用于车辆车轮的轮胎的制作方法

用于车辆车轮的轮胎
发明领域
1.本发明涉及一种用于车辆车轮的轮胎。
2.更具体地，本发明涉及包含至少一个结构元件的轮胎，该结构元件包含通过使可硫化弹性体组合物硫化而获得的硫化弹性体材料，可硫化弹性体组合物包含弹性体二烯聚合物和木质素的预分散体。
3.本发明还涉及一种用于制备弹性体二烯聚合物和木质素的预分散体的方法、通过这种方法获得的弹性体二烯聚合物和木质素的预分散体、用于生产可硫化弹性体组合物的方法以及用于车辆车轮的轮胎的生产方法。
4.相关技术
5.包含木质素的用于车辆车轮的轮胎描述于专利申请us2010/0204368、wo2009/145784、jp2008/308615、jp2010/242023、jp2010/248282、jp2014/129509、cn102718995、cn103756060、wo 2017/109672和专利gb723751、gb836393、us2610954、us2802815、us2906718、us3079360、us3163614、us3282871、us3296158、us3312643、us3364158、us3817974、us3984362和us3991022中。
6.特别地，同一申请人名义下的专利申请wo 2017/109672描述了一种包含至少一个结构元件的用于车辆车轮的轮胎，所述结构元件包含通过硫化可硫化弹性体组合物获得的硫化弹性体材料，所述可硫化弹性体组合物包含通过从胶乳共沉淀获得的天然橡胶和木质素的预分散体。
7.根据该文献，木质素具有大于2毫摩尔/克木质素的酚基浓度，而上述预分散体包含一定量的木质素，例如在可硫化弹性体组合物中提供约25phr或更低的木质素浓度。
8.发明概述
9.在橡胶工业中，特别是在轮胎的生产中，通常使用弹性体组合物，其中增强填料已掺入弹性体聚合物基料中以改善所得硫化产品的特性，特别是机械性能。
10.由于其高增强效率，炭黑是特别常用的增强填料。然而，炭黑代表不可再生的原料，其主要源自化石燃料(主要是石脑油、甲烷气和其他烃)的部分燃烧过程。
11.此外，炭黑可能具有环境担心的问题，因为如果不适当处理，它是潜在的污染物。因此，替代或减少炭黑的使用不仅是轮胎制造商感兴趣的目标，而且是社区共同感兴趣的目标。
12.申请人已经认识到需要提供更环境可持续和生态友好的轮胎及其部件，例如，通过用由可再生来源生产的原料减少或代替石油衍生的原料，并且始终保持并可能改善轮胎的性能。
13.在轮胎中应用的来自可再生来源的最丰富生物聚合物的实例包括淀粉、纤维素、木质素和半纤维素。在过去，已经进行了若干尝试以潜在地使用这些材料中的一些作为增强剂，其也具有比常规增强填料低的比重。例如，木质素已经原样使用或以各种方式改性，作为轮胎胶料中的增强填料且具有适度的结果。
14.木质素是具有由苯基丙烷单元组成的三维聚合物结构的复杂有机聚合物，并且属
于所谓的类苯基丙烷化合物的类别。
15.木质素具有非常不同的组成和分子量，这取决于所选择的生物质和获得它们的方法两者。组成在官能团(主要是酚类和羟基和羧基类型)方面和分子量方面都不同。
16.本技术人已经观察到wo 2017/109672公开的通过从胶乳中共沉淀获得的天然橡胶和木质素的预分散体可能在制备轮胎结构元件所使用的可硫化弹性体组合物的配制灵活性方面具有某些技术限制。
17.特别地并且如wo 2017/109672中所报道的，申请人已经观察到，将预分散体中存在的木质素的量增加到超过某些限度可能导致所获得的硫化弹性体组合物的机械性能的劣化，该劣化被认为与由硫化步骤期间获得的低扭矩(mh)值证明的次优硫化相关。
18.除此之外，申请人已经观察到通过根据wo 2017/109672公开的由胶乳的共沉淀方法操作，随着预分散体中存在的木质素的量增加，由凝结过程产生的待处理的副产物的体积(实质上由凝结废水和其内包含的盐组成)也不可避免地且显著地增加。
19.这些高体积的副产物既构成了需要处理的环境问题，又构成了成本问题，因为这种处理不可避免地影响天然橡胶和木质素制备过程以及最终轮胎制造过程的总成本。
20.相反地，替代地希望可获得具有高木质素含量的弹性体二烯聚合物和的木质素的预分散体，从而具有可硫化弹性体组合物的配制的更大灵活性。
21.当如wo 2017/109672所公开的，当弹性体二烯聚合物是天然橡胶时，这种具有大量木质素的预分散体将确实允许计量加入合适量的木质素，使其自身尽可能地免于天然橡胶的同时贡献，其中所述天然橡胶相对少量地存在于可硫化弹性体组合物的许多配制剂中。
22.本技术人已经发现可以获得弹性体二烯聚合物和木质素的预分散体，其具有所需的大量木质素，并且同时能够保持甚至改善使用该预分散体配制的硫化弹性体组合物的机械性能。
23.特别地，申请人已经发现通过提供实质上物理操作步骤的新制备技术，可以显著增加预分散体中木质素的量，所述物理操作步骤包括混合具有合适粒度的木质素悬浮液与弹性体二烯聚合物的胶乳，和随后除去存在的液相。
24.本技术人惊奇地发现，由此获得的具有高木质素含量的弹性体二烯聚合物的预分散体允许改善制备轮胎结构元件所使用的可硫化弹性体组合物的配制灵活性，从而改善硫化弹性体组合物的机械性能。
25.连同有利地消除了源自胶乳共沉淀过程的副产物，该预分散体同时同样有利地降低了环境影响以及制备预分散体的方法和制造包含该预分散体的轮胎的成本。
26.因此，本发明在其第一方面涉及包括至少一个结构元件的用于车辆车轮的轮胎，所述结构元件包括通过硫化可硫化弹性体组合物获得的硫化弹性体材料，所述可硫化弹性体组合物包括弹性体二烯聚合物和木质素的预分散体，所述预分散体通过包括以下步骤的方法获得：
27.a)在分散剂液体中提供中值粒径d50的值等于或小于10微米的第一木质素悬浮液；
28.b)通过混合从步骤a)获得的第一木质素悬浮液与所述胶乳，提供包含木质素和弹性体二烯聚合物胶乳的第二悬浮液，和
29.d)从包含木质素和弹性体二烯聚合物胶乳的所述第二悬浮液中除去分散剂液体，直到获得弹性体二烯聚合物和木质素的所述预分散体。
30.本技术人已经发现，由于使用通过混合中值粒径d50等于或小于10微米的木质素悬浮液与弹性体二烯聚合物胶乳，和随后除去分散液相的机械和实质上物理操作而获得的天然橡胶和木质素的预分散体，可以获得相对于现有技术，具有一系列非常有利的技术效果的轮胎，所述技术效果包括：
[0031]-制备轮胎结构元件所使用的可硫化弹性体组合物的配制灵活性改善；
[0032]-相对于标准参考无木质素组合物，保持或改善硫化弹性体组合物的动态机械性能；
[0033]-消除源自胶乳共沉淀技术的副产物，有益于较低的环境影响以及预分散体和轮胎的较低生产成本；
[0034]-预分散体和掺入该预分散体的可硫化弹性体组合物的制备方法与在轮胎制造领域中使用的方法的完全相容性。
[0035]
本技术人还通过实验观察到在可用于制造轮胎的硫化弹性体组合物的动态机械性能上观察到的改善效果不仅与木质素粒度有关，而且与将此类颗粒掺入可硫化弹性体组合物中的方式有关。
[0036]
事实上，申请人已经通过实验观察到，如下文将更详细说明的，通过借助于根据本发明的预分散体，将具有上述粒度的木质素颗粒掺入可硫化弹性体组合物的聚合物基质中，可以获得对标准无木质素硫化弹性体组合物的动态机械性能的改善效果，而通过掺入例如在湿磨较粗颗粒后通过干燥获得的粉末形式的相同木质素颗粒，相对于作为参考的标准硫化弹性体组合物，动态机械性能恶化。
[0037]
不希望受任何解释性理论的束缚，申请人认为作为根据本发明的弹性体二烯聚合物和木质素的预分散体的制备方法的结果，在悬浮液中的木质素颗粒与弹性体二烯聚合物液滴的乳液之间可以建立某种相互作用，这在此时是不可能阐明的，但是这允许在木质素颗粒于其内掺入的弹性体组合物中木质素颗粒进行有效的增强作用。
[0038]
在其第二方面中，本发明涉及一种制备弹性体二烯聚合物和木质素的预分散体的方法，所述方法包括上述步骤a)-c)。
[0039]
在其第三方面中，本发明涉及通过如本文献中所述的制备方法获得的弹性体二烯聚合物和木质素的预分散体。
[0040]
有利地，根据本发明的弹性体二烯聚合物和木质素的预分散体促进在使用期间的储存、运输和计量，并且进一步促进木质素在弹性体组合物内的分散，从而有助于改善其增强效果。
[0041]
在其第四方面中，本发明涉及制备可硫化弹性体组合物的方法，该方法包括：
[0042]
·
向至少一个混合装置中进料可硫化弹性体组合物的至少以下组分：通过如本文献中所述的方法获得的弹性体二烯聚合物和木质素的至少一种预分散体、任选地至少一种弹性体二烯聚合物、任选地至少一种增强填料和至少一种硫化剂，
[0043]
·
混合和分散所述组分以获得所述可硫化弹性体组合物，和
[0044]
·
从所述混合装置中排出所述可硫化弹性体组合物。
[0045]
在其第五方面中，本发明涉及一种用于生产用于车辆车轮的轮胎的方法，其中所
述方法包括：
[0046]-提供可硫化弹性体组合物，所述可硫化弹性体组合物包含通过如本文献中所述的方法获得的弹性体二烯聚合物和木质素的预分散体；
[0047]-提供包含所述可硫化弹性体组合物的轮胎的结构元件；
[0048]-将轮胎的结构元件组装在生轮胎中；
[0049]-硫化所述生轮胎。
[0050]
有利地，由于根据本发明的预分散体的分散性和可加工性，掺入该预分散体的轮胎的生产方法易于在常规生产线上实施，从而有助于降低生产成本。
