CN1189522C - 用作聚合物组合物中的增强填料的组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用作聚合物组合物中的增强填料的组合物，通过干燥，特别是雾化来自形态因子小于15的无机或有机粒子混合物的悬浮液和可在聚合物介质中分散的有机和无机粒子的悬浮液，而获得该组合物。本发明也涉及包括所述填料的聚合物组合物和基于这样的组合物的制成品。

Description

用作聚合物组合物中的增强填料的组合物
本发明涉及能用作聚合物组合物中的增强填料的组合物，该组合物通过干燥悬浮液获得，该悬浮液包含形态因子小于15的粒子和可在聚合物介质中分散的粒子。
本发明也涉及包含该组合物的聚合物组合物。
最后，本发明另外涉及基于这些聚合物组合物的制成品。
已知在聚合物中，特别是在弹性体中采用白色增强填料，特别是沉淀二氧化硅。
一般情况下，已知为获得由填料提供的最佳增强性能，在聚合物基体中，必须尽可能细地分割填料和尽可能均匀地分布填料。然而，仅在如下情况下可以达到这样的条件：在一方面，在与聚合物共混期间填料非常容易掺入到基体中(填料的可掺入性)，并且非常容易解凝集为非常细的粉末的形式(填料的解凝集)，和在另一方面，由前述解凝集过程获得的粉末，然后，自身极好而均匀地分散在聚合物中(粉末的分散)。
此外，由于相互间亲合力的原因，在弹性体基体中，填料粒子可能令人苦恼的趋势在于它们会彼此聚结。如果实际上获得在共混操作期间能产生的所有的聚合物/填料交互作用，这些填料/填料交互作用具有的不希望的结果是将增强性能限制到基本低于理论上能够达到的水平。
此外，在原始状态，这样的交互作用倾向于增加混合物的刚性和稠度，因此使它们更难以加工。
有一段时间，特别使用可在聚合物介质中分散的沉淀二氧化硅，即在它的应用介质中它具有高的可分散性。
也可以使用填料的结合物，它是通过直接共混为固体形式的每种填料，例如氧化铝和可分散的沉淀二氧化硅而获得的。然而，当使用该结合物时，在应用介质中填料之一的有限的可分散性再次突然出现，且获得的聚合物组合物的增强性能并不总是令人满意的：在这些聚合物组合物中观察到直径可能至多达到约10微米的附聚物质，这些聚合物组合物中已经因此掺入了添加剂，对于这些组合物性能是有害的附聚物。
本发明的目的是提供一种组合物，该组合物以特殊的方式由至少两种组分制备，其中一种组分可在聚合物介质中分散，另一组分优选不能在这样的介质中分散，和该组合物用作聚合物组合物中的填料，在后者中，达到在机械性能、流变性能和动态性能之间的令人满意的折衷，以及与使用每种组分以固体形式的直接共混物作为填料而获得的那些相比，该组合物尤其使这些聚合物组合物具有改进的性能。
为达到此目的，本发明提供了一种通过干燥悬浮液(一般为水悬浮液)而获得的组合物，该悬浮液包含，一方面，形态因子小于15的无机或有机粒子A和，另一方面，可在聚合物介质中分散的无机或有机粒子B。
一般情况下，根据本发明的组合物通过干燥悬浮液来制备，该悬浮液通过混合至少一种形态因子小于15的无机或有机粒子A的悬浮液(一般为水悬浮液)，和至少一种可在聚合物介质中分散的有机或无机粒子B的悬浮液(一般为水悬浮液)而获得；也就是说，一般通过共干燥两种粒子A和B的悬浮液，而制得根据本发明的组合物。
可以按直接从用于制备粒子A或B的方法获得的悬浮液形式，来使用这两种悬浮液中的每一种。
也可以通过在液体介质中再分散固体形式(干燥形式)的粒子A或B，而获得这两种悬浮液中的每一种。粒子A和/或B可以预先、至少部分地进行过表面处理。
对于两种悬浮液的混合，可能优选包括均化操作或允许粒子解凝集的处理，例如湿混炼，或例如超声波处理；一般情况下，这种均化操作由机械搅拌组成。
在混合期间，也可以加入稳定剂，例如水状胶体。
