242,N293，N299,N315,N326,N330,N332,N339,N343,N347,N351,N358,N375,N539,N550,N582,N630,N642,N650,N683,N754,N762,N765，N774，N787，N907,N908,N990和N991。這些炭黑具有9-145g/kg的吸碘范圍和34-150cm3/l00g的DBP值。其他可以用于所述的橡膠混合物中的填料包括但不限于微粒填料(包括超高分子量的聚乙烯(UHMWPE))，交聯(lián)的微粒聚合物凝膠(包括但不限于公開于美國(guó)專利No6242534;6207757;6133364;6372857;5395891;或者6127488中的那些)，和增塑淀粉復(fù)合填料(包括但不限于美國(guó)專利No5672639中所述的那些)。這樣的其他填料可以以l-30phr的量來(lái)使用。在一種實(shí)施方案中，所述的橡膠混合物可以包含常規(guī)的含硫的有機(jī)硅化合物。合適的含硫的有機(jī)硅化合物的例子是下式Z—Alk—Sn—Alk—ZIII其中Z選自一Si—R1—Si—R2R2,R2和這里Ri是l-4個(gè)碳原子的烷基基團(tuán)，環(huán)己基或苯基；W是l-8個(gè)碳原子的烷氧基，或者5-8個(gè)碳原子環(huán)烷氧基；Alk是l-18個(gè)碳原子的二價(jià)烴，n是2-8的整數(shù)。在一種實(shí)施方案中，含硫的有機(jī)硅化合物是3,3'-雙(三甲氧基或者三乙氧基甲硅烷基丙基)多硫化物。在一種實(shí)施方案中，含硫的有機(jī)硅化合物是3,3'-雙(三乙氧基曱硅烷基丙基)二硫化物和/或3,3'-雙(三乙氧基曱珪烷基丙基)四硫化物。因此，對(duì)于式III,Z可以是一Si—R:R2這里W是2-4個(gè)碳原子的烷氧基，可選擇的是2個(gè)碳原子；alk是2-4個(gè)碳原子的二價(jià)烴，可選擇的具有3個(gè)碳原子；n是2-5的整數(shù)，可選擇的是2或者4。在另外一種實(shí)施方案中，合適的含硫有機(jī)硅化合物包括在美國(guó)專利No6608125中公開的化合物。在一種實(shí)施方案中，含硫有機(jī)硅化合物包括3-(辛?；蚧?-l-丙基三乙氧基硅烷，CH3(CH2)6C(=0)-S-CH2CH2CH2Si(OCH2CH3)3,其是市售自MomentivePerformanceMaterials的NXTTM。在另外一種實(shí)施方案中，合適的含硫有機(jī)硅化合物包括公開于美國(guó)公開專利No2003/0130535中的那些。在一種實(shí)施方案中，含碌u有機(jī)珪RRIsIR9化合物是來(lái)自Degussa的Si-363。橡膠混合物中的含硫有機(jī)硅化合物的量將根據(jù)所使用的其他添加劑的量而變化。一般而言，所述化合物的量是0.5-20phr。在一種實(shí)施方案中，該量是l-10phr。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解橡膠混合物可以通過(guò)在橡膠配合領(lǐng)域通常已知的方法來(lái)進(jìn)行配合，例如將不同的可^5?；南鹉z成分和不同的通常使用的添加劑材料進(jìn)行混煉，所述的添加劑材料是例如諸如給硫體，固化助劑，例如活化劑和防焦劑和加工添加劑，例如油，包括增粘樹脂的樹脂和增塑劑，填料，顏料，脂肪酸，氧化鋅，蠟，抗氧化劑和抗臭氧劑和塑解劑。作為本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，上述的添加劑可以根據(jù)硫磺類可硫化材料和硫磺類硫化過(guò)的材料(橡膠)的目標(biāo)用途而選擇，并通常以常規(guī)量來(lái)使用。給硫體代表性的例子包括硫元素(游離硫)，胺二硫化物，聚合的多硫化物和硫烯烴加成物。在一種實(shí)施方案中，所述的硫石黃類石克化劑是元素硫。硫石黃類石?；瘎┛梢砸?.5-8phr的量，可選才奪的以1.5-6phr的量使用。如果使用增粘樹脂，則典型的增粘樹脂的量占大約0.5-大約10phr,通常為大約1-大約5phr。