[0051]
定义
[0052]
在本说明书和随后权利要求的框架内，术语“弹性体二烯聚合物和木质素的预分散体”(或“母料”)用于表示其中添加剂(在本发明情况下为木质素)在聚合物基质中分散和稀释以便在随后的加工步骤中更容易地计量的聚合物复合物。
[0053]
在本说明书和随后权利要求的框架内，表述“弹性体聚合物”或“弹性体”用于表示天然或合成聚合物，其在硫化后可以在室温下重复拉伸至其原始长度的至少两倍并且在移除拉伸载荷之后立即且强力地大致恢复到其原始长度(根据astm，committee e8，philadelphia1976定义)。
[0054]
在本说明书和随后权利要求的框架内，表述“二烯聚合物”用于表示衍生自一种或多种不同单体聚合的聚合物或共聚物，所述单体中的至少一种是共轭二烯(共轭二烯烃)。
[0055]
在本说明书和随后权利要求的框架内，术语“生”用于表示尚未硫化的材料、组合物、部件或轮胎。
[0056]
在本说明书和随后权利要求的框架内，除非另有说明，否则在每种情况下，所有表示数量、参数、百分比等的数值实体都被认为是在术语“约”之前。此外，除了下文具体指出的那些之外，数值实体的所有范围还包括最大和最小数值的所有可能组合以及所有可能的中间范围。
[0057]
在本说明书和随后权利要求的框架内，术语“phr”(每百份橡胶的份数的首字母缩写词)表示相对于每100重量份的弹性体聚合物，弹性体胶料中给定组分的重量份数，该弹性体聚合物被认为没有任何增塑提取油。
[0058]
除非另有说明，否则所有百分比均以重量百分比表示。
[0059]
在一个或多个上述方面中，本发明可以具有下文给出的一个或多个优选特征，其可以根据应用要求根据需要彼此组合。
[0060]
可硫化弹性体组合物
[0061]
根据本发明的可硫化弹性体组合物包含100phr的至少一种弹性体二烯聚合物。
[0062]
在优选的实施方案中，可硫化弹性体组合物中的聚合物组分可以仅由本发明的弹性体二烯聚合物和木质素的预分散体的弹性体二烯聚合物组成。
[0063]
在进一步优选的实施方案中，可硫化弹性体组合物中的聚合物组分可以包含选自以下的另外弹性体二烯聚合物：可以采用硫和/或过氧化物硫化的弹性体材料中通常使用的那些，其特别适用于生产轮胎，即选自玻璃化转变温度(tg)通常低于20℃，优选包括在0℃至-110℃范围内的具有不饱和链的弹性体聚合物或共聚物。这些聚合物或共聚物可以是天然来源的，或者可以通过一种或多种共轭二烯烃的溶液聚合、乳液聚合或气相聚合获得，
所述共轭二烯烃可能地与用量不大于60重量％的选自单乙烯基芳烃和/或极性共聚单体的至少一种共聚单体混合。
[0064]
共轭二烯烃通常含有4至12个，优选4至8个碳原子，并且可以选自例如包括以下各项的组：1,3-丁二烯、异戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、1,3-己二烯、3-丁基-1,3-辛二烯、2-苯基-1,3-丁二烯或其混合物。
[0065]
特别优选1,3-丁二烯和异戊二烯。
[0066]
可以任选地用作共聚单体的单乙烯基芳烃通常含有8至20个，优选8至12个碳原子，并且可以选自例如：苯乙烯；1-乙烯基萘；2-乙烯基萘；苯乙烯的各种烷基、环烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基衍生物，例如α-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-丙基苯乙烯、4-环己基苯乙烯、4-十二烷基苯乙烯、2-乙基-4-苄基苯乙烯、4-对甲苯基苯乙烯、4-(4-苯基丁基)苯乙烯或其混合物。特别优选苯乙烯。
[0067]
可以可能地使用的极性共聚单体可以选自例如：乙烯基吡啶、乙烯基喹啉、丙烯酸和烷基丙烯酸的酯、腈或其混合物，例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯腈或其混合物。
[0068]
优选地，可用于本发明的弹性体二烯聚合物可选自例如：顺式-1,4-聚异戊二烯(天然或合成的，优选天然橡胶)、3,4-聚异戊二烯、聚丁二烯(特别是具有高1,4-顺式含量的聚丁二烯)、可能卤化的异戊二烯/异丁烯共聚物、1,3-丁二烯/丙烯腈共聚物、苯乙烯/1,3-丁二烯共聚物、苯乙烯/异戊二烯/1,3-丁二烯共聚物、苯乙烯/1,3-丁二烯/丙烯腈共聚物、或它们的混合物。
[0069]
在优选的实施方案中，所述可硫化弹性体组合物可包含3phr至100phr的天然橡胶。
[0070]
上述可硫化弹性体组合物可任选地包含一种或多种单烯烃与烯烃共聚单体或其衍生物的至少一种弹性体聚合物。单烯烃可选自：乙烯和通常含有3至12个碳原子的α-烯烃，例如丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯或其混合物。以下是优选的：乙烯和α-烯烃，可能与二烯的共聚物；异丁烯的均聚物或其与少量二烯的共聚物，它们可能是至少部分卤化的。
[0071]
可能存在的二烯通常含有4至20个碳原子并且优选选自：1,3-丁二烯、异戊二烯、1,4-己二烯、1,4-环己二烯、5-乙叉基-2-降冰片烯、5-亚甲基-2-降冰片烯、乙烯基降冰片烯或其混合物。其中，以下是特别优选的：乙烯/丙烯(epr)共聚物或乙烯/丙烯/二烯(epdm)共聚物；聚异丁烯；丁基橡胶；卤代丁基橡胶，特别是氯代丁基橡胶或溴代丁基橡胶；或其混合物。
[0072]
还可以使用弹性体二烯聚合物或通过与合适的终止剂或偶联剂反应而官能化的弹性体聚合物。特别地，可以通过使衍生自引发剂的残留有机金属基团与合适的终止剂或偶联剂(例如亚胺、碳二亚胺、烷基锡卤化物、取代的二苯甲酮、烷氧基硅烷或芳氧基硅烷)反应，而官能化在有机金属引发剂(特别是有机锂引发剂)存在下通过阴离子聚合获得的弹性体二烯聚合物。
[0073]
在优选的实施方案中，可硫化弹性体组合物中的增强填料可以仅由本发明的弹性体二烯聚合物和木质素的预分散体中存在的木质素组成。
[0074]
在优选的实施方案中并且为了满足特定的应用要求，根据本发明的轮胎的可硫化
弹性体组合物还可包含标准增强填料。
[0075]
优选地，标准增强填料选自炭黑、沉淀无定形二氧化硅、天然来源的无定形二氧化硅、硅酸盐纤维或其混合物。
[0076]
优选地，标准增强填料在可硫化弹性体组合物中的存在量通常为1phr至120phr，优选20phr至90phr。
[0077]
优选地，标准增强填料是表面积不低于20m2/g(根据iso 18852：2005，通过stsa-统计厚度表面积测定)的炭黑。
[0078]
优选地，所述炭黑增强填料以1phr至120phr，优选20phr至90phr的量存在于可硫化弹性体组合物中。
[0079]
优选地，标准增强填料是二氧化硅，其选自热解二氧化硅或优选沉淀二氧化硅。
[0080]
优选地，二氧化硅的bet表面积(根据iso标准5794/1测量)为50m2/g至500m2/g、更优选70m2/g至200m2/g。
[0081]
在本说明书和随后权利要求的框架内，表述“白色增强填料”用于表示可硫化弹性体组合物中的增强填料，但不包括基于炭黑的填料。白色增强填料的典型实例是石膏、滑石、高岭土、膨润土、二氧化钛和二氧化硅，形式为沉淀的无定形二氧化硅、天然存在的无定形二氧化硅、硅酸盐纤维或其混合物。
[0082]
在一个实施方案中，改性硅酸盐纤维可以是例如通过酸处理并部分去除镁而改性的纤维，诸如在专利申请wo 2016/174629 al中描述和例举的那些。
[0083]
在一个实施方案中，改性硅酸盐纤维可以是例如通过在表面上沉积无定形二氧化硅而改性的纤维，例如在专利申请wo 2016/174628al中描述和例举的那些。
[0084]
在一个实施方案中，改性硅酸盐纤维可以是通过与例如季铵盐反应而有机改性的纤维，诸如由tolsa以名称pangel b5商业化的通过与邻苯二甲酰苄基二甲基氯化铵反应而改性的海泡石纤维。
[0085]
在一个实施方案中，改性硅酸盐纤维可以是通过与硅烷化试剂反应而改性的纤维，所述硅烷化试剂选自例如具有一个或两个或三个可水解基团的单官能或双官能硅烷，例如双-(3-三乙氧基甲硅烷基-丙基)二硫化物(tespd)、双(3-三乙氧基甲硅烷基-丙基)四硫化物(tespt)、3-硫代辛酰基-1-丙基-三乙氧基硅烷(nxt)、me2si(oet)2、me2phsicl、ph2sicl2。
[0086]
根据本发明的轮胎的可硫化弹性体组合物包含至少一种硫化剂。
[0087]
最有利地使用的硫化剂是硫，或者可选地，含硫分子(硫给体)，以及本领域技术人员已知的促进剂、活化剂和/或延迟剂。或者，硫化剂可以是含有o-o键的过氧化物，并且可以通过加热产生反应性自由基。
[0088]
硫或其衍生物可以有利地选自例如：(i)可溶性硫(结晶硫)；(ii)不溶性硫(聚合硫)；(iii)油分散的硫(例如来自eastman的商品名为crystex ot33的33％硫)；(iv)硫给体，例如己内酰胺二硫化物(cld)、双[(三烷氧基甲硅烷基)丙基]多硫化物、二硫代磷酸酯；或其混合物。
[0089]
优选地，硫化剂以0.1至15phr，优选1至10phr，甚至更优选2至7phr的量存在于可硫化弹性体组合物中。
[0090]
根据本发明的轮胎的可硫化弹性体组合物还可包含至少一种硅烷偶联剂，所述硅
