溴化的异丁烯对甲基-苯乙烯弹性体硫化胶囊

摘要

组合物可包含：成形为硫化胶囊的弹性体组合物，该弹性体组合物包含：100份/百份橡胶(phr)的弹性体，所述弹性体包含C4‑C7异烯烃、非卤化烷基苯乙烯和卤化的烷基苯乙烯；1phr至7.5phr烷基苯酚甲醛树脂；和0.5phr至5phr二硫化巯基苯并噻唑。制造轮胎硫化胶囊的相关方法包括：混合100phr的弹性体组合物，1phr至7.5phr烷基苯酚甲醛树脂，和0.5phr至5phr二硫化巯基苯并噻唑，所述弹性体组合物包含C4‑C7异烯烃、非卤化烷基苯乙烯和卤化的烷基苯乙烯；和将混合物模塑和硫化为轮胎硫化胶囊的形状。

说明书

发明人:Sushil Mandot，Manamohan Bisoi，CK Shanawas和Yoshiyuki Tanaka

相关申请的交叉引用

本发明要求2018年6月27日提交的USSN 62/690,474的优先权和权益，其通过引用完全并入本文。

发明领域

本发明涉及轮胎硫化胶囊、它们的制造和它们的用途。

背景

充气橡胶交通工具轮胎通常通过在模压机中成型、模塑和硫化生胎或未硫化轮胎来生产。使用这种方法，生胎构造借助于内部流体可膨胀胶囊(通常称作硫化胶囊)抵靠模具表面向外压制。通过这种方法，生胎抵靠外模具表面成形，外模具表面限定轮胎胎面花纹和侧壁的构造。通过经由硫化胶囊施加热和压力，在升高的温度下模塑和硫化轮胎。

简而言之，适当选择胶囊配制物的弹性体和配混材料对于确保耐久性、需要的使用寿命和轮胎工厂中高效的硫化胶囊操作而言是必要的。丁基橡胶(例如异丁烯-异戊二烯共聚物)由于优异的抗热老化性、良好的抗挠曲和撕裂性和对空气、惰性气体和水蒸气的不渗透性，是硫化胶囊配制物中选择的弹性体。从根本上说，这是由于硫化丁基橡胶的优异耐热和蒸汽性，并且这导致它广泛用于高耐热性应用。

最近，存在丁基橡胶的全球短缺，从而产生在硫化胶囊的制造中使用较少丁基橡胶的需要。还不断的需要改进硫化胶囊的耐久性和使用寿命，这经常被称作拉点(pullpoint)。当出现拉点时，其可导致在通常的轮胎制造过程中多达六个轮胎的损失。还不断的需要改进通过胶囊的热传输，从而改进硫化过程的效率并提高硫化压机的生产速率。

概述

本发明涉及轮胎硫化胶囊、它们的制造和它们的用途。

在公开内容的一种实施方案中，组合物包含：成形为硫化胶囊的弹性体组合物，该弹性体组合物包含：100份/百份橡胶(phr)的弹性体，所述弹性体包含C

在公开内容的另一种实施方案中，制造轮胎硫化胶囊的方法包括：混合100份/百份橡胶(phr)的弹性体组合物，1phr至7.5phr烷基苯酚甲醛树脂，和0.5phr至5phr二硫化巯基苯并噻唑，所述弹性体组合物包含C

详述

本发明的硫化胶囊通过使用硫化剂体系硫化溴化的异丁烯对甲基-苯乙烯弹性体形成，所述硫化剂体系包含烷基苯酚甲醛树脂和二硫化巯基苯并噻唑，基本上由烷基苯酚甲醛树脂和二硫化巯基苯并噻唑组成，或由烷基苯酚甲醛树脂和二硫化巯基苯并噻唑组成。溴化的异丁烯对甲基-苯乙烯弹性体包含C

本文描述了各种具体的实施方案、变体和实施例，包括就理解要求保护的发明的目的而言采用的示例性实施方案和定义。虽然以下详述给出了具体的实施方案，但是本领域技术人员将领会这些实施方案仅是示例性的，以及可以其它方式来实施本发明。就确定侵权的目的而言，本发明的范围将指所附权利要求中的任何一个或多个，包括其等同物和与记载的那些等同的要素或限制。任何对“发明”的提及可以是指通过权利要求书限定的本发明中的一个或多个，但不必是全部。

定义

“硫化胶囊”是柔性、可充气的胶囊，用于或能够被充气以在轮胎压机中模塑和/或硫化弹性体制品例如轮胎。

如本文使用的术语“弹性体”是指符合ASTM D1566-15定义(其通过引用并入本文)的任何聚合物或聚合物的组合。如本文使用的，术语“弹性体”可以与术语“橡胶”互换使用。

