| 主权项 |
1.一种橡胶组合物,其包括奈米颗粒填料与偶合剂, 该偶合剂包括至少一个橡胶反应性官能基团与至 少一个填料反应性官能基团,其中该至少一个填料 反应性官能基团包括一或多个选自由硫、钛、锆 与铝组成之群之原子,该橡胶组合物包括以奈米颗 粒填料之表面积计约10-7至约10-5莫耳/平方米之偶 合剂。 2.如请求项1之橡胶组合物,其进一步包括可固化弹 性体。 3.如请求项2之橡胶组合物,其中该可固化弹性体系 二烯弹性体。 4.如请求项2之橡胶组合物,其中该可固化弹性体可 藉由与硫反应固化。 5.如请求项2之橡胶组合物,其中该可固化弹性体可 藉由与过氧化物反应固化。 6.如请求项1之橡胶组合物,其中该奈米颗粒填料具 有一组成,其包括元素氧及至少一选自由Al、Sn、In 、Sb、Mg、过渡金属与该等元素之混合物组成之群 之元素。 7.如请求项1之橡胶组合物,其中该奈米颗粒填料具 有通式MxAySizOb(OH)a (H2O)c(X)d,其中: x≧0,y>0,z≧0,a≧0,b≧0,(a+b)>0,c≧0,d≧0, M系选自由Na+、K+、Ca++、Mg++、Ba++及其组合组成 之群, A系选自由Al、Sn、In、Sb、过渡金属及其组合组 成之群,且 X系选自由F-、Cl-、Br-、I-、CO3-2 、SO4-2、PO4-3、 NO3-及其组合组成之群。 8.如请求项1之橡胶组合物,其中该奈米颗粒填料具 有至少约25平方米/克之BET比表面积。 9.如请求项8之橡胶组合物,其中该奈米颗粒填料具 有至少约30平方米/克之BET比表面积。 10.如请求项1之橡胶组合物,其中该奈米颗粒填料 包括铝。 11.如请求项10之橡胶组合物,其中该奈米颗粒填料 包括铝氧化物-氢氧化物材料。 12.如请求项11之橡胶组合物,其中该铝氧化物-氢氧 化物材料具有式Al(OH)aOb,排除任何杂质,其中0≦a≦ 3且b=(3-a)/2。 13.如请求项12之橡胶组合物,其中该铝氧化物-氢氧 化物材料包括过渡型氧化铝。 14.如请求项12之橡胶组合物,其中该铝氧化物-氢氧 化物包括勃姆石。 15.如请求项10之橡胶组合物,其中该奈米颗粒填料 包括加晶种含铝颗粒材料。 16.如请求项10之橡胶组合物,其中该奈米颗粒填料 包括铝矽酸盐。 17.如请求项16之橡胶组合物,其中该铝矽酸盐具有 通式MxAlySizOb(OH)a(H2O)c,其中x>0,y>0,z>0,a≧0,b≧0,(a+b)> 0,c≧0,且M系选自由Na+、K+、Ca++、Mg++、Ba++及其组 合组成之群。 18.如请求项17之橡胶组合物,其中Al莫耳数与Si莫耳 数之比系至少约1:4。 19.如请求项18之橡胶组合物,其中该比例系至少约1 :2。 20.如请求项19之橡胶组合物,其中该比例系至少约1 。 21.如请求项20之橡胶组合物,其中该比例系至少约2 。 22.如请求项16之橡胶组合物,其中该奈米颗粒填料 包括具有通式AlySizOb(OH)a(H2O)C之水合铝矽酸盐,其 中y>0,z>0,a≧0,b≧0,(a+b)>0,且c≧0。 23.如请求项22之橡胶组合物,其中Al莫耳数与Si莫耳 数之比系至少约1:4。 24.如请求项23之橡胶组合物,其中该比例系至少约1 :2。 25.如请求项24之橡胶组合物,其中该比例系至少约1 。 26.如请求项25之橡胶组合物,其中该比例系至少约2 。 27.如请求项1之橡胶组合物,其中该奈米颗粒填料 包括二氧化钛。 28.如请求项1之橡胶组合物,其中该奈米颗粒填料 包括二氧化锆。 29.如请求项1之橡胶组合物,其中该奈米颗粒填料 包括氢氧化镁。 30.如请求项1之橡胶组合物,其中该奈米颗粒填料 包括碳黑且用除二氧化矽外的金属氧化物或金属 氢氧化物中至少之一涂敷。 31.如请求项之橡胶组合物30,其中该金属氧化物或 金属氢氧化物中至少之一系选自由氧化铝、铝水 合物、二氧化钛与二氧化锆组成之群。 32.如请求项1之橡胶组合物,其中该奈米颗粒填料 具有不小于2:1之纵横比。 33.如请求项32之橡胶组合物,其中该纵横比不小于3 :1。 34.如请求项1之橡胶组合物,其中该奈米颗粒填料 具有不小于5奈米之平均粒径。 35.如请求项34之橡胶组合物,其中该平均粒径不小 于10奈米。 