烷偶联剂能够与可作为增强填料和/或硅酸盐存在的任何二氧化硅相互作用并在硫化期间将它们结合到弹性体二烯聚合物上。
[0091]
优选地，本发明中使用的硅烷偶联剂选自具有至少一个可水解硅烷取代基的那些，硅烷可以例如由以下通式(iv)表示：
[0092]
(r)3si-c
nh2n-x(iv)
[0093]
其中r基团可以相同或不同，选自：烷基、烷氧基或芳氧基基团或选自卤素原子，条件是至少一个r基团是烷氧基或芳氧基基团或卤素；n是包括端值在内的1至6之间的整数；x是选自以下的基团：亚硝基、巯基、氨基、环氧化物、乙烯基、酰亚胺、氯、-(s)
mcnh2n-si-(r)3和-s-cor，其中m和n是包括端值在内的1至6之间的整数，并且r基团如上所定义。
[0094]
在硅烷偶联剂中，特别优选的是双-(3-三乙氧基甲硅烷基-丙基)二硫化物(tespd)和双(3-三乙氧基甲硅烷基-丙基)四硫化物(tespt)。所述偶联剂可以原样使用或以与惰性填料(例如炭黑)的混合物使用，以促进它们掺入可硫化弹性体组合物中。
[0095]
优选地，所述硅烷偶联剂以0.1phr至15phr，优选0.5phr至10phr的量存在于可硫化弹性体组合物中。
[0096]
优选地，硅烷偶联剂和硫化剂与本领域技术人员已知的促进剂和/或活化剂组合使用。
[0097]
常用的促进剂可选自：二硫代氨基甲酸盐、胍、硫脲、噻唑、次磺酰胺、秋兰姆、胺、黄原酸盐或其混合物。
[0098]
优选地，硫化促进剂以0.1至8phr，优选0.3至6phr的量存在于本发明的可硫化弹性体组合物中。
[0099]
特别有效的活化剂是锌化合物，特别是zno、znco3、含有8至18个碳原子的饱和或不饱和脂肪酸的锌盐，例如辛酸锌或硬脂酸锌，其可能在可硫化弹性体组合物中由zno和脂肪酸原位形成，或其混合物。
[0100]
优选地，硫化活化剂以0.2至15phr，优选0.5至10phr的量存在于本发明的可硫化弹性体组合物中。
[0101]
最后，根据本发明的可硫化弹性体材料可以包含基于组合物打算的具体应用选择的其它常用添加剂。例如，可以向所述材料中加入以下物质：抗氧化剂、抗老化剂、增塑剂、粘合剂、抗臭氧剂、改性树脂或其混合物。
[0102]
特别地，为了进一步改善可加工性，可以将通常选自矿物油、植物油、合成油、液体聚合物或其混合物，例如芳族油、环烷油、邻苯二甲酸酯、大豆油或其混合物的增塑剂添加到所述可硫化弹性体组合物中。增塑剂的量通常为0phr至70phr，优选5phr至30phr。
[0103]
优选地，根据本发明的可硫化弹性体组合物包含至少10phr，优选至少30phr，并且更优选至少40phr，直至最大200phr的弹性体二烯聚合物和木质素的所述预分散体，其中预分散体中的木质素含量等于50重量％或更大。
[0104]
以这种方式，有利地可以使可硫化弹性体组合物具有可以作为最多样的应用要求的函数而变化的木质素浓度。
[0105]
优选地，通过弹性体二烯聚合物和木质素的预分散体引入可硫化弹性体组合物中的木质素浓度包括2.5phr至160phr，更优选5phr至130phr，并且甚至更优选10phr至100phr。
[0106]
以这种方式，有利地可以使可硫化弹性体组合物具有作为应用要求的函数的最合适的木质素浓度。
[0107]
优选地，有利地将上述可硫化弹性体组合物硫化以获得根据本发明的用于车辆车轮的轮胎的至少一个结构元件，正如在下文中更详细地描述的。
[0108]
弹性体二烯聚合物和木质素的预分散体
[0109]
优选地，根据本发明的预分散体中的弹性体二烯聚合物是在乳液中存在的任何弹性体二烯聚合物。
[0110]
更优选地，弹性体二烯聚合物选自天然橡胶(nr)、乳液丁苯橡胶(esbr)、羧化丁苯橡胶(xsbr)、丁腈橡胶nbr、羧化丁腈橡胶(xnbr)、氯丁二烯橡胶(cr)、丁基橡胶(iir)。
[0111]
优选地，弹性体二烯聚合物和木质素的预分散体包含用量等于或大于约45phr，优选等于或大于约50phr，甚至更优选等于或大于约60phr直至最大值约160phr的木质素。
[0112]
以这种方式，有利地可以具有高木质素含量的预分散体，其允许根据希望生产的轮胎部件实现可硫化弹性体组合物的高配制灵活性。
[0113]
优选地，木质素选自软木硫酸盐木质素、硬木硫酸盐木质素、苏打草木质素、小麦秸秆木质素、稻壳木质素、通过生物精炼工艺获得的木质素、有机溶剂木质素。
[0114]
根据本发明的弹性体二烯聚合物和木质素的预分散体,除了有利地可用于生产用于车辆车轮的轮胎的方法中之外，在木质素的储存和运输方面也是特别有利的并且可以储存或紧接在其生产之后直接发送到的根据本发明的轮胎的随后生产步骤。
[0115]
弹性体二烯聚合物和木质素的预分散体的制备方法
[0116]
在一个优选的实施方案中，在制备弹性体二烯聚合物和木质素的预分散体中所使用的分散剂液体是水性分散剂液体，更优选去离子水。
[0117]
在一个优选的实施方案中，提供所述第一木质素悬浮液的步骤a)包括(a)在分散剂液体中提供中值粒径d50值等于或小于5微米，更优选等于或小于2微米的第一木质素悬浮液。
[0118]
在特别优选的实施方案中，提供所述第一木质素悬浮液的步骤a)包括：
[0119]
a1)在分散剂液体中提供中值粒径d50值等于或大于10微米、更优选地等于或大于20微米的粗木质素悬浮液；
[0120]
(a2)湿磨包含在所述粗悬浮液中的木质素颗粒，直到木质素颗粒的中值直径d50降低至等于或小于10微米的所述值。
[0121]
因此，在该优选的实施方案中，与弹性体二烯聚合物胶乳混合的从步骤a)获得的第一木质素悬浮液中的木质素是经研磨的木质素。
[0122]
在优选的实施方案中，在根据本发明的弹性体二烯聚合物和木质素的预分散体的制备方法中，提供第一木质素悬浮液的步骤a)或提供粗木质素悬浮液的步骤a1)包括向所述悬浮液中添加一定剂量的至少一种表面活性剂。
[0123]
实际上，申请人已经发现由于添加至少一种表面活性剂，可以提供木质素悬浮液(第一或粗木质素悬浮液)，该悬浮液是稳定的并且能够促进与弹性体二烯聚合物胶乳混合和可能地湿磨粗木质素悬浮液的后续步骤。
[0124]
优选地，表面活性剂是阴离子表面活性剂，例如月桂基硫酸钠(sls)、月桂基乙氧基硫酸盐(les)、烷基苯磺酸(abs)及其盐。更优选地，表面活性剂是十二烷基苯磺酸钠，一
种广泛可得的低成本阴离子表面活性剂。
[0125]
优选地，提供第一木质素悬浮液的步骤a)或提供粗木质素悬浮液的步骤a1)包括向第一木质素悬浮液中添加包含用量0.1至60重量份、优选1至10重量份的表面活性剂，相对于每100重量份总悬浮液。
[0126]
以这种方式，有利地可以提供木质素悬浮液或粗木质素悬浮液，其特别稳定并且能够促进与弹性体二烯聚合物胶乳混合和可能地湿磨粗木质素悬浮液的后续步骤。
[0127]
优选地，相对于悬浮液的总重量，第一木质素悬浮液或前述粗木质素悬浮液具有包含20重量％至80重量％、优选30重量％至70重量％的固体残余物。
[0128]
以这种方式，有利地可以在粗悬浮液中具有的木质素浓度允许以最佳方式进行步骤a)提供第一木质素悬浮液和步骤a2)湿磨以及步骤b)与弹性体二烯聚合物胶乳混合。
[0129]
在一个优选的实施方案中，可以通过用适量的液体分散剂稀释水分含量在1％至60％的木质素来获得粗木质素悬浮液，以便获得相对于粗悬浮液的总重量具有包含20重量％至80重量％、更优选包含30重量％至70重量％的固体残余物的悬浮液。
[0130]
优选地，用于制备预分散体的上述优选方法的步骤a2)提供湿磨粗木质素悬浮液中所含的木质素颗粒，直到木质素颗粒的中值直径d50降低至等于或小于5微米，更优选等于或小于2微米的值。
[0131]
优选地，从步骤a)获得的第一木质素悬浮液具有等于或小于10重量％、更优选等于或小于2重量％的尺寸大于10微米的颗粒的重量％。
[0132]
在一个优选的实施方案中，可以通过湿磨粗悬浮液中包含的木质素颗粒，由步骤a2)获得该粒度分布。
[0133]
本技术人已经发现，以这种方式，有利地可以在可硫化弹性体组合物中实现最佳木质素分散性能和在硫化弹性体材料中实现最佳木质素增强性能。
[0134]
在一个优选的实施方案中，借助于选自球磨机、锤磨机、叶片磨机、辊磨机、高压压缩磨机、环磨机、振动管或振动棒磨机、离心流体磨机的研磨装置，优选球磨机进行粗木质素悬浮液中所含的木质素颗粒的湿磨步骤a2)。
[0135]
以这种方式，有利地可能具有降低木质素粒度而不改变其化学-物理特性的有效作用。
[0136]
优选地，相对于胶乳的总重量，弹性体二烯聚合物胶乳具有10重量％至80重量％、优选50重量％至70重量％的固体残余物。
[0137]
以这种方式，有利地可以具有合适浓度的弹性体二烯聚合物，以在获得的最终预分散体中具有恰当数量的聚合物组分。
[0138]
优选地，用弱碱例如氨稳定弹性体二烯聚合物胶乳。
[0139]
优选地，相对于100重量份的弹性体二烯聚合物胶乳，通过混合30至200重量份、优选60至140重量份的从步骤a)获得的第一木质素悬浮液，进行提供包含木质素和弹性体二烯聚合物胶乳的第二悬浮液的步骤(b)。
[0140]
以这种方式，有利地可以在获得的最终预分散体中的弹性体二烯聚合物基质中具有最合适的木质素浓度。
[0141]
在特别优选的实施方案中，通过将从步骤a)获得的第一木质素悬浮液与所述胶乳混合适合于获得基本上均匀的第二悬浮液的时间，进行提供包含木质素和弹性体二烯聚合