如本文使用的，“聚合物”可以用于指代均聚物、共聚物、三元共聚物等。如本文使用的，术语“共聚物”意在包括具有两种或更多种单体的聚合物。在一些实施方案中，可以(1)通过同时混合所有多种单体或(2)通过顺序引入不同的共聚单体来制备聚合物。可以在一个、两个或可能的三个串联和/或并联的不同反应器中进行共聚单体的混合。如本文使用的，当聚合物被称作“包含”单体时，所述单体以单体的经聚合的形式或者以单体的衍生物形式存在于所述聚合物中。同样，当催化剂组分被描述为包含组分的中性稳定形式时，本领域技术人员将充分理解组分的离子形式是与单体反应而产生聚合物的形式。

如本文使用的，“二烯烃”是指具有至少两个在碳原子之间的不饱和键的不饱和烃。虽然通常二烯烃将具有两个双键，但是就本发明的目的而言，具有额外双键或具有一个或多个三键的分子也可以充当二烯烃。仅向二烯添加双键或三键不会阻止本发明的改进。目前，绝大多数可能的原料是仅具有两个双键的化合物。然而，不饱和烃例如n-1,3,5-己三烯或n-1,4,6-庚三烯或丙炔也满足在本发明的上下文中充当“二烯烃”的要求。

如本文使用的术语“共混物”是指两种或更多种聚合物的混合物。可以通过例如溶液共混、熔融混合、或在剪切混合器中配混来制备共混物。溶液共混对于制备包含打包的(baled)丁基橡胶、增粘剂和油的粘合剂配制物而言是常见的。然后，在织物基材上涂覆溶液共混物，并蒸发溶剂留下粘合剂。

如本文使用的术语“单体”或“共聚单体”可指用于形成聚合物的单体(即聚合之前形式的未反应的化合物)，并且也可指在其已被并入在聚合物中之后的单体(本文也称作“[单体]-衍生单元”)。本文讨论了不同的单体，包括但不限于C

如本文使用的，“phr”意指“份每百份橡胶”，其中“橡胶”是组合物的总橡胶含量。本文中，本发明的弹性体组合物和另外的橡胶(当存在时)都被认为对总橡胶含量做出贡献。因此，例如具有30重量份的本发明弹性体和70重量份的第二橡胶(例如丁基橡胶)的组合物可以被称作具有30phr弹性体和70phr第二橡胶。以phr基础计算添加至组合物的其它组分。即，添加50phr的油意味着例如对于每100g的总橡胶而言在组合物中存在50g的油。除非另外规定，phr应取为以重量为基础的phr。

如本文使用的“门尼粘度”是聚合物或聚合物组合物的门尼粘度。经分析用于测定门尼粘度的聚合物组合物应基本上不含溶剂。例如，可以将样品放置于罩中的沸水蒸气台上，以蒸发大部分的溶剂和未反应的单体，并然后在真空烘箱中干燥过夜(12小时，90℃)，然后按照实验室分析技术测试，或者可以从脱挥发分的聚合物(即在工业规模方法中的聚合物后脱挥发)取用于测试的样品。除非另外指出，使用门尼粘度计根据ASTM D1646-17，但是采用该程序的以下修改/说明来测量门尼粘度。首先，在测试之前在压缩压机的两个热板之间压制样品聚合物。板温度为125℃+/-10℃而不是ASTM D1646-17中建议的50+/-5℃，因为50℃不能引起足够的聚集。进一步，虽然ASTM D1646-17允许用于模口保护的若干选项，但是如果任何两个选项提供冲突的结果，则应使用PET 36微米作为模口保护。进一步，ASTMD1646-17没有指出第8节中的样品重量；因此，在结果可以基于样品重量而变化的意义上，将以D1646-17第8节的程序使用21.5+/-2.7g的样品重量测定的门尼粘度为准。最后，在D1646-17第8节中阐述的测试之前的静置程序是在空气中23+/-3℃持续30min；本文报告的门尼值是在空气中在24+/-3℃下静置30min之后测定的。根据ASTM D1646-17测试方法在转子的任一侧上放置样品；通过用于测定门尼粘度的传感器测量以2rpm旋转粘度计电机所需的扭矩。结果报告为门尼单位(ML，1+4在125℃或ML，1+8在125℃)，其中M是门尼粘度数值，L表示大的转子(在ASTM D1646-17中定义为ML)，1是以分钟计的预加热时间，4或8是在电机启动之后以分钟计的样品运行时间，和125℃是测试温度。因此，由前述方法测定的门尼粘度为90将报告为门尼粘度为90MU(ML，1+8在125℃)或90MU(ML，1+4在125℃)。供选择地，门尼粘度可以报告为90MU；在这样的情况下，应假定使用刚才描述的(ML，1+4在125℃)方法测定这样的粘度，除非另外指出。在一些情况下，可以使用较低的测试温度(例如100℃)，在这种情况下，将门尼报告为门尼粘度(ML,1+8在100℃)，或在T℃，其中T是测试温度。