典型的加工助劑的量占大約1-大約50phr。典型的抗氧化劑的量占大約1-大約5phr。代表性的抗氧化劑可以是例如，二苯基對(duì)亞苯基二胺及其他例如諸如公開于TheVanderbiltRubberHandbook0978),第344到346頁(yè)中的那些?？钩粞鮿┑牡湫偷牧空即蠹sl-5phr。如果使用，脂肪酸(其可以包括硬脂酸)典型的量占大約0.5-大約3phr。氧化鋅典型的量占大約2-大約5phr。蠟典型的量占大約1-大約5phr。通常使用微晶蠟。塑解劑典型的量占大約0.1-大約lphr。典型的塑解劑可以是例如五氯硫酚和二苯曱酰氨基二苯基二硫。使用促進(jìn)劑來(lái)控制硫化所需的時(shí)間和/或溫度并提高硫化產(chǎn)品的性能。在一種實(shí)施方案中，可以使用單個(gè)的促進(jìn)劑體系，即主促進(jìn)劑。該主促進(jìn)劑(一個(gè)或多個(gè))可以以大約0.5-大約4，可選擇的大約0.8-大約1.5phr的總量使用。在另外一種實(shí)施方案中，可以使用主促進(jìn)劑和副促進(jìn)劑的組合，并且副促進(jìn)劑以較少的量例如大約0.05-大約3phr來(lái)使用，目的是活化和提高硫化產(chǎn)品的性能?？梢灶A(yù)期這些促進(jìn)劑的組合對(duì)最終的性能產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，并且比通過(guò)使用任一單獨(dú)的促進(jìn)劑制造的那些產(chǎn)品具有更好一些的性能。此外，可以使用延遲作用的促進(jìn)劑，其不受通常的加工溫度的影響，但是在常規(guī)硫化溫度產(chǎn)生令人滿意的固化。還可以使用硫化延遲劑?？捎糜诒景l(fā)明的合適類型的促進(jìn)劑是胺類，二硫化物類，胍類，硫脲類，噻唑類，秋蘭姆類，次^黃酰胺類，二硫代氨基曱酸酯類和黃原酸酯類。在一種實(shí)施方案中，主促進(jìn)劑是次磺酰胺。如果使用副促進(jìn)劑，在該副促進(jìn)劑可以是胍，二硫代氨基曱酸酯或秋蘭姆化合物。橡膠混合物的混煉可以通過(guò)橡膠混煉領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法來(lái)完成。例如，所述的成分典型的以至少兩個(gè)階l殳進(jìn)行混煉，即，至少一個(gè)非生產(chǎn)性階段，隨后是生產(chǎn)性混煉階段。包括硫磺類硫化劑的最終固化劑典型的是在最后的階段進(jìn)行混煉，該階段通常被稱作"生產(chǎn)性"混煉階段，在其中所述的混煉典型的發(fā)生在低于在前的非生產(chǎn)混煉階段(一個(gè)或多個(gè))混煉溫度(一種或多種)的溫度，或者最終溫度。術(shù)語(yǔ)"非生產(chǎn)性，，和"生產(chǎn)性"混煉階段對(duì)于橡膠混煉領(lǐng)域的技術(shù)人員是公知的。所述的橡膠混合物可以經(jīng)歷熱機(jī)械混煉步驟。熱積4成混煉步驟通常包含一段合適時(shí)段的混煉器或擠出機(jī)的機(jī)械加工以產(chǎn)生140。C到190。C的橡膠溫度。熱機(jī)械加工的適當(dāng)持續(xù)時(shí)間可以作為操作條件和組分的體積和性能的函數(shù)而變化。例如，熱才幾械加工可以為l-20分鐘。所述的橡膠混合物可以混入到多種輪胎的橡膠部件中。例如，該橡膠部件可以是胎面(包括胎冠和胎面基部)、胎側(cè)、膠芯、胎圏包布、胎側(cè)嵌入物、線纜包皮或者內(nèi)襯層。在一種實(shí)施方案中，所述的部件是胎面。本發(fā)明的充氣輪胎可以是賽車輪胎，客車輪胎，航空輪胎，農(nóng)用車輪胎，重型推土機(jī)輪胎，越野車輪胎，卡車輪胎，等等。在一種實(shí)施方案中，該輪胎是客車或卡車輪胎。該輪胎還可以是子午線輪胎或者斜交輪胎。本發(fā)明充氣輪胎的硫化通常在常規(guī)的溫度范圍大約10(TC-200。C進(jìn)行。在一種實(shí)施方案中，硫化是在大約110。C-180。C的溫度進(jìn)行?？梢允褂萌魏蔚某Ｒ?guī)的硫化方法例如在壓機(jī)或模具中加熱，用過(guò)熱蒸汽或熱空氣加熱。