物胶乳的第二悬浮液的步骤b)。
[0142]
优选地，混合时间为5分钟至120分钟。
[0143]
在优选的实施方案中，使用具有机械搅拌器的间歇式混合器，进行步骤b)中提供的混合。
[0144]
以这种方式，有利地可以获得木质素和弹性体二烯聚合物的基本上均匀的预分散体，这允许优化木质素在可硫化弹性体组合物中的分散和由木质素在硫化弹性体材料中施加的增强性能。
[0145]
优选地，从包含木质素和弹性体二烯聚合物胶乳的第二悬浮液中除去分散剂液体的步骤c)包括d)干燥第二悬浮液。
[0146]
优选地，进行包含木质素和弹性体二烯聚合物胶乳的所述第二悬浮液的干燥步骤d)，直到弹性体二烯聚合物和木质素的预分散体的水分含量达到等于或小于5重量％、优选等于或小于1重量％的值。
[0147]
以这种方式，有利地可以获得木质素和弹性体二烯聚合物的预分散体，该预分散体可以有用地且有利地用于在轮胎的制造中使用的可硫化弹性体组合物的常规制备方法中。
[0148]
优选地，在静态烘箱中，在包括40℃至120℃(例如60℃)的温度下，进行包含木质素和弹性体二烯聚合物胶乳的第二悬浮液的干燥步骤d)包括2小时至30小时的时间。
[0149]
在替代的实施方案中，从包含木质素和弹性体二烯聚合物胶乳的第二悬浮液中除去分散剂液体的步骤(c)可以包括在干燥所述第二悬浮液之前，例如通过过滤或离心或倾析，除去一部分分散剂液体的步骤e)。
[0150]
在一个优选的实施方案中，弹性体二烯聚合物和木质素的预分散体的制备方法可以包括压实从步骤c)获得的弹性体二烯聚合物和木质素的预分散体的步骤f)。
[0151]
有利地，可以通过橡胶工业中通常使用的设备，例如开炼机或密炼机进行该压实步骤。
[0152]
以这种方式，可以获得片材形式的半成品，其随后可以用于可硫化弹性体组合物的生产操作，这将在下文中更详细地讨论。
[0153]
或者，弹性体二烯聚合物和木质素的预分散体可以采用包料的形式使用，如在乳液弹性体聚合物组合物的情况下常规发生的那样。
[0154]
可硫化弹性体组合物的生产方法
[0155]
优选地，用于混合和分散可硫化弹性体组合物中组分的混合设备可包括至少一个不连续混合器和/或至少一个连续混合器。
[0156]
在本说明书和随后权利要求的框架内，术语“间歇(或不连续)混合器(或混合装置)”表示这样的混合装置，其被构造成以预定量周期性地供给待制备的材料的各种成分并将它们混合预定时间以获得所述材料的批次物。
[0157]
在混合步骤结束时，所获得的材料整体批次物在单个操作中从混合装置完全排出。间歇或不连续混合器的实例是具有切向转子出。间歇或不连续混合器的实例是具有切向转子或具有互穿转子类型的密炼机。
[0158]
在本说明书和所附权利要求的框架内，术语“连续混合器(或混合装置)”表示这样
的混合装置，其被构造成通常借助于受控的定量加料器以连续进料接收待制备的材料的成分，以混合各成分以便生产材料并以连续料流排出材料(除了由于维护或材料配方的改变而可能停止混合装置)。
[0159]
在用于弹性体胶料的混合器领域的行话中，连续混合装置有时被称为“混合挤出机”，其在本文中被认为等同于“连续混合器”。
[0160]
因此，连续混合器(特别是其主动元件，例如螺杆或混合卫星)设置有混合部分，该混合部分能够给予正在混合的材料高剪切应力，并且与混合部分一起散布有输送部分，该输送部分能够向正在处理的材料提供推力，以使其从内室的一个纵向端部前进到另一个纵向端部。它还可以设置有可能的再分布部分。
[0161]
连续混合装置的实例是双螺杆或多螺杆(例如环形混合器)，互穿和同向旋转的、或行星型混合器。
[0162]
不连续混合器和连续混合器都能够为用它们生产的材料提供足够的能量以均匀地混合和分散各种组分，即使在成分的冷进料情况下，和在材料包含弹性体组分的情况下，塑炼弹性体混合物，升高其温度以使其可加工和有塑性有助于各成分在弹性体聚合物基质内的掺入和/或分布。
[0163]
然后可以将由此获得的可硫化弹性体组合物储存或直接送至根据本发明的轮胎的后续生产步骤。
[0164]
弹性体二烯聚合物和木质素的预分散体可以根据本领域技术人员已知的并且适合于该目的的任何方式进料到所述至少一个间歇混合器和/或至少一个连续混合器中。
[0165]
例如，根据本发明的预分散体可以采用如上所述在预分散体制备方法中获得的打包或片材的形式进料。
[0166]
有利地并且如上所述，根据本发明的预分散体的进料促进并改善了木质素在弹性体组合物中的分散，从而改善了由木质素本身进行的增强效果。
[0167]
轮胎
[0168]
优选地，根据本发明的轮胎的结构元件选自胎冠、胎体结构、带束结构、底层、耐磨条、侧壁、侧壁插入件、微型侧壁、外护圈包布、胎圈包布、底衬、橡胶层、胎圈填料和橡胶片。
[0169]
优选地，在根据本发明的轮胎中，至少胎冠和选自底层、耐磨条、侧壁、侧壁插入件、微型侧壁、外护圈包布、胎圈包布、底衬、橡胶层、胎圈填料或橡胶片中的至少一个部件包含通过使可硫化弹性体组合物硫化而获得的所述硫化弹性体材料，所述可硫化弹性体组合物包含根据本发明的弹性体二烯聚合物和木质素的预分散体。
[0170]
根据本发明的实施方案涉及一种车辆轮胎，其至少包括：
[0171]-胎体结构，所述胎体结构包括至少一个胎体层，所述胎体层具有与相应胎圈结构相关联的相对侧边缘；
[0172]-相对于所述胎体结构，在径向外部位置处施加的带束结构，
[0173]-相对于所述带束结构，在径向外部位置处施加的胎冠，并且可能至少
[0174]-底层和/或耐磨条和/或侧壁和/或侧壁插入件和/或微型侧壁和/或底衬和/或橡胶层和/或外护圈包布和/或胎圈包布和/或胎圈填料和/或橡胶片，
[0175]
其中所述胎冠和/或胎体结构和/或带束结构和/或底层和/或耐磨条和/或侧壁和/或侧壁插入件和/或微型侧壁和/或底衬和/或橡胶层和/或外护圈包布和/或胎圈包布
和/或胎圈填料和/或橡胶片中的至少一个，包括通过使可硫化弹性体组合物硫化而获得的硫化弹性体材料，该可硫化弹性体组合物包含根据本发明的弹性体二烯聚合物和木质素的预分散体。
[0176]
优选地，根据本发明的轮胎至少在胎冠中包含通过使可硫化弹性体组合物硫化而获得的硫化弹性体材料，该可硫化弹性体组合物包含根据本发明的弹性体二烯聚合物和木质素的预分散体。
[0177]
优选地，根据本发明的轮胎在胎冠中和/或在选自底层、耐磨条、侧壁、侧壁插入件、微型侧壁、底衬、橡胶层、胎圈填料和橡胶片中的一个或多个部件中包含通过使可硫化弹性体组合物硫化而获得的硫化弹性体材料，该可硫化弹性体组合物包含根据本发明的弹性体二烯聚合物和木质素的预分散体。
[0178]
根据本发明的轮胎可以用在两轮或四轮车辆上。
[0179]
根据本发明的轮胎可以用于夏季或冬季使用或者用于所有季节。
[0180]
附图简述
[0181]
参考附图，本发明的附加特征和优点将从其一些优选实施方案的以下说明中变得更加显而易见，这些优选实施方案在下文中是为了举例说明而非限制的目的。
[0182]
在附图中：
[0183]-图1示出了根据本发明用于车辆车轮的轮胎的径向半截面；
[0184]-图2a和2b示出了在冷条件(-120℃)下通过超微切片机获得的薄切片(50nm)上拍摄的相应显微照片，所述超微切片机具有fesem ultra plus zeiss显微镜，gemini柱，以inlens模式，30kv的电子束激发，工作距离2mm，其中木质素颗粒在对比的可硫化弹性体材料(实施例2，材料e)和根据本发明的可硫化弹性体材料(实施例2，材料c)中可见。
[0185]
当前优选实施方案的详细说明
[0186]
在图1中通常用附图标记100表示根据本发明的优选实施方案的用于车辆车轮的轮胎。
[0187]
图1以径向半截面示出了用于车辆车轮的轮胎。
[0188]
在图1中，“a”表示轴向方向，和“x”表示径向方向，特别是x-x表示赤道面的轨迹。为了简单起见，图1仅示出了轮胎的一部分，未示出的其余部分相同并且相对于赤道面“x-x”对称地布置。
[0189]
车辆轮胎100包括至少一个胎体结构，所述胎体结构包括至少一个胎体层101，所述至少一个胎体层101具有与相应的环形锚固结构102(称为胎圈芯)接合、可能与胎圈填料104相关联的分别相对的端部翼片。
[0190]
包括胎圈芯102和胎圈填料104的轮胎区域形成拟用于将轮胎锚固在未示出的相应安装轮辋上的胎圈结构103。
[0191]
胎体结构通常是径向类型的，即，至少一个胎体层101的增强元件位于包括轮胎的旋转轴线并且基本上垂直于轮胎的赤道面的平面中。所述增强元件通常由织物帘线，例如人造丝、尼龙、聚酯(例如聚萘二甲酸乙二醇酯，pen)组成。每个胎圈结构通过将至少一个胎体层101的相对的侧向边缘围绕环形锚固结构102向后折叠而与胎体结构相关联，以便形成如图1所示的所谓的胎体翼片101a。
[0192]
在一个实施方案中，可以由在相对于第一胎体层的轴向外部位置处施加的第二胎
体层(图1中未示出)，提供胎体结构和胎圈结构之间的联接。
[0193]
耐磨条105布置在每个胎圈结构103的外部位置处。
[0194]
带束结构106与胎体结构相关联，所述带束结构106包括相对于彼此并且相对于胎体层径向并置放置的一个或多个带束层106a、106b，所述一个或多个带束层106a、106b通常具有在硫化弹性体材料层中掺入的织物和/或金属增强帘线。