本文使用的数值范围包括在范围内记载的数值。例如，数值范围“1重量％-10重量％”包括在所记载范围内的1重量％和10重量％。

弹性体

本文描述的溴化的异丁烯对甲基-苯乙烯弹性体包含至少一种C

本文描述的弹性体可为C

其中R

优选地，R

官能团X可以是卤素或卤素和一些其它官能团的组合，所述其它官能团可以通过苄基型卤素与其它基团的亲核取代并入，所述其它基团例如羧酸；羧酸盐；羧基酯；酰胺和酰亚胺；羟基；醇盐；酚盐；硫醇盐；硫醚；黄酸盐；氰化物；腈；氨基和它们的混合物。这些官能化异烯烃共聚物、它们的制备方法、官能化和硫化方法更具体地公开于美国专利号5,162,445，并且特别是，如以下描述的官能化的胺类。

这样的官能化材料中最有用的是异丁烯、对甲基苯乙烯和对溴甲基苯乙烯的弹性体无规共聚物，其中对甲基苯乙烯和对溴甲基苯乙烯以0.5至20重量百分比(重量％)或0.5至30重量％的总量存在。这些卤化的弹性体可作为EXXPRO

优选地，弹性体含有相对于聚合物中非卤化的和卤化的烷基苯乙烯衍生单元总量的0.1-7.5摩尔百分比(mol％)的卤化的烷基苯乙烯衍生单元。例如，溴甲基基团的量为0.2-3.0mol％、0.3-2.8mol％、0.3-2.0mol％或0.4-1.0mol％，其中期望的范围可以是任何上限与任何下限的任何组合。换句话说，优选的共聚物含有0.3-4.5重量％的溴、0.4-4重量％的溴和0.6-1.5重量％的溴，基于聚合物的重量。在本发明的一种实施方案中，弹性体是C

任选地，弹性体还可包含一种或多种二烯烃单体，其中C

二烯单体可以聚合物的0.5重量％至10重量％、或1重量％至8重量％、或2重量％至5重量％的量存在于弹性体中。

实例弹性体可包括至少一种C

按照本发明，弹性体具有小于65，例如20至60、25至50、30至45或32至37的(ML,1+8在100℃)门尼粘度。

期望的溴化的异丁烯对甲基-苯乙烯弹性体还可通过小于5、更优选小于2.5的窄分子量分布(M

弹性体还可通过在从2,000直至2,000,000范围内的优选粘均分子量和在从2500至750,000范围内的优选数均分子量表征，如通过凝胶渗透色谱法测定。在特定实施方案中，可以优选使用两种或更多种具有类似主链的弹性体，例如具有重均分子量小于150,000的低分子量弹性体可与具有重均分子量大于250,000的高分子量弹性体共混。

在实施方案中，可以如下制备聚合物：使用路易斯酸催化剂使单体混合物进行淤浆聚合，之后在卤素和自由基引发剂例如热和/或光和/或化学引发剂的存在下在溶液中卤化，优选溴化，和任选地之后使用不同的官能结构部分亲电取代溴。在实施方案中，可以在没有溴化步骤的情况下通过用不同的官能结构部分直接官能化来制备聚合物。

硫化体系

如本文使用的，术语“硫化体系”是指硫化剂的组合。硫化剂的实例包括但不限于硫、金属、金属氧化物例如氧化锌、过氧化物、有机金属化合物、自由基引发剂、脂肪酸、促进剂和本领域常见的其它试剂。

本发明的硫化胶囊由通过使用硫化剂体系硫化本文描述的弹性体产生的弹性体组合物形成，所述硫化剂体系包含烷基苯酚甲醛树脂和二硫化巯基苯并噻唑(MBTS)，基本上由烷基苯酚甲醛树脂和二硫化巯基苯并噻唑(MBTS)组成，或由烷基苯酚甲醛树脂和二硫化巯基苯并噻唑(MBTS)组成。任选地，还可在硫化剂体系中包括金属氧化物和/或另外的促进剂。

烷基苯酚甲醛树脂(其为促进剂)可以1phr至7.5phr、或2phr至6phr、或3phr至5phr存在。烷基苯酚甲醛树脂的实例包括但不限于SP1045

MBTS可在硫化体系中充当促进剂。其它促进剂包括但不限于硬脂酸、二苯胍(DPG)、二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(TBBS)、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CBS)、硫脲和它们的组合。一种或多种促进剂单独地可以0.1phr至5phr、或0.5phr至4phr、或1phr至3phr存在。具体地，MBTS可以0.5phr至5phr、或0.75phr至4phr、或1phr至3phr、或1.4phr至2phr存在。在一些优选实施方案中，MBTS以0.5phr至5phr存在并且硬脂酸以0.5phr至5phr存在。更优选地，MBTS以1phr至2phr存在并且硬脂酸以0.1phr至1phr存在。