這樣的輪胎可以通過(guò)多種已知的方法來(lái)構(gòu)造、成型、模制和固化，這對(duì)該領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的。本發(fā)明通過(guò)下面的非限定的實(shí)施例進(jìn)一步加以說(shuō)明。ii實(shí)施例1這個(gè)實(shí)施例說(shuō)明了加入取代的聚異戊二烯到本發(fā)明的含纖維素的橡膠混合物中產(chǎn)生的效果。根據(jù)表1所示的配方來(lái)制備橡膠混合物，其含有二烯基彈性體，填料，加工助劑，抗降解劑和固化劑，表l中給出的全部的量是基于每100重量份的基本彈性體的重量份(phr)。樣品1-4含有炭黑但不含纖維素并作為對(duì)照物。樣品5-7包括炭黑和纖維素，是本發(fā)明的典型樣品。取代的聚異戊二烯的量從0-15phr變化。使用分子量類似于所述的取代的聚異戊二烯的聚異戊二烯均聚物來(lái)將(取代的聚異戊二烯+聚異戊二烯均聚物)的總含量恒定保持在15phr。使用RPA測(cè)試樣品的粘彈性。"RPA"指的是橡膠加工分析儀如AlphaTechnologies(原來(lái)的FlexsysCompany和原來(lái)的MonsantoCompany)的RPA200()TM儀器。關(guān)于RPA2000儀器的參考資料可以在下面的出版物中找到H.A.Palowski等人，RubberWorld.1992年6月和1997年1月，以及Rubber&PlasticsNews,1993年4月26日和5月10曰。表2列出的"RPA"測(cè)試結(jié)果得自在IO(TC以1Hz頻率動(dòng)態(tài)剪切模式和在報(bào)告的動(dòng)態(tài)應(yīng)變值下得到的數(shù)據(jù)。還測(cè)量了拉伸性能和硬度性能并列于表3中。天然橡膠炭黑纖維素1抗降解劑氧化鋅硬脂酸硫促進(jìn)劑液體聚異戊二烯2取代的聚異戊二烯3表1100按照表2變化按照表2變化<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>按照表2變化按照表2變化1ArbocelBE600-10TG，獲自J.Rettenmaier&S6hneGmbH+Co'2LIR-30,分子量為29000的聚異戊二烯均聚物，來(lái)自Kuraray。3LIR-403,取代的聚異戊二烯，每個(gè)分子具有3個(gè)結(jié)構(gòu)II基團(tuán)和25000的分子量，來(lái)自Kuraray。表2類型對(duì)照-本發(fā)明_——樣品號(hào)1234678炭黑3030303030303030纖維素000020202020液體聚異戊二烯115105015100取代的聚異戊二烯2051015051015LIR-30,分子量為29000的聚異戊二烯均聚物，來(lái)自Kuraray。LIR-403,取代的聚異戊二烯，每個(gè)分子具有3個(gè)結(jié)構(gòu)II的基團(tuán)和25000的分子量，來(lái)自Kuraray。表3樣品號(hào)12345678RPA,IOO'C，1HzG'，1。/。應(yīng)變(MPa)0.610.660.670.670.720.810.820.79G',10。/。應(yīng)變(MPa)0.560.60.620.620.660.720.730.73G',50。/。應(yīng)變(MPa)0.500.520.540.550.570.610.630.65介質(zhì)損耗角正切，10%應(yīng)變0.0370.0460.0450.0440.0360.0490.050.047邵氏硬度A23°C4344454849515253環(huán)模量23°C斷裂伸長(zhǎng)率，％715714686687628599585558模量100%，MPa0.911.11.21.31.61.72模量300%，MPa3.63.84.24.74.25.46.5拉伸強(qiáng)度，MPa19.620.320.221.215.415.415.615.9實(shí)施例2這個(gè)實(shí)施例說(shuō)明了與本發(fā)明對(duì)比加入分子量5600和每分子11個(gè)取代基的取代聚丁二烯到含纖維素的橡膠混合物中產(chǎn)生的效果。