[0195]
相对于轮胎100的圆周抽出方向，这种增强帘线可以具有交叉取向。术语“圆周”方向用于表示大致指向轮胎的旋转方向的方向。
[0196]
相对于带束层106a、106b，在径向外部位置处，可以施加通常称为“0
°
带束”的至少一个零度增强层106c，该零度增强层106c通常掺入多个细长增强元件，通常是金属或织物帘线，这些细长增强元件在基本上圆周方向上取向，从而相对于平行于轮胎的赤道面的方向形成几度的角度(例如在约0
°
和6
°
之间的角度)，并且涂覆有硫化弹性体材料。
[0197]
相对于带束结构106，在径向外部位置处施加由硫化弹性体材料制成的胎冠109。
[0198]
在胎体结构的侧表面上，每个侧表面从胎冠109的侧边缘中的一个延伸到相应的胎圈结构103，由硫化弹性体材料制成的相应的侧壁108也在轴向外部位置处施加。
[0199]
在径向外部位置处，胎冠109具有拟与地面接触的滚动表面109a。通常在该表面109a中形成通过横向凹口(图1中未示出)连接以便限定在滚动表面109a上分布的各种形状和尺寸的多个块体的周向凹槽，为了简单起见，该表面在图1中被表示为平滑的。
[0200]
由硫化弹性体材料制成的底层111可以布置在带束结构106和胎冠109之间。
[0201]
硫化弹性体材料的条带110(通常称为“微型侧壁”)可以可选地存在于侧壁108和胎冠109之间的连接区域中。
[0202]
该微型侧壁110通常通过与胎冠109共挤出而获得，并且有利地允许胎冠109和侧壁108之间的改善的机械相互作用。
[0203]
优选地，侧壁108(在图1所示的优选实施方案中，微型侧壁110)的端部直接覆盖胎冠109的侧边缘。
[0204]
在无内胎轮胎的情况下，相对于胎体层101，也可以在径向内部位置处设置通常称为“衬里”的橡胶层112，该橡胶层112为轮胎的充气提供必要的紧密度。
[0205]
未示出的另一个硫化弹性体材料片(也称为“底衬”)也可以布置在橡胶层112和胎体层101之间。
[0206]
可以通过为胎圈结构103提供通常称为“外护圈包布”或附加的条形插入件的增强层120，改善轮胎侧壁108的刚性。
[0207]
外护圈包布120是增强层，其缠绕在相应的胎圈芯102和胎圈填充物104周围，以便至少部分地围绕它们，所述增强层布置在至少一个胎体层101和胎圈结构103之间。
[0208]
优选地，外护圈包布与上述至少一个胎体层101和胎圈结构103接触。
[0209]
外护圈包布120通常包括在硫化弹性体材料层中掺入的多个织物帘线。
[0210]
轮胎的胎圈结构103可包括附加的保护层121，通常称为“胎圈包布”或保护条，其具有增加胎圈结构103的刚性和完整性的功能。
[0211]
优选地，保护层121或“胎圈包布”包括在硫化弹性体材料层中掺入的多个帘线。这种帘线可以由纺织材料(例如芳族聚酰胺或人造丝)或金属材料(例如钢帘线)制成。
[0212]
弹性体材料层或片(未示出)可布置在带束结构106和胎体结构之间。该层可以具
有均匀的厚度。
[0213]
可替代地，该层在轴向方向上可以具有可变的厚度。例如，相对于中心(冠部)区域，该层可以在靠近其轴向外边缘处具有更大的厚度。
[0214]
有利地，该层或片材可在基本上对应于带束结构106的展开表面的区域上延伸。
[0215]
在优选的实施方案中，作为底层111的替代或补充，如上所述的弹性体材料层或片(未示出)可以布置在带束结构106和胎冠109之间，所述附加层或片优选地在基本上对应于带束结构106的展开表面的表面上延伸。
[0216]
通过硫化根据本发明的包含弹性体二烯聚合物和木质素的预分散体的可硫化弹性体组合物获得的硫化弹性体材料可以有利地掺入到上述轮胎100的一个或多个结构元件中。
[0217]
优选地，轮胎100的结构元件可以是胎冠109、胎体结构、带束结构106、底层111、耐磨条105、侧壁108、侧壁插入件、微型侧壁110、外护圈包布120、胎圈包布121、底衬、橡胶层、胎圈填料104和硫化弹性体材料片材中的一个或多个，所述结构元件包括通过使可硫化弹性体组合物硫化而获得的硫化弹性体材料，该可硫化弹性体组合物包含根据本发明的弹性体二烯聚合物和木质素的预分散体。
[0218]
根据本发明的轮胎可以是用于汽车的轮胎，即包括用于机动车辆的轮胎，例如下面限定的高性能轮胎，以及用于轻型运输车辆的轮胎，例如货车、厢式货车、露营货车、皮卡车，其典型地具有等于或小于3500kg的满载质量。因此排除了用于重型车辆的轮胎。
[0219]
使用术语“高性能轮胎”表示通常旨在用于高性能和超高性能汽车的车轮中的轮胎。这种轮胎通常被称为“hp”或“uhp”轮胎，并且它们允许达到超过200km/h、高达超过300km/h的速度。这种轮胎的示例是根据e.t.r.t.o.(欧洲轮胎和轮辋技术组织)标准的“t”、“u”、“h”、“v”、“z”、“w”、“y”类的轮胎，和赛车轮胎，特别是用于大功率四轮车辆的赛车轮胎。通常，属于此类类别的轮胎具有等于或大于185mm、优选地包括195mm至385mm、更优选包括195mm至355mm的截面宽度。这种轮胎优选地安装在装配直径等于或大于330.2mm(13英寸)、优选地不超过609.6mm(24英寸)、更优选包括406.4mm(16英寸)至584.2mm(23英寸)的轮辋上。
[0220]
这种轮胎也可以用在除上述汽车之外的车辆上，例如高性能运动摩托车，即速度能够达到甚至超过270km/h的摩托车上。这样的摩托车是属于通常用以下分类标识的类别的那些：兴奋运动(hypersport)、超级运动(supersport)、体育旅游，以及对于较低速度：踏板车、街道/耐力和定制。
[0221]
使用术语“用于摩托车车轮的轮胎”表示具有高曲率比(通常大于0.200)的轮胎，其能够在使摩托车转弯时达到高外倾角(侧倾角)。
[0222]
现在将通过一些实施例描述本发明，这些实施例被理解为旨在说明而不是限制本发明的目的。
[0223]
实施例1
[0224]
制备包含60phr、75phr和100phr木质素的弹性体二烯聚合物和木质素的预分散体
[0225]
材料
[0226]
木质素：来自softwood kraft upm biopiva
tm 200工艺(upm biochemicals)的木质素，其中值粒径d50等于或大于20微米；
[0227]
弹性体二烯聚合物：通过离心获得并用氨稳定的来自ha胶乳的天然橡胶(60重量％-由von bundit co.ltd.商业化)；
[0228]
阴离子表面活性剂：工业级十二烷基苯磺酸钠，thermo fischer scientific。
[0229]
预分散体1(60phr木质素)
[0230]
制备预分散体的方法如下。
[0231]
步骤a1):将50kg湿木质素颗粒物(固体含量为约57％，起始d50为约20微米)在50kg去离子水中稀释；随后，加入1.5kg阴离子表面活性剂并搅拌混合物直至均匀，从而获得101.5kg固体木质素含量为约28重量％的粗木质素悬浮液sg。
[0232]
步骤a2):在netzsch(netzsch-feinmahltechnik gmbh,selb，德国)的圆柱形磨机型号zeta中，使用直径小于4mm的钢球，湿磨粗木质素悬浮液sg中含有的木质素颗粒，以便将木质素颗粒的中值直径d50减小至等于或小于1.5微米的值。于是获得101.5kg含有经研磨的木质素的第一悬浮液s1(28wt％)，其中大于10微米的颗粒的百分比小于约2重量％。
[0233]
用malvern mastersizer 2000激光分析仪(malvern panalytical ltd.,malvern,英国)测量中值粒径d50。
[0234]
步骤b)：通过机械搅拌器，混合从步骤a2)获得的含有经研磨的木质素的第一悬浮液s1(101.5kg)与83.3kg的天然橡胶胶乳(固体含量：60重量％)，从而获得184.8kg含有约15重量％经研磨的木质素和约21重量％天然橡胶的第二悬浮液s2。
[0235]
步骤c)：然后在静态烘箱中，在60℃下干燥含有经研磨的木质素和天然橡胶的第二悬浮液s2(184.8kg)等于约4小时的时间，直到达到小于1wt％的水分含量。
[0236]
然后通过具有间隔约3mm的辊的开放式混合器，使由此获得的薄片中的预分散体经受进一步的压实步骤，以获得天然橡胶和40重量％(60phr)木质素的片材中的预分散体或母料。
[0237]
预分散体2(75phr木质素)
[0238]
为了制备该预分散体，遵循与预分散体1相同的工序，在步骤b)中使用68.8kg天然橡胶胶乳以改变掺入最终预分散体中的木质素量，在这种情况下最终预分散体含有天然橡胶和45重量％(75phr)的木质素。
[0239]
预分散体3(100phr木质素)
[0240]
为了制备该预分散体，遵循与预分散体1相同的工序，在步骤b)中使用62.5kg天然橡胶胶乳，以改变掺入最终预分散体中的木质素的量，在这种情况下最终预分散体含有天然橡胶和50重量％(100phr)的木质素。
[0241]
实施例2
[0242]
可硫化弹性体材料(本发明、参考和对比)的制备
[0243]
使用根据实施例1的含有木质素的预分散体1-3，制备用于胎冠的可硫化弹性体材料，其量分别为10phr、23.4和20phr的材料(a)、(b)和(c)。将这些弹性体材料与以下进行比较：