金属氧化物可在硫化体系中充当硫化剂。金属氧化物的实例包括但不限于氧化锌、氧化钙、氧化铅、氧化镁和它们的组合。当包括时，一种或多种金属氧化物可以0.01phr至5.0phr、或0.1phr至4phr、或1phr至3phr、或0.01phr至0.5phr、或2phr至4phr单独存在。

可单独使用金属氧化物或与其相应的金属脂肪酸络合物(例如硬脂酸锌、硬脂酸钙等)、或与单独添加的有机和脂肪酸例如硬脂酸和任选的其它硫化剂例如硫或硫化合物、烷基过氧化物化合物、二胺、或其衍生物结合使用金属氧化物。

其它添加剂

本文描述的弹性体组合物及其共混物还可以含有其它常规添加剂例如填料、染料、颜料、抗氧化剂、热和光稳定剂、增塑剂、油和本领域已知的其它成分。

任选地，在本文描述的弹性体组合物及其共混物中可包括一种或多种填料。填料的实例包括但不限于碳酸钙、粘土、云母、二氧化硅、硅酸盐、滑石、二氧化钛、氧化铝、淀粉、木粉、炭黑(例如按照ASTM D1765-17的N110至N990)或它们的组合。填料可以是任何尺寸并且通常范围例如在轮胎工业中为约0.0001μm-约100μm。当包括时，填料单独地可以10phr至100phr、或25phr至80phr、或30phr至70phr存在。

例如在轮胎胶囊配制物中，高结构(high structure)炭黑ISAF(例如按照ASTMD1765-17的N220)或HAF(例如按照ASTM D1765-17的N330)可产生良好性质平衡并可以40phr至60phr的水平使用在胶囊配混物中。其它供选择的炭黑类型是GPF牌号，其显示改进的空气老化，但是ISAF牌号具有更好的蒸汽老化性质。乙炔黑化合物连同例如N330具有良好热传导性，这可以减少轮胎硫化时间。然而，乙炔黑可能难以分散在丁基橡胶配混物中。通常，较低炭黑装料量(例如35phr)产生较好的空气老化，而较高炭黑装料量(例如65phr)产生较好的蒸汽老化。

如本文使用的，二氧化硅意指通过溶液、热解或类似方法加工的任何类型或粒度的二氧化硅或另外的硅酸衍生物、或硅酸，包括未处理的、沉淀的二氧化硅、结晶二氧化硅、胶体二氧化硅、硅酸铝或硅酸钙、气相法二氧化硅等。沉淀的二氧化硅可为常规的二氧化硅、半高度分散的二氧化硅或高度分散的二氧化硅。

弹性体组合物还可以包括粘土作为填料。粘土可以是例如蒙脱石、绿脱石、贝得石、铬岭石(vokoskoite)、合成锂皂石(laponite)、水辉石、皂石、锌蒙脱石、麦羟硅钠石(magadite)、水羟硅钠石、硅镁石、蛭石、埃洛石、铝酸盐氧化物、水滑石或其混合物，任选地用改性剂处理。粘土可以含有至少一种硅酸盐。供选择地，填料可以是层状粘土，任选地用改性剂例如有机分子处理或预处理；层状粘土可以包含至少一种硅酸盐。

取决于设备，树脂硫化胶囊配混物可能难以混合和加工。为了促进良好的分散和流动性质，可以有益的是使用加工助剂例如有机硅化合物。存在若干可商购得到的加工助剂例如适合于硫化胶囊配混物的有机硅和钙脂肪酸皂。

可以如下进行填料、添加剂和/或硫化体系组分的共混，在任何合适的混合装置例如BANBURY

与丁基橡胶的共混物

本文描述的溴化的异丁烯对甲基-苯乙烯弹性体组合物还可任选地与丁基橡胶(例如异丁烯-异戊二烯共聚物)共混。优选地，异丁烯-异戊二烯共聚物具有0.5mol％至3mol％异戊二烯，余量为异丁烯。异丁烯-异戊二烯共聚物的实例包括但不限于EXXON

当包括时，丁基橡胶可以0.5phr至30phr、或1phr至25phr、或5phr至20phr、或10phr至15phr包括在与溴化的异丁烯对甲基-苯乙烯弹性体组合物(和任选的另外添加剂)的共混物中。

方法

可以通过本领域技术人员已知的任何常规手段来配混(混合)本文描述的溴化的异丁烯对甲基-苯乙烯弹性体组合物及其共混物。混合可以在单个步骤或多个阶段中进行。例如，通常在至少两个阶段(即至少一个非生产性阶段之后是生产性混合阶段)中混合成分。通常在最后的阶段混合最后的硫化剂，所述最后阶段照常规被称为“生产性”混合阶段。在生产性混合阶段中，混合通常在低于之前的非生产性混合阶段(一个或多个)的混合温度(一个或多个)的温度或最终温度下进行。如果使用，通常在一个或多个非生产性混合阶段中混合弹性体、丁基橡胶、聚合物添加剂、二氧化硅和二氧化硅偶联剂以及炭黑。术语“非生产性”和“生产性”混合阶段对橡胶混合领域中的技术人员是公知的。