根據(jù)表4所示的配方來(lái)制備橡膠混合物，其含有二烯基彈性體，填料，加工助劑，抗降解劑和固化劑，表4中給出的全部的量是基于每ioo重量份的基本彈性體的重量份(phr)。樣品9-16作為對(duì)比樣品；樣品9-12包含炭黑但沒(méi)有纖維素，樣品13-16包括炭黑和纖維素。取代聚丁二烯的量變化為0-15phr;使用分子量類似于所述的取代聚異戊二烯的聚丁二烯均聚物來(lái)將(取代的聚丁二烯+聚丁二烯均聚物)的總含量恒定保持在15phr。如實(shí)施例1所述測(cè)量樣品的粘彈性和物理性能，結(jié)果列于表5和6中。表4天然橡膠炭黑纖維素1抗降解劑氧化鋅硬脂酸硫促進(jìn)劑液體聚異戊二烯2取代的聚異戊二烯3^rbocelBE600-10TG，100按照表2變化才姿照表2變化12.521.61.2按照表2變化按照表2變化獲自J.Rettenmaier&S6hneGmbH+Co'2R131,分子量4500的聚丁二烯均聚物，獲自Sartomer。3r131MA20,取代的聚丁二烯，分子量5600，每個(gè)分子具有11個(gè)結(jié)構(gòu)ii的取代基基團(tuán)，獲自Sartomer。類型對(duì)比-樣品號(hào)910111213141516炭黑3030303030303030纖維素000020202020液體聚丁二烯1151050151050取代的聚丁二烯205101505101514iR131,分子量4500的聚丁二烯均聚物，獲自Sartomer。R131MA20,取代的聚丁二烯，分子量7500,每個(gè)分子具有l(wèi)l個(gè)結(jié)構(gòu)II的取代基基團(tuán)，獲自Sartomer。表6樣品號(hào)2邊111111MuRPA，IOO'C，1HzG',1。/。應(yīng)變(MPa)0.560.520.380.370.660.520.450.45G',10。/。應(yīng)變(MPa)0.520.50.350.340.60.470.390.39G'，50。/o應(yīng)變(MPa)0.460.440.270.270.510.370.270.28介質(zhì)損耗角正切，10%應(yīng)變0.0330.0530.220.2420.0470.130.2590.28邵氏硬度A23°C4139313445403842環(huán)模量，23°C斷裂伸長(zhǎng)率，％694646424452634532514462模量100%,MPa0.80.80.50.61.20.80.70.8模量300%,MPa3.43.41.51.64.33.12.42.7拉伸強(qiáng)度，MPa17.813.92.42.915.57.24.74.3現(xiàn)在參考圖1和2,繪制樣品l-8(圖l)和樣品9-16(圖2)中每個(gè)的斷裂伸長(zhǎng)率對(duì)300%伸長(zhǎng)率模量的圖。如圖1中所示，與不含纖維素樣品1-4相比，含纖維素的樣品5-8表現(xiàn)出模量隨著取代聚異戊二烯含量的增加而顯著的增加。不希望局限于任何理論，據(jù)信模量的增加表明了在纖維素、取代的聚異戊二烯和基本彈性體之間顯著的相互作用。樣品l-4表現(xiàn)出模量的少許增加，這表明了在炭黑和取代聚異戊二烯之間的少許相互作用，但是明顯的低于含纖維素樣品5-8。令人驚訝的和出乎意料的，對(duì)于具有纖維素的樣品(樣品8對(duì)樣品5)而言，隨著取代聚異戊二烯的增加，模量的增加超過(guò)了55%,相比之下，對(duì)于具有炭黑的樣品(樣品4對(duì)樣品l)而言，模量?jī)H僅增加了30%。通過(guò)對(duì)比和如圖2所示，含炭黑的對(duì)比樣品9-12和含炭黑和纖維素的對(duì)比樣品13-16令人驚訝的和出乎意料的表現(xiàn)出隨著取代聚丁二烯的增加，模量實(shí)際上的降低。雖然不希望局限于任何理論，但是與圖l所示的行為相比，可以相信如圖2所示，在取代聚丁二烯添加劑的每個(gè)分子中更多數(shù)目的取代基團(tuán)干憂了添加劑和槔膠混合物的其他組分之間的相互作用。