[0244]
材料(d)：参考-作为参考的不含木质素的常规可硫化弹性体材料(用于轮胎的结构元件，特别是胎冠的模型弹性体组合物)；
[0245]
材料(e)：对比-可硫化弹性体材料，其包含中值粒径d50等于或大于20微米的来自softwood kraft upm biopiva
tm 200工艺(upm biochemicals)的木质素粉末；和
[0246]
(材料f)：对比-可硫化弹性体材料，其包含中值粒径d50等于约1.5微米的木质素粉末，所述木质素粉末通过干燥根据实施例1的预分散体3的制备工序由步骤a2)获得的第一悬浮液s1获得。具体地，在该经研磨的木质素粉末中，大于10微米的颗粒的百分比小于约2重量％。
[0247]
特别地，通过静态烘箱，在60℃的温度下进行含有经研磨的木质素的第一悬浮液s1的干燥约2小时的时间，以便将水分含量降低至约1％。
[0248]
应注意，比较材料f因此包含与使用实施例1的根据本发明的预分散体1-3获得的材料a-c相同类型的具有相同粒度但呈粉末形式的木质素(60、75和100phr的木质素)。另一方面，木质素的量等于根据本发明的材料c的量。
[0249]
为了具有比较的均一性，所有这些可硫化弹性体材料都基于用于轮胎结构元件，特别是胎冠(材料d)的模型弹性体组合物。
[0250]
因此，由这些材料显示的结果预测了在轮胎上可获得的结果。
[0251]
下表1显示了可硫化弹性体材料(a)、(b)、(c)、(d)、(e)和(f)以phr计的组成。
[0252]
在表1中，在括号中也显示了弹性体材料中实际含有的木质素的量的值(以phr计)，而与木质素的物理剂型是预分散体还是粉末无关。括号中指示的值不添加到总phr计算中，而是仅用作参考。
[0253]
表1
[0254][0255]
材料
[0256]
nr：凝结的天然橡胶，通过离心并用氨稳定而获得的ha天然橡胶胶乳的凝结而获得(60重量％-由von bundit co.ltd.商业化)；
[0257]
s-sbr：sprintan slr4602，trinseo；
[0258]
tespt：双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物，
[0259]
二氧化硅：ultrasil 7000silica，evonik；
[0260]
预分散体1：根据实施例1制备的天然橡胶预分散体，其包含60phr的根据实施例1的木质素；
[0261]
预分散体2：根据实施例1制备的天然橡胶预分散体，其包含75phr的根据实施例1的木质素；
[0262]
预分散体3：根据实施例1制备的天然橡胶预分散体，其包含100phr的根据实施例1的木质素；
[0263]
木质素粉末：软木木质素upm biopiva
tm 200，upm biochemicals；
[0264]
粉状木质素：软木木质素upm biopiva
tm 200(upm biochemicals)，根据实施例1中
所述进行湿磨并干燥至约1％水分含量；
[0265]
蜡：riowax bm 01，ser；
[0266]
油：vivatec 500，global asia；
[0267]
树脂krystalex f-85，eastman；
[0268]
辛酸锌：struktol aktivator 73，struktol；
[0269]
tmq：聚合的2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉，kemai；
[0270]
6ppd:n-(1,3-二甲基丁基)-n
′‑
苯基-对苯二胺，solatia eastman；
[0271]
tbbs：n-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺，nz/egc，lanxess；
[0272]
可溶性硫:s8(可溶性硫)，zolfo industria。
[0273]
工序
[0274]
将除硫和硫化促进剂(tbbs)之外的所有组分在密炼机(brabender)中混合约10分钟(第一步)。
[0275]
当达到135℃的温度时，将材料再混合一分钟，然后将其排出。将未完成的胶料静置一天，然后加入硫、促进剂(tbbs)，并在相同的混合器中在约60℃下进行混合9分钟(第二步)。
[0276]
在图2a和2b中，为了说明的目的示出了通过fesem显微镜获得的根据本发明的可硫化弹性体材料(c)和对比可硫化弹性体材料(e)的两张显微照片，从而显示木质素颗粒的分布。
[0277]
从通过计量木质素粉末获得的对比可硫化弹性体材料(e)的显微照片2a可以推断，木质素以相对大且间隔的颗粒的形式存在于材料中，具有少量亚微米碎片。这表明下述事实：在橡胶存在下的机械搅拌本身不足以显著减小起始木质素的尺寸，也不足以使其均匀地分布在聚合物基质中。
[0278]
相反地并且可以从通过计量预分散体3获得的根据本发明的可硫化弹性体材料(c)的显微照片2b推断出，木质素以微米或亚微米尺寸的相对小的颗粒的形式存在于材料中并且基本上均匀地分布在聚合物基质中。
[0279]
微米或亚微米木质素颗粒的这种基本上均匀的分布预示了根据本发明的硫化弹性体材料相对于参考无木质素硫化弹性体材料的相当或改善的机械性能，如下文将变得更清楚。
[0280]
实施例3
[0281]
硫化后可硫化弹性体材料(a)、(b)、(c)、(d)、(e)和(f)的表征
[0282]
将可硫化弹性体材料(a)、(b)、(c)、(d)、(e)和(f)在170℃下硫化10分钟以便能够测量它们的静态机械性能。
[0283]
静态机械性能
[0284]
根据iso 37-2011标准，在23℃下，在5个哑铃试样上，评价可硫化弹性体材料(a)、(b)、(c)、(d)、(e)和(f)的静态机械性能。以这种方式，测量以下参数：
[0285]-100％伸长率下的负荷(ca1)，
[0286]-在300％伸长率下的负荷(ca3)，
[0287]-断裂载荷(cr)，和
[0288]-断裂伸长率％(ar)。
[0289]
扭转下的动态机械性能
[0290]
使用具有astm d6601-19图1中所述的腔室几何形状的alpha technologies r.p.a.振荡室流变仪2000(rubber process analyser)，应用以下方法评估可硫化弹性体材料(a)、(b)、(c)、(d)、(e)和(f)的动态剪切模量g
′
和tanδ的动态机械性能。
[0291]
通过冲压待表征的生的可硫化弹性体组合物的厚度为至少5mm的片材，获得体积为4.6至5cm3的近似圆柱形的测试样品；
[0292]
随后，初步预热r.p.a2000的腔室至170℃。
[0293]
将样品装载在流变仪的腔室之间，并关闭腔室。在生的可硫化弹性体组合物的样品和流变仪的每个腔室之间布置两个膜以保护腔室本身：与胶料接触，流延厚度为约25微米的尼龙6.6膜；和与流变仪的腔室接触，厚度为约23微米的聚酯膜。然后将样品在170℃的温度下硫化10分钟的固定时间，同时记录硫化曲线，即：使样品进行硫化至7％振幅和1.67hz频率的正弦变形的整个时间。
[0294]
然后使流变仪腔室的温度达到70℃。从腔室的温度设定在70℃开始总共10分钟后，在70℃的恒定温度下，通过在10hz的固定频率下在扭转下对样品施加正弦应力，并通过对每种条件进行10次稳定循环和10次测量循环，将振幅从0.3％逐渐增加到10％来进行一系列动态测量。
[0295]
始终将流变仪腔室的温度保持在70℃，然后通过在10hz的固定频率和9％的振幅下，在扭转下对样品施加正弦应力，进行10个稳定循环和20个测量循环来进行动态测量。
[0296]
以这种方式，测量以下参数作为20个测量循环中记录的参数的平均值：
[0297]-动态弹性剪切模量g
′
，
[0298]-在0.5％的样品变形幅度和10％的样品变形幅度之间的动态弹性剪切模量的变化d_g
′
；
[0299]-扭转下的tanδ，即在9％的变形幅度下的粘性弹性模量g
′
和动态弹性模量g
′
之间的比率(下文称为tanδ(9％))。
[0300]
硫化性能
[0301]
在用于评价扭转下的动态机械性能的测试期间，并且再次通过上述流变仪，还测量了可硫化弹性体材料(a)、(b)、(c)、(d)、(e)和(f)的以下硫化参数：
[0302]-最小扭矩(ml)，
[0303]-最大扭矩(mh)，
[0304]-达到最大扭矩的90％所需的硫化时间(t90)，和
[0305]-达到比最小值高2点的扭矩值所需的硫化时间(ts2)。
[0306]
牵引-压缩下的动态机械性能
[0307]
使用instron model 1341动态装置，在牵引-压缩模式下，以以下模式评估可硫化弹性体材料(a)、(b)、(c)、(d)、(e)和(f)在牵引-压缩下的动态机械性能。
[0308]
将具有圆柱形形状(长度＝25mm；直径＝18mm)的硫化材料的测试片(170℃，10分钟)在压缩下预加载至相对于初始长度的25％的纵向变形，并在整个测试期间保持在预定温度(例如70℃)下。
[0309]
在2分钟的等待时间之后，接着在100hz下以相对于预载荷下的长度的5％变形幅度，进行125次循环的机械预处理，使测试件经受动态正弦应力，该动态正弦应力相对于预
载荷下的长度，具有
±
3.5％的幅度，频率为100hz。
[0310]