36.如请求项1之橡胶组合物,其中该奈米颗粒填料 具有不大于1000奈米之平均粒径。 37.如请求项36之橡胶组合物,其中该平均粒径不大 于400奈米。 38.如请求项37之橡胶组合物,其中该平均粒径不大 于200奈米。 39.如请求项38之橡胶组合物,其中该平均粒径不大 于100奈米。 40.如请求项1之橡胶组合物,其中该奈米颗粒填料 具有至少约0.35克/立方公分之密度。 41.如请求项40之橡胶组合物,其中该密度系至少约0 .4克/立方公分。 42.如请求项1之橡胶组合物,其中该奈米颗粒填料 具有至少约10-7莫耳/平方米OH表面官能基团。 43.如请求项1之橡胶组合物,其中该至少一个橡胶 反应性官能基团包括硫。 44.如请求项43之橡胶组合物,其中该至少一个橡胶 反应性官能基团包括多硫化物。 45.如请求项44之橡胶组合物,其中该多硫化物系二 硫化物。 46.如请求项44之橡胶组合物,其中该多硫化物包括 至少两个硫原子。 47.如请求项1之橡胶组合物,其中至少一个橡胶反 应性官能基团系选自由以下组成之群:多硫化物、 黄原酸盐、二硫代碳酸酯、硫代碳酸酯、三硫代 碳酸酯、二硫代胺基甲酸酯、单硫代胺基甲酸酯 、硫代醋酸酯、二硫代醋酸酯、缩硫醇与硫醇。 48.如请求项1之橡胶组合物,其中该至少一个橡胶 反应性官能基团包括具有不饱和碳/碳键结之官能 基团。 49.如请求项1之橡胶组合物,其中该至少一个橡胶 反应性官能基团包括末端乙烯基。 50.如请求项1之橡胶组合物,其中该至少一个填料 反应性官能基团不含矽。 51.如请求项1之橡胶组合物,其中该填料反应性官 能基团包括钛酸盐、锆酸盐、磺酸盐或铝酸盐之 酸衍生物。 52.如请求项51之橡胶组合物,其中该酸衍生物包括 包括酯基团。 53.如请求项52之橡胶组合物,其中该酯基团系甲基 、乙基、烷基、芳基、三烷基甲矽烷基或三烷基 胺之酯。 54.如请求项51之橡胶组合物,其中该酸衍生物包括 选自由单价阳离子、甲基、乙基、烷基、芳基、 三烷基甲矽烷基与三烷基胺组成之群之氢置换基 团。 55.如请求项1之橡胶组合物,其中该至少一个填料 反应基团包括磺酸基团或其衍生物。 56.如请求项1之橡胶组合物,其中该至少一个填料 反应基团包括钛酸根基团。 57.如请求项1之橡胶组合物,其中该至少一个填料 反应基团包括锆酸根基团。 58.如请求项1之橡胶组合物,其中该至少一个填料 反应性基团包括铝锆酸根基团。 59.如请求项1之橡胶组合物,其中该橡胶组合物包 括量不大于约210-6莫耳/平方米的偶合剂。 60.如请求项1之橡胶组合物,其中该橡胶组合物系 呈轮胎形式。 61.一种橡胶组合物,其包括: 奈米颗粒填料,其包括排除任何杂质且符合式Al(OH) aOb之铝氧化物-氢氧化物材料,其中0≦a≦3且b=(3-a)/ 2,其中该奈米颗粒填料具有不小于2:1之纵横比;及 偶合剂,其包括至少一个橡胶反应性官能基团及至 少一个填料反应性官能基团,其中该至少一个填料 反应性官能基团包括一或多个选自由硫、钛、锆 与铝组成之群之原子,该橡胶组合物包括以奈米颗 粒填料之表面积计约10-7至约10-5莫耳/平方米之偶 合剂。 62.一种包括复合材料之轮胎,其包括: 可交联弹性材料; 奈米颗粒填料,其包括排除任何杂质且符合式Al(OH) aOb之铝氧化物-氢氧化物材料,其中0≦a≦3且b=(3-a)/ 2,其中该奈米颗粒填料具至少约25平方米/克的BET 比表面积及不小于2:1之初纵横比;及 偶合剂,其包括至少一个橡胶反应性官能基团与至 少一个填料反应性官能基团,其中该至少一个填料 反应性官能基团包括磷,该轮胎包括以奈米颗粒填 料之表面积计约10-7至约10-5莫耳/平方米的偶合剂 。 63.一种制造橡胶组合物之方法,该方法包括: 将奈米颗粒填料与以奈米颗粒填料之表面积计约 10-7至约10-5莫耳/平方米之偶合剂混合,该偶合剂具 有填料反应性官能基团,该填料反应性官能基团包 括一或多个选自由硫、钛、锆与铝组成之群之原 子;及 乾燥该混合物以形成橡胶反应性填料。 64.如请求项63之方法,其进一步包括 将该橡胶反应性填料与橡胶前驱体混合;及 固化该等橡胶前驱体。 65.如请求项64之方法,其中固化包括硫化。 