雖然出于說(shuō)明本發(fā)明的目的而公開了某些代表性的實(shí)施方案和細(xì)節(jié)，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的是可以在其中進(jìn)行不同的變化和改變，而不脫離本發(fā)明的主旨或范圍。圖1是樣品1-8中每個(gè)的斷裂伸長(zhǎng)率對(duì)300%伸長(zhǎng)率模量的圖；圖2是樣品9-16中每個(gè)的斷裂伸長(zhǎng)率對(duì)300%伸長(zhǎng)率模量的圖。權(quán)利要求1.一種充氣輪胎，其特征在于具有至少一種部件，該至少一種部件含有一種橡膠混合物，該橡膠混合物包含二烯基彈性體、基于每100重量份二烯基彈性體為1-30重量份(phr)的纖維素纖維、和1-20phr的含有式I單元的取代的聚異戊二烯，其中-R包含氫和結(jié)構(gòu)II的取代基基團(tuán)其中每個(gè)取代的聚異戊二烯分子中具有的結(jié)構(gòu)II的取代基基團(tuán)數(shù)目為1-5個(gè)，并且該取代的聚異戊二烯的重均分子量是20000-30000。2.權(quán)利要求1的充氣輪胎，其特征在于每個(gè)取代的聚異戊二烯分子中具有的結(jié)構(gòu)II的取代基基團(tuán)數(shù)目為2-4個(gè)，并且該取代的聚異戊二烯的重均分子量是23000-27000。3.權(quán)利要求1或者2的充氣輪胎，其特征在于取代的聚異戊二烯在橡膠混合物中以5-15phr的含量存在。4.前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)的充氣輪胎，特征在于纖維素纖維在橡膠混合物中以基于每100重量份二烯基彈性體為5-25重量份(phr)的含量而存在。5.前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)的充氣輪胎，特征在于纖維素纖維具有15-25微米的平均長(zhǎng)度。6.前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)的充氣輪胎，特征在于纖維素纖維包括95-99.5wt。/o的纖維素。7.前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)的充氣輪胎，特征在于纖維素纖維具有15-20微米的平均長(zhǎng)度。8.前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)的充氣輪胎，特征在于二烯基彈性體選自天然橡膠、合成聚異戊二烯橡膠、聚丁二烯橡膠和苯乙烯-丁二烯橡膠。9.前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)的充氣輪胎，特征在于橡膠混合物進(jìn)一步包含20-80phr的炭黑。10.前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)的充氣輪胎，特征在于橡膠混合物進(jìn)一步包含20-80phr的二氧化硅。全文摘要本發(fā)明涉及具有含纖維素的部件的輪胎，該部件含有一種橡膠混合物，該橡膠混合物包含二烯基彈性體、基于每100重量份二烯基彈性體為1-30重量份(phr)的纖維素纖維、和1-20phr的含有式I單元的取代的聚異戊二烯；其中-R包含氫和結(jié)構(gòu)II的取代基基團(tuán)，其中每個(gè)取代的聚異戊二烯分子中具有的結(jié)構(gòu)II的取代基基團(tuán)的數(shù)目為1-5個(gè)，并且該取代的聚異戊二烯的重均分子量是20000-30000。文檔編號(hào)C08J5/04GK101429295SQ20081021525公開日2009年5月13日申請(qǐng)日期2008年9月22日優(yōu)先權(quán)日2007年9月20日發(fā)明者G·M·V·蒂倫,M·P·C·J·克林肯伯格申請(qǐng)人:固特異輪胎和橡膠公司