以这种方式，测量以下参数：
[0311]-动态弹性模量e
′
，
[0312]-tanδ，即粘性动态模量e
″
和动态弹性模量e
′
之间的比率。
[0313]
下表2显示了由所进行的表征获得的结果。
[0314]
表2
[0315][0316][0317]
从表2中所示数据的分析可以清楚地看出，分别包含5phr(材料a)和10phr(材料b和c)作为本发明预分散体加入的木质素的本发明可硫化弹性体材料(a)-(c)显示：
[0318]-硫化后的静态机械性能ca1、ca3和cr，预测轮胎胎冠块体的刚性，与参考材料(d)相当或更好，并且显著优于掺入商业木质素粉末的对比材料(e)；
[0319]-与参考材料(d)相当的硫化性能ml、mh、t90和ts2；
[0320]-相反，对比材料(e)和(f)显示出非常低的ts2值，表明可能的过早硫化问题；
[0321]-硫化后扭转下的动态机械性能，g
′
并且特别是d_g
′
，预测可操作性(d_g
′
的值越低越好)，其是高性能轮胎(例如hp和uhp轮胎)的典型特征，优于参考材料(d)，并且显著优于掺入商业木质素粉末的比较材料(e)和在干燥后掺入经研磨的木质素粉末的比较材料(f)的动态机械性能；
[0322]-在硫化后的牵引-压缩下的动态机械性能，在0℃下的动态弹性模量e
′
，其预测轮胎的湿和/或冷道路保持性(在该温度下e
′
的值越低越好)，与参考材料(d)的那些相当或更好，并且显著优于掺入商业粉末状木质素的比较材料(e)和在干燥后掺入经研磨的木质素粉末的比较材料(f)的动态机械性能；
[0323]-在硫化后的牵引-压缩下的动态机械性能，在70℃下的tanδ，其预测轮胎的滚动阻力(在该温度下的tanδ值越低越好)，与参考材料(d)的动态机械性能相当或更好，并且显著优于包含商业木质素粉末的比较材料(e)和在干燥后掺入经研磨的木质素粉末的比较材料(f)的动态机械性能。
[0324]
关于以与根据本发明的材料(c)相同的量掺入干燥后获得的粉末状研磨木质素的弹性体材料(f)，这些测试令人惊讶地表明，经受相同类型的研磨的相同类型的木质素在硫化弹性体材料中具有显著不同的增强性质，这取决于其如何计量到可硫化弹性体组合物中。
[0325]
事实上，如果通过根据本发明的预分散体将(例如通过湿磨获得的)木质素掺入可硫化弹性体组合物中(参见在胶料c上的测量)，则相对于参考材料(材料d)，在扭转或牵引-压缩下的动态机械性能得到保持或改善，而如果通过湿磨获得并具有相同粒度的木质素以粉末形式掺入可硫化弹性体组合物中，则在扭转或牵引-压缩下的这些相同的动态机械性能显著劣化。
[0326]
不希望受任何解释性理论的束缚，申请人相信与弹性体二烯聚合物胶乳(例如且优选天然橡胶胶乳)混合的步骤导致具有减小的粒度的悬浮液中的木质素颗粒与弹性体二烯聚合物的液滴的乳液之间的一些相互作用，这使得随后通过物理手段获得的预分散体有利地能够将木质素均匀地分散在可硫化弹性体组合物的聚合物基质中，从而在硫化材料中获得最佳的增强性能。
[0327]
实施例4
[0328]
可硫化弹性体材料(本发明、参考和对比)的制备
[0329]
使用根据实施例1的含木质素的预分散体3，制备用于耐磨条的可硫化弹性体材料，其量分别为12phr和36phr的材料(g)和(h)。将这些弹性体材料与以下材料进行比较：
[0330]
材料(i)：参考-不含木质素的常规可硫化弹性体材料，作为参考(用于轮胎的结构元件，特别是耐磨条的模型弹性体组合物)；
[0331]
材料(l)和(m)：对比-掺入中值粒径d50等于约20微米的木质素粉末的可硫化弹性体材料，其中两种不同的木质素含量对应于材料(g)和(h)的木质素含量。
[0332]
所有这些可硫化弹性体材料基于用于结构的轮胎元件，特别是耐磨条的模型弹性体组合物(材料i)。
[0333]
因此，由这些材料显示的结果预测了在轮胎上可获得的结果。
[0334]
下表3显示了可硫化弹性体材料(g)、(h)、(i)、(l)和(m)的以phr计的组成。
[0335]
在表3中，在括号中也显示了弹性体材料中实际含有的木质素的量的值(以phr计)，而与木质素的物理剂型是预分散体还是粉末无关。括号中指示的值不添加到总phr计算中，而是仅用作参考。
[0336]
表3
[0337] (g)发明(h)发明(i)参考(l)对比(m)对比
nr3422404040br6060606060木质素粉末
‑‑‑
618预分散体31236
‑‑‑
实际木质素(6)(18)(0)(6)(18)硬脂酸22222zno33333zn皂55555cb6861686861tmq0.70.70.70.70.76ppd22222双峰蜡0.50.50.50.50.5tbbs1.421.41.42pvi0.20.20.20.20.2不溶性硫4.354.354.354.354.35
[0338]
材料
[0339]
nr：凝结的天然橡胶，通过离心并用氨稳定而获得的ha天然橡胶胶乳的凝结而获得(60重量％-由von bundit co.ltd.商业化)；
[0340]
br：丁二烯橡胶buna cb 25，lanxess；
[0341]
木质素粉末：软木木质素upm biopiva
tm 200，upm biochemicals；
[0342]
预分散体3：根据实施例1制备的天然橡胶预分散体，其包含100phr的根据实施例1的木质素；
[0343]
硬脂酸：stearin，undesa；
[0344]
zno：氧化锌，zincol ossidi；
[0345]
zn皂：struktol 40ms，struktol；
[0346]
cb:n550，birla carbon；
[0347]
tmq：聚合的2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉，kemai；
[0348]
6ppd:n-(1,3-二甲基丁基)-n
′‑
苯基-对苯二胺，solutia eastman；
[0349]
双峰蜡：riowax bm 01，ser；
[0350]
tbbs：n-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺，nz/egc，lanxess；
[0351]
pvi：环己基-硫代邻苯二甲酰亚胺，santogard pvi，flexsys；
[0352]
不溶性硫：硫，redball superfine,international sulfur inc.
[0353]
工序
[0354]
将除硫和硫化促进剂(tbbs)之外的所有组分在密炼机(brabender)中混合约10分钟(第一步)。
[0355]
当达到135℃的温度时，将材料再混合一分钟，然后将其排出。将未完成的胶料静置一天，然后加入硫、促进剂(tbbs)，并在相同的混合器中在约60℃下混合9分钟(第二步)。
[0356]
实施例4
[0357]
硫化后可硫化弹性体材料(g)、(h)、(i)、(l)和(m)的表征
[0358]
将可硫化弹性体材料g)、(h)、(i)、(l)和(m)在170℃下硫化10分钟，以便能够测量它们的静态机械和密度性质。
[0359]
以与前述实施例3中所述相同的方式，评估这种类型的部件的相关机械性能，在牵引-压缩中的静态和动态性能。
[0360]
下表4示出了除了硫化表征之外的由所进行的表征获得的结果，其中硫化表征表明结果基本上彼此相当。
[0361]
表4
[0362] (g)发明(h)发明(i)参考(l)对比(m)对比ca0.5(mpa)3.013.042.882.892.76ca1(mpa)5.985.815.825.595.17cr(mpa)14.0212.2613.6812.3410.87ar(％)252.1246.8238.3226.5232.2e
′
70℃(mpa)12.1412.5611.1411.5812.07tanδ70℃0.1080.1030.1020.1070.115e
′
100℃(mpa)11.1611.3710.5510.6510.83tanδ100℃0.0800.0810.0760.0790.090
[0363]
根据表4中所示的数据的分析清楚的是，分别包含6phr(材料g)和18phr(材料h)的作为根据本发明的预分散体添加的木质素的根据本发明的可硫化弹性体材料(g)-(h)显示出：
[0364]-硫化后的静态机械性质ca0.5、ca1和cr，其指示耐磨条的刚性和极限拉伸强度，与参考材料(i)以及掺入商业木质素粉末的比较材料(l)和(m)的那些性质相当或更好；
[0365]-在硫化后压缩下的动态机械性质，在70℃和100℃下的动态弹性模量e
′
，其指示耐磨条的结构性质，显著优于参考材料(i)，并且优于掺入商业木质素粉末的比较材料(l)和(m)的那些性质；
[0366]-在硫化后压缩下的动态机械性能，在70℃和100℃下的tanδ，其指示轮胎的滚动阻力(在该温度下tanδ值越低越好)，与参比材料(i)和掺入商业木质素粉末的对比材料(m)的动态机械性能相当或更好。
[0367]
上述实施例不是穷举性的，而仅仅是由所附权利要求限定的本发明优点的说明性实施例。

技术特征：