66.如请求项65之方法,其中硫化包括于硫存在下硫 化。 67.如请求项65之方法,其中硫化包括于过氧化物存 在下硫化。 68.如请求项63之方法,其中乾燥该混合物包括喷雾 乾燥。 69.如请求项63之方法,其中乾燥该混合物包括冷冻 乾燥。 70.一种形成橡胶组合物之方法,该方法包括: 将二烯前驱体、奈米颗粒填料及以奈米颗粒填料 之表面积计约10-7至约10-5莫耳/平方米之偶合剂混 合以形成混合物,该偶合剂包括至少一个橡胶反应 性官能基团及至少一个填料反应性官能基团,其中 该填料反应性官能基团包括一或多个选自由硫、 钛、锆及铝组成之群之原子;及 固化该混合物。 71.如请求项70之方法,其中固化包括硫化。 72.如请求项71之方法,其中硫化包括于硫存在下硫 化。 73.如请求项71之方法,其中硫化包括于过氧化物存 在下硫化。 74.如请求项62之轮胎,其中该初纵横比至少约3:1。 75.如请求项74之轮胎,其中该初纵横比至少约4:1。 76.如请求项75之轮胎,其中该初纵横比至少约8:1。 77.如请求项62之轮胎,其中该奈米颗粒填料的第二 纵横比至少约3:1。 78.如请求项77之轮胎,其中该第二纵横比至少约6:1 。 79.如请求项62之轮胎,其中该奈米颗粒填料的第二 纵横比不大于约3:1。 80.如请求项79之轮胎,其中该第二纵横比不大于约2 :1。 81.如请求项62之轮胎,其中该奈米颗粒填料具有不 小于5奈米之平均粒径。 82.如请求项81之轮胎,其中该平均粒径不小于10奈 米。 83.如请求项62之轮胎,其中该奈米颗粒填料具有不 大于1000奈米之平均粒径。 84.如请求项83之轮胎,其中该平均粒径不大于400奈 米。 85.如请求项84之轮胎,其中该平均粒径不大于200奈 米。 86.如请求项85之轮胎,其中该平均粒径不大于100奈 米。 87.如请求项62之轮胎,其中BET比面积不小于约30平 方米/克。 88.如请求项62之轮胎,其中该奈米颗粒填料具有至 少约0.35克/立方公分之密度。 89.如请求项88之轮胎,其中该密度系至少约0.4克/立 方公分。 90.如请求项62之轮胎,其中该奈米颗粒填料具有至 少约10-7莫耳/平方米OH表面官能基团。 91.如请求项62之轮胎,其中该可交联弹性材料可与 硫反应而可固化。 92.如请求项62之轮胎,其中该可交联弹性材料可与 过氧化物反应而可固化。 93.如请求项62之轮胎,该奈米颗粒填料包括符合式 Al(OH)aOb的铝氧化物-氢氧化物材料,其排除水合水 及任何杂质,其中0≦a≦1且b=(3-a)/2。 94.如请求项62之轮胎,其中该奈米颗粒填料包括过 渡型氧化铝。 95.如请求项62之轮胎,其中该奈米颗粒填料包括氧 化铝水合物。 96.如请求项95之轮胎,其中该氧化铝水合物包括勃 姆石。 97.如请求项62之轮胎,其中该奈米颗粒填料包括加 晶种含铝颗粒材料。 98.如请求项62之轮胎,其中该至少一个橡胶反应性 官能基团包括硫。 99.如请求项98之轮胎,其中该至少一个橡胶反应性 官能基团包括多硫化物。 100.如请求项99之轮胎,其中该多硫化物系二硫化物 。 101.如请求项99之轮胎,其中该多硫化物包括至少两 个硫原子。 102.如请求项62之轮胎,其中至少一个橡胶反应性官 能基团系选自由以下组成之群:多硫化物、黄原酸 盐、二硫代碳酸酯、硫代碳酸酯、三硫代碳酸酯 、二硫代胺基甲酸酯、单硫代胺基甲酸酯、硫代 醋酸酯、二硫代醋酸酯、缩硫醇与硫醇。 103.如请求项62之轮胎,其中该至少一个橡胶反应性 官能基团包括具有不饱和碳/碳键结之官能基团。 104.如请求项62之轮胎,其中该至少一个橡胶反应性 官能基团包括末端乙烯基。 105.如请求项62之轮胎,其中该至少一个填料反应性 官能基团包括至少一个选自膦酸、次膦酸、磷酸 单酯、磷酸二酯、其衍生物或其任何组合之官能 基。 106.如请求项105之轮胎,其中该衍生物包括酯基团 。 107.如请求项106之轮胎,其中该酯基团系甲基、乙 基、烷基、芳基、三烷基甲矽烷基或三烷基胺之 酯。 108.如请求项105之轮胎,其中该衍生物包括选自由 单价阳离子、甲基、乙基、烷基、芳基、三烷基 甲矽烷基与三烷基胺组成之群之氢置换基团。 |