在一种实施方案中，在与氧化锌和其它硫化活化剂和促进剂不同的阶段添加炭黑。在另一种实施方案中，在将炭黑与弹性体一起加工之后的阶段中添加抗氧化剂、抗臭氧剂和加工材料，并且在最后阶段添加氧化锌从而使配混物模量最大化。在另外的实施方案中，通过本领域技术人员已知的技术进行与粘土的混合，其中与炭黑同时将粘土添加至聚合物。在其它实施方案中，另外的阶段可以包括增量添加一种或多种填料。

在另一种实施方案中，可以如下进行组分的混合，在任何合适的混合装置例如双辊开炼机、BRABENDER

通常，首先混合70％-100％的一种或多种弹性体20至90秒，或直至温度达到40℃-75℃。然后，通常将大约75％的填料和剩余量的弹性体(如果有的话)添加至混合器，并且混合继续直至温度达到90℃-150℃。接下来，添加剩余的填料以及加工助剂，并且混合继续直至温度达到140℃-190℃。然后在开炼机上成片(sheet ing)来完成母料混合物，并且当可以添加硫化体系的剩余组分来生产最后批次混合物时，使其冷却到例如60℃-100℃。

硫化胶囊是通常由最后批次混合物制成的圆柱袋。通常，将最后批次混合物模塑为轮胎硫化胶囊的形状并硫化。有利地，与目前用于制造轮胎硫化胶囊的丁基橡胶组合物相比，本文描述的溴化的异丁烯对甲基-苯乙烯弹性体组合物及其共混物具有降低的硫化时间和/或温度。即，丁基橡胶组合物的通常硫化循环是在185℃至200℃下45min至1小时。与此相对照，可例如在170℃至200℃下硫化本文描述的弹性体组合物及其共混物小于30min(例如15min至30min、或20min至25min)。在另一实例中，硫化时间可为45min至90min(例如50min至80min、或60min至70min)，并且硫化温度可为120℃至150℃(例如125℃至145℃或130℃至140℃)。

通常，温度越低，需要的硫化时间越长。如描述的，硫化温度与丁基橡胶组合物相比可大约相同，但是硫化时间可减小至少一半。供选择地，硫化时间可相同或稍长，并且处于较低温度下。在任一情况下，减小了能量成本。

在使用中，这种可折叠的胶囊安装在轮胎硫化压机的下部区并形成压机和模具组件的一部分。将“生的”未硫化轮胎放置在模具下半部中的胶囊上方。当模具闭合时，将加压的蒸汽、空气、热水或惰性气体(氮气)系统地(预先编程地)引入胶囊从而提供用于轮胎成形和硫化过程的内部热量和压力。需要胶囊的两种通常类型的轮胎硫化压机是：(1)SLIDEBACK

可发现三种类型的轮胎硫化循环：蒸汽-高压热水硫化循环、蒸汽-惰性气体硫化工艺和蒸汽-蒸汽硫化循环。罩(dome)温度可达到190℃(模具侧壁板在180℃)，并且胶囊温度可达到至多220℃。用于卡车轮胎的示例性的简单蒸汽-热水硫化循环时间可为(1)蒸汽12分钟，(2)高压热水30分钟，(3)冷水冲刷4分钟，和(4)排水30秒，持续46:30的总硫化时间。本文描述的弹性体组合物及其共混物可用于硫化胶囊，因为它们通常满足基础的性质要求：(1)便于加工(混合、挤出和模具流动)的均匀的、充分混合的配混物；(2)优异的抗热老化性；(3)抗由饱和蒸汽或高压热水或惰性气体所致的降解性；(4)优异的抗挠曲和热撕裂性；(5)维持高伸长率性质的低拉伸和压缩永久变形；和(6)对空气、惰性气体和水蒸气的不渗透性。达到这些性质能够使硫化胶囊获得足够的使用寿命(即轮胎硫化循环次数)，这常被称作拉点。拉点是失效之前移出胶囊的位置；从而防止在轮胎硫化循环过程中失效，这可导致生产过程中轮胎的损失。与由丁基橡胶组合物组成的轮胎胶囊相比，包含本文描述的溴化的异丁烯对甲基-苯乙烯弹性体组合物及其共混物的轮胎胶囊可具有提高的拉点。

组合物性质

本文描述的溴化的异丁烯对甲基-苯乙烯弹性体组合物及其共混物在硫化之后可具有改进的气密性，例如具有的氧透过率为在40℃下0.300(mm)·(cc)/[m

本文描述的溴化的异丁烯对甲基-苯乙烯弹性体组合物及其共混物可具有改进的门尼粘度(ML,1+4在100℃)，其可范围为75-92、或77至90、或80至88。可如以上描述测量门尼粘度(ML，1+4在100℃)。