1.用于车辆车轮的轮胎(100)，其包括至少一个结构元件，该结构元件包括通过硫化可硫化弹性体组合物获得的硫化弹性体材料，该可硫化弹性体组合物包括通过包括以下步骤的方法获得的弹性体二烯聚合物和木质素的预分散体：a)在分散剂液体中提供中值粒径d50的值等于或小于10微米，优选等于或小于5微米，更优选等于或小于2微米的第一木质素悬浮液；b)提供包含木质素和弹性体二烯聚合物胶乳的第二悬浮液，该第二悬浮液通过混合从步骤a)获得的第一木质素悬浮液与所述胶乳而提供，和c)从包含木质素和弹性体二烯聚合物胶乳的所述第二悬浮液中除去分散剂液体直到获得弹性体二烯聚合物和木质素的所述预分散体。2.根据权利要求1所述的用于车辆车轮的轮胎(100)，其中a)提供所述第一木质素悬浮液包括：a1)在该分散剂液体中提供中值粒径d50的值等于或大于10微米，优选等于或大于20微米的粗木质素悬浮液；a2)湿磨包含在所述粗悬浮液中的木质素颗粒直到木质素颗粒的中值直径d50减少到等于或小于10微米，优选等于或小于5微米，更优选等于或小于2微米的所述值以获得所述第一木质素悬浮液。3.根据权利要求1或2所述的用于车辆车轮的轮胎(100)，其中弹性体二烯聚合物和木质素的所述预分散体包含等于或大于约45phr、优选等于或大于约50phr、甚至更优选等于或大于约60phr的量的木质素。4.根据权利要求1或2所述的用于车辆车轮的轮胎(100)，其中相对于该悬浮液的总重量，所述第一木质素悬浮液或所述粗木质素悬浮液具有20重量％至80重量％、优选30重量％至70重量％的固体残余物。5.根据前述权利要求中任一项所述的用于车辆车轮的轮胎(100)，其中相对于该胶乳的总重量，所述弹性体二烯聚合物胶乳具有包括10％至80重量％，优选50％至70重量％的固体残余物。6.根据前述权利要求中任一项所述的用于车辆车轮的轮胎(100)，其中所述可硫化弹性体组合物包含至少10phr，优选至少30phr，并且更优选至少40phr的弹性体二烯聚合物和木质素的所述预分散体。7.根据前述权利要求中任一项所述的用于车辆车轮的轮胎(100)，其中所述可硫化弹性体组合物中的聚合物组分仅由所述预分散体中的弹性体二烯聚合物构成。8.根据前述权利要求中任一项所述的用于车辆车轮的轮胎(100)，其中通过弹性体二烯聚合物和木质素的预分散体引入所述可硫化弹性体组合物中的木质素的浓度为2.5至160phr，更优选5至130phr，甚至更优选10至100phr。9.根据前述权利要求中任一项所述的用于车辆车轮的轮胎(100)，其中所述木质素选自软木硫酸盐木质素、硬木硫酸盐木质素、苏打草木质素、麦秸木质素、稻壳木质素、通过生物精炼工艺获得的木质素、有机溶剂木质素。10.根据前述权利要求中任一项所述的用于车辆车轮的轮胎(100)，其中该弹性体二烯聚合物选自天然橡胶(nr)、乳液丁苯橡胶(esbr)、羧化丁苯橡胶(xsbr)、丁腈橡胶nbr、羧化丁腈橡胶(xnbr)、氯丁橡胶(cr)、丁基橡胶(iir)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的用于车辆车轮的轮胎(100)，其中该结构元件选自胎冠(109)、胎体结构、带束结构(106)、底层(111)、耐磨条(105)、侧壁(108)、侧壁插入件、微型侧壁(110)、外护圈包布(120)、胎圈包布(121)、底衬、橡胶层、胎圈填料(104)和橡胶片。12.一种制备弹性体二烯聚合物和木质素的预分散体的方法，所述方法包括：a)在分散剂液体中提供中值粒径d50的值等于或小于10微米，优选等于或小于5微米，更优选等于或小于2微米的第一木质素悬浮液；b)提供包含木质素和弹性体二烯聚合物胶乳的第二悬浮液，该第二悬浮液通过混合从步骤a)获得的第一木质素悬浮液与所述胶乳而提供，和c)从包含木质素和弹性体二烯聚合物胶乳的所述第二悬浮液中除去分散剂液体，直到获得弹性体二烯聚合物和木质素的预分散体。13.根据权利要求12所述的方法，其中a)提供所述第一木质素悬浮液包括：a1)在该分散剂液体中提供中值粒径d50的值等于或大于10微米，优选等于或大于20微米的粗木质素悬浮液；a2)湿磨包含在所述粗悬浮液中的木质素颗粒直到木质素颗粒的中值直径d50降低至等于或小于10微米、优选等于或小于5微米、更优选等于或小于2微米的所述值，从而获得所述第一木质素悬浮液。14.根据权利要求12或13所述的方法，其中a)在分散剂液体中提供该第一木质素悬浮液或该粗木质素悬浮液包括向该第一木质素悬浮液或向该粗木质素悬浮液中加入一定量的至少一种表面活性剂，优选阴离子表面活性剂，该表面活性剂的量相对于每100重量份总悬浮液，为0.1重量份至60重量份，优选1重量份至10重量份。15.根据权利要求12或13中任一项所述的方法，其中相对于该悬浮液的总重量，所述第一木质素悬浮液或所述粗木质素悬浮液具有20重量％至80重量％、优选30重量％至70重量％的固体残余物。16.根据权利要求12-15中任一项所述的方法，其中从步骤a)获得的该第一木质素悬浮液具有等于或小于10重量％、优选等于或小于2重量％的尺寸大于10微米的颗粒的重量％。17.根据权利要求13-16中任一项所述的方法，其中a2)湿磨所述粗木质素悬浮液通过选自球磨机、锤磨机、叶片磨机、辊磨机、高压压缩磨机、环磨机、振动管或振动棒磨机、离心流体磨机，优选球磨机的研磨装置进行。18.根据权利要求12-17中任一项所述的方法，其中所述弹性体二烯聚合物胶乳具有10重量％至80重量％，优选50重量％至70重量％的固体残余物，相对于胶乳的总重量。19.根据权利要求12-18中任一项所述的方法，其中相对于每100重量份弹性体二烯聚合物胶乳，通过混合30至200重量份、优选60至140重量份从步骤a)获得的该第一木质素悬浮液，而进行b)提供包含木质素和弹性体二烯聚合物胶乳的该第二悬浮液。20.根据权利要求12-19中任一项所述的方法，其中通过混合从步骤a)获得的第一木质素悬浮液与所述胶乳适合于获得基本上均匀的第二悬浮液的时间，而进行b)提供包含木质素和弹性体二烯聚合物胶乳的该第二悬浮液。21.根据权利要求12-20中任一项所述的方法，其中c)从包含木质素和弹性体二烯聚合物胶乳的所述第二悬浮液中除去分散剂液体包括d)干燥所述第二悬浮液，以及任选地e)在
干燥所述第二悬浮液之前除去一部分分散剂液体。22.根据权利要求21所述的方法，其中进行d)干燥包含木质素和弹性体二烯聚合物胶乳的所述第二悬浮液直到使弹性体二烯聚合物和木质素的该预分散体的水分含量达到等于或小于5重量％、优选等于或小于1重量％的值。23.根据权利要求21或22所述的方法，其中在静态烘箱中，在40℃与120℃之间的温度下进行d)干燥包含木质素和弹性体二烯聚合物胶乳的所述第二悬浮液2小时至30小时的时间。24.根据权利要求12-23中任一项所述的方法，还包括f)压实从步骤c)获得的弹性体二烯聚合物和木质素的预分散体。25.根据权利要求12-24中任一项所述的方法，其中所述木质素选自软木硫酸盐木质素、硬木硫酸盐木质素、苏打草木质素、小麦秸秆木质素、稻壳木质素、通过生物精炼工艺获得的木质素、有机溶剂木质素。26.根据权利要求12-25中任一项所述的方法，其中所述弹性体二烯聚合物选自天然橡胶(nr)、乳液丁苯橡胶(esbr)、羧化丁苯橡胶(xsbr)、丁腈橡胶nbr、羧化丁腈橡胶(xnbr)、氯丁橡胶(cr)、丁基橡胶(iir)。27.通过根据权利要求12-26中任一项所述的方法获得的弹性体二烯聚合物和木质素的预分散体。28.根据权利要求27所述的弹性体二烯聚合物和木质素的预分散体，包含等于或大于约45phr、优选等于或大于约50phr、甚至更优选等于或大于约60phr的量的木质素。29.生产可硫化弹性体组合物的方法，该方法包括：
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向至少一个混合装置进料可硫化弹性体组合物的至少以下组分：通过根据权利要求12-26中任一项所述的方法获得的弹性体二烯聚合物和木质素的至少一种预分散体、任选地至少一种弹性体二烯聚合物、任选地至少一种增强填料和至少一种硫化剂，
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混合和分散所述组分以获得所述可硫化弹性体组合物，和
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从所述混合装置中排出所述可硫化弹性体组合物。30.用于车辆车轮的轮胎(100)的生产方法，其中该方法包括：-提供可硫化弹性体组合物，该可硫化弹性体组合物包含通过根据权利要求12-26中任一项所述的方法获得的弹性体二烯聚合物和木质素的预分散体；-提供包含该可硫化弹性体组合物的轮胎的结构元件；-将轮胎的结构元件组装在生轮胎中；-硫化该生轮胎。

技术总结
描述了一种用于车辆车轮的轮胎(100)，其包括至少一个结构元件，结构元件包括通过硫化可硫化弹性体组合物获得的硫化弹性体材料，可硫化弹性体组合物包括通过包括以下步骤的方法获得的弹性体二烯聚合物和木质素的预分散体：a)在分散剂液体中提供中值粒径D50的值等于或小于10微米的第一木质素悬浮液；b)通过混合从步骤a)获得的第一木质素悬浮液与胶乳提供包含木质素和弹性体二烯聚合物胶乳的第二悬浮液，和c)从包含木质素和弹性体二烯聚合物胶乳的第二悬浮液中除去分散剂液体。胶乳的第二悬浮液中除去分散剂液体。胶乳的第二悬浮液中除去分散剂液体。


技术研发人员：L
受保护的技术使用者：倍耐力轮胎股份公司
技术研发日：2021.12.28
技术公布日：2023/7/25