本文描述的溴化的异丁烯对甲基-苯乙烯弹性体组合物及其共混物可具有改进的肖氏A硬度，其通过ASTM D2240-15e1测量。肖氏A硬度方面的改进是硬度减小，这提高了弹性体组合物和由其生产的制品如轮胎胶囊的寿命。本文描述的弹性体组合物及其共混物在190℃下硫化一定量时间以达到90％硫化加上2分钟(使用移动模口流变仪)(tc90+2在190℃MDR)之后可具有肖氏A硬度为50或更小、55至60或55至58。本文描述的弹性体组合物及其共混物在tc90+2在190℃MDR硫化和在空气中177℃下老化两天之后可具有肖氏A硬度为80或更小、70至80或72至76。本文描述的弹性体组合物及其共混物在tc90+2在190℃MDR硫化和在蒸汽中170℃下老化三天之后可具有肖氏A硬度为65或更小、50至65或55至70。

本文描述的溴化的异丁烯对甲基-苯乙烯弹性体组合物及其共混物可具有改进的抗撕裂保持率，其也提高了弹性体组合物和由其生产的制品如轮胎胶囊的寿命。可通过ASTM D624-00(2012)的模口c撕裂测试来测量抗撕裂性。当在tc90+2在190℃MDR硫化之后并然后在老化之后测量时，这些数值(在硫化和老化之后除以在仅硫化之后)的比较提供抗撕裂保持率，其为百分比。本文描述的弹性体组合物及其共混物可具有抗撕裂保持率，基于在硫化和在空气中177℃下老化两天之后的抗撕裂性除以在硫化之后的抗撕裂性，为100％至135％或110％至130％。

本文描述的溴化的异丁烯对甲基-苯乙烯弹性体组合物及其共混物可具有在100％伸长率下改进的模量(在100％的模量)。例如，本文描述的弹性体组合物及其共混物在tc90+2在190℃MDR硫化之后可具有的在100％的模量为1.2MPa至2.5MPa、或1.5MPa至2.2MPa、或1.8MPa至2.0MPa。在另一实例，本文描述的弹性体组合物及其共混物在tc90+2在190℃MDR硫化和在空气中177℃下老化2天之后可具有的在100％的模量为2.5MPa至4.0MPa、或2.9MPa至3.8MPa、或3.2MPa至3.6MPa。在又一实例，本文描述的弹性体组合物及其共混物在tc90+2在190℃MDR硫化和在蒸汽中170℃下老化3天之后可具有的在100％的模量为1.5MPa至2.5MPa、或1.7MPa至2.3MPa、或1.9MPa至2.1MPa。可通过ASTM D412-16测量在100％的模量。

本文描述的溴化的异丁烯对甲基-苯乙烯弹性体组合物及其共混物可具有改进的在300％伸长率下的模量(在300％的模量)。例如，本文描述的弹性体组合物及其共混物在tc90+2在190℃MDR硫化之后可具有的在300％的模量为4.5MPa至11.5MPa、或6.0MPa至11.0MPa、或8.0MPa至10.5MPa。在另一实例，本文描述的弹性体组合物及其共混物在tc90+2在190℃MDR硫化和在空气中177℃下老化2天之后可具有的在300％的模量为8.0MPa至13.5MPa、或9.0MPa至13.0MPa、或9.5MPa至12.5MPa。在又一实例，本文描述的弹性体组合物及其共混物在tc90+2在190℃MDR硫化和在蒸汽中170℃下老化3天之后可具有的在300％的模量为6.5MPa至12.5MPa、或8.0MPa至12.0MPa、或9.0MPa至11.5MPa。可通过ASTM D412-16测量在300％的模量。

本文描述的溴化的异丁烯对甲基-苯乙烯弹性体组合物及其共混物可具有改进的断裂拉伸强度。例如，本文描述的弹性体组合物及其共混物在tc90+2在190℃MDR硫化之后可具有的断裂拉伸强度为11.0MPa至17.0MPa、或13.0MPa至16.5MPa、或14.7MPa至16.0MPa。在另一实例，本文描述的弹性体组合物及其共混物在tc90+2在190℃MDR硫化和在空气中177℃下老化2天之后可具有的断裂拉伸强度为12.0MPa至17.0MPa、或12.5MPa至16.5MPa、或13.0MPa至16.0MPa。在又一实例，本文描述的弹性体组合物及其共混物在tc90+2在190℃MDR硫化和在蒸汽中170℃下老化3天之后可具有的断裂拉伸强度为9.0MPa至17.0MPa、或12.0MPa至16.5MPa、或14.0MPa至16.0MPa。可通过ASTM D412-16测量断裂拉伸强度。

本文描述的溴化的异丁烯对甲基-苯乙烯弹性体组合物及其共混物可具有改进的断裂伸长率。例如，本文描述的弹性体组合物及其共混物在tc90+2在190℃MDR硫化之后可具有的断裂伸长率为400％至800％、或600％至775％、或700％至750％。在另一实例，本文描述的弹性体组合物及其共混物在tc90+2在190℃MDR硫化和在空气中177℃下老化2天之后可具有的断裂伸长率为300％至550％、或350％至525％、或400％至500％。在又一实例，本文描述的弹性体组合物及其共混物在tc90+2在190℃MDR硫化和在蒸汽中170℃下老化3天之后可具有的断裂伸长率为350％至500％、或375％至475％、或400％至450％。可通过ASTM D412-16测量断裂伸长率。

实例实施方案

实例1.组合物，包含：成形为硫化胶囊的弹性体组合物，该弹性体组合物包含：100份/百份橡胶(phr)的弹性体，所述弹性体包含C

实例2.实例1的组合物，其中烷基苯酚甲醛树脂包含辛基苯酚甲醛树脂和/或溴化的辛基苯酚甲醛树脂。

实例3.任一前述实例的组合物，其中烷基苯酚甲醛树脂以约3phr至约5phr存在。

实例4.任一前述实例的组合物，其中二硫化巯基苯并噻唑以1.4phr至约2.0phr存在。

实例5.任一前述实例的组合物，其中C

实例6.任一前述实例的组合物，其中非卤化烷基苯乙烯包含对甲基苯乙烯。

实例7.任一前述实例的硫化胶囊，其中卤化的烷基苯乙烯包含溴化的对甲基苯乙烯。

实例8.任一前述实例的组合物，其中非卤化烷基苯乙烯和卤化的烷基苯乙烯累积以基于弹性体组合物大于或等于约10重量％的量存在于弹性体组合物中。

实例9.任一前述实例的组合物，其中卤化的烷基苯乙烯相对于非卤化的烷基苯乙烯以0.1mol％-7.5mol％存在。

实例10.根据任一前述权利要求所述的组合物，其中C

实例11.任一前述实例的组合物，还包含加工助剂和填料。

实例12.实例11的组合物，其中填料包含炭黑。

实例13.实施例11或12的组合物，其中填料包含粘土。

实例14.任一前述实例的组合物，其中弹性体组合物还包含0.5phr至30phr丁基橡胶。

实例15.制造轮胎硫化胶囊的方法包括：混合100份/百份橡胶(phr)的弹性体组合物，1phr至7.5phr烷基苯酚甲醛树脂，和0.5phr至5phr二硫化巯基苯并噻唑，所述弹性体组合物包含C

实例16.实例15的方法，其中硫化在约170℃至约200℃下持续小于30分钟。

实例17.实例15的方法，其中硫化在约120℃至约150℃下持续小于约45分钟至约90分钟。

实例18.实例15-17中一项的方法，其中烷基苯酚甲醛树脂包含辛基苯酚甲醛树脂和/或溴化的辛基苯酚甲醛树脂。

实例19.实例15-18中一项的方法，其中烷基苯酚甲醛树脂以约3phr至约5phr存在。

实例20.实例15-19中一项的方法，其中二硫化巯基苯并噻唑以1.4phr至约2.0phr存在。

实例21.实例15-20中一项的方法，其中C

实例22.实例15-21中一项的方法，其中非卤化烷基苯乙烯包含对甲基苯乙烯。

实例23.实例15-22中一项的方法，其中卤化的烷基苯乙烯包含溴化的对甲基苯乙烯。

实例24.实例15-23中一项的方法，还包括加工助剂和填料。

实例25.实例15-24中一项的方法，其中弹性体组合物还包含0.5phr至30phr丁基橡胶。

除非另外指出，在本说明书和有关权利要求书中使用的表示成分的量、性质例如分子量、反应条件等的所有数值应理解为在所有情况下由术语“约”修饰。因此，除非指出相反情况，以下说明书和所附权利要求书中列出的数值参数是近似值，其可以取决于由本发明的实施方案寻求获得的所需性质而变化。至少，且不作为限制等同原则应用于权利要求范围的尝试，每个数值参数至少应该根据所报告的有效数字的数值和通过应用普通四舍五入技术来解释。

本文提出了包含本文公开的发明实施方案的一个或多个说明性实施方案。为了清楚起见，在本申请中没有描述或显示物理实现的所有特征。应理解在包含本发明的实施方案的物理实施方案的开发中，为了实现开发者的目标，必须做出许多实现特定的决定，例如遵守系统相关的、商业相关的、政府相关的以及其它约束，其随实现不时变化。虽然开发者的努力可能是耗时的，但是这样的努力对于受益于本公开内容的本领域的普通技术人员来说是常规任务。

虽然在“包含”各种组分或步骤方面本文描述了组合物和方法，但是所述组合物和方法还可“基本上由各种组分和步骤组成”或“由各种组分和步骤组成”。

为了促进更好地理解本发明的实施方案，给出了优选或代表性实施方案的以下实施例。绝不应该将以下实施例理解为限制或限定本发明的范围。

实施例

根据表1中的配方和以下表2中的混合参数制备十个样品。样品1是使用丁基橡胶的对照样品，具体地100phr EXXON

如表1中说明的，使用本文描述的弹性体组合物(样品2-10)使用较少的氧化锌和较少的辛基苯酚甲醛树脂和不使用氯丁二烯橡胶。氯丁二烯橡胶是特种化学品，并且辛基苯酚甲醛树脂是具有短保存期的化学品，其需要特殊的处理工序。减少或消除这些化学品降低配制物的成本并使配制物更容易生产。

表1.样品配方

表1.样品配方(续)

表2.混合参数

表2.混合参数(续)

测量了十个样品的各种性质，参见表3-7。表3提供十个样品的门尼粘度和门尼焦烧性质。该数据说明与对照物(样品1)相比，本公开内容的弹性体组合物(样品2-10)具有提高的ML(1+4)和降低的t5同时维持一致的密度。

表3.门尼粘度和门尼焦烧性质

表3.门尼粘度和门尼焦烧性质(续)

表4提供十个样品在三个不同温度下的流变学性质。该数据说明对照样品的硫化时间(t90)是本公开内容的弹性体组合物(样品2-10)的硫化时间二至三倍。

表4.三个不同温度下的流变学性质

表4.三个不同温度下的流变学性质(续)

表5提供十个样品的硬度、拉伸和撕裂性质。该数据说明在硫化之后弹性体组合物样品的硬度小于对照物并且撕裂力提高，这转化为将可能比丁基橡胶轮胎硫化胶囊具有更长寿命的更稳定的轮胎硫化胶囊。

表5.硬度、拉伸和撕裂性质

表5.硬度、拉伸和撕裂性质(续)

表6提供十个样品的拉伸永久变形、DeMattia裂纹萌生、渗透性和疲劳至失效寿命测试(FTFT)性质。该数据说明可通过调节硫化体系组成来调节拉伸永久变形。此外，疲劳至失效寿命测试给出由各种样品生产的轮胎硫化胶囊的寿命的相对指示。许多本文描述的弹性体组合物大幅胜过丁基橡胶(样品1)。

表6.拉伸永久变形、DeMattia裂纹萌生、渗透性和FTFT

表6.拉伸永久变形、DeMattia裂纹萌生、渗透性和FTFT(续)

*k-循环是1000个循环，所以69.5是69,500个循环。300.0k-循环意味着试样在从完全去除环24小时之后没有断裂。

表7提供十个样品在不同硫化时间情况下的硬度、拉伸和拉伸永久变形性质。该数据说明本文描述的弹性体组合物完全硫化(至硬度为约60肖氏A)比丁基橡胶(样品1)快得多。此外，在那些硫化时间，其它机械性质与丁基橡胶相当或比丁基橡胶更好。

表7.在不同硫化时间情况下的硬度、拉伸和拉伸永久变形

表7.在不同硫化时间情况下的硬度、拉伸和拉伸永久变形(续)

表7.在不同硫化时间情况下的硬度、拉伸和拉伸永久变形(续)

*两个试样中一个断裂

因此，本发明非常适于获得提到的结果和优点以及其中固有的那些。以上公开的特定实施方案仅为说明性的，因为对于受益于本文教导的本领域技术人员显然可以采用不同但等效的方式来修改和实践本发明。此外，除了如以下权利要求中所述的，不意图限制本文所示的构造或设计的细节。因此显然可以改变、组合或修改以上公开的特定说明性实施方案，并且所有这样的改变被认为在本发明的范围和精神内。在不存在本文未具体公开的任何要素和/或本文公开的任何任选要素的情况下，可以适当地实施本文说明性公开的发明。虽然在“包含”、“含有”或“包括”各种组分或步骤方面描述了组合物和方法，但是所述组合物和方法还可“基本上由各种组分和步骤构成”或“由各种组分和步骤构成”。可以一定量地改变以上公开的所有数和范围。无论何时公开了具有下限和上限的数值范围时，具体公开了落入该范围内的任何数和任何包括的范围。特别地，本文公开的每个数值范围(具有以下形式“从约a至约b”，或者等价地“从大约a至b”，或者等价地“从大约a-b”)应理解为列举包含在较宽的数值范围内的每个数和范围。此外，权利要求中的术语具有它们的普通的、一般含义，除非专利权人另外明确和清楚地定义。此外，如在权利要求书中使用的不定冠词“一个”或“一种”本文定义为意指一个或多于一个它引导的要素。