可以使用自身已知的任何措施进行干燥(或共干燥)操作。
然而，根据本发明高度有益的实施方案，通过喷雾(共喷雾)进行干燥，即通过在热气氛中将悬浮液喷雾(喷雾干燥)。因此，根据本发明的组合物可称为“共喷雾材料”。采用的雾化器出口温度通常小于170℃，优选小于140℃和例如为100-135℃。可以通过任何类型的合适雾化器，特别是带有喷嘴的涡轮雾化器进行干燥；优选采用喷嘴雾化器，特别是采用液体压力的那些。
根据本发明，在干燥操作之后获得的组合物为固体(干燥)形式。特别是当已经通过喷嘴雾化器进行干燥时，组合物可以为近似球形珠的形式，它的平均尺寸可以至少为80μm，特别是至少为100μm，例如至少为150μm；此尺寸一般至多为300μm。根据NF×11507(1970年12月)标准，通过干燥筛分和通过测量相应于50％累积的筛上料的直径，而测量该平均尺寸。
在干燥操作之后，如需要，可以将获得的组合物进行混炼步骤或别的成形步骤，例如造粒、压紧或挤出步骤。
最初用于制备根据本发明组合物的无机或有机粒子A和B在悬浮介质中是可分散的，可能的是，如需要，通过使用添加剂或后处理助剂到分散体中。
无机或有机粒子A具有形态因子，该形态因子定义为粒子A的最大平均尺寸对粒子A的最小平均尺寸的比例小于15，特别是至多为12。
一般情况下，粒子A的平均聚集体尺寸小于1μm，特别是小于0.8μm，例如小于0.5μm。
最初用于制备根据本发明组合物的粒子A优选为无机粒子。
因此，这些粒子A可以是硅酸铝或二氧化钛粒子。
这些粒子A也可以是羟基碳酸铝或镁、羟基氧碳酸铝或镁、或氧代碳酸铝或镁粒子、或水滑石粒子。
优选，粒子A是氧化铝粒子。
根据本发明的变化，尤其是在至少一种酸存在的情况下，特别是乙酸(例如，乙酸/Al2O3摩尔比为1.5-5，特别是2-4)，通过热压处理勃姆石或优选假勃姆石的悬浮液可获得这种氧化铝。一般情况下，热压处理在110-150℃的保持温度下进行，该保持温度持续6-10小时。非必要地，在此热压处理之后，可以进行化学和/或热后处理(例如，中和或煅烧)。
根据本发明的另一种变化，这种氧化铝是结晶一水合物，主要是勃姆石的形式，其通过将铝酸钠和硫酸铝共沉淀而获得。
最初用于制备根据本发明组合物的粒子A一般不能在应用介质中分散，即不能在聚合物介质中分散，这和粒子B不同。然而，已经令人惊奇地发现，由于其中根据本发明组合物的制备方式，当此组合物用作聚合物组合物中的填料时，粒子A的可分散性一般基本得到了改进；因此已经发现，在通过扫描电子显微镜获得的照片中，在已经以此方式掺入添加剂的聚合物组合物中，没有检测到附聚物或聚集体，或仅检测到非常少的附聚物或聚集体，然而在聚合物组合物包含固体形式的粒子A和粒子B的直接共混物作为填料的情况下，观察到显著量的附聚物质，可能达到约10微米的直径；因此可以显著改进粒子B(特别在其为氧化铝的情况下)于橡胶组合物中的粗粒分散体质量。
最初用于制备根据本发明组合物的粒子B可在聚合物介质中分散，即在它们的应用介质中，它们具有高的可分散性。
在本发明中，粒子A和粒子B的化学性质不同(例如，如果粒子A是二氧化钛粒子，则粒子B不是由二氧化钛形成(等同于或不等同于该形成的粒子A))。
优选，粒子B由在聚合物介质、特别是在弹性体中有高的可分散性的沉淀二氧化硅粒子组成。
如上所述，在弹性体中具有高可分散性的这些沉淀二氧化硅粒子，可以直接来自其制备方法的悬浮液的形式，而用于制备根据本发明的组合物。在已经制备固体形式的它们之后，也可以通过在介质中将它们再分散而使用。
在合适的沉淀二氧化硅中，可以提及的是在申请EP 0 520 862，WO 95/09127和WO 95/09128中描述的或由这些申请中所示方法获得的那些。
例如，可以选择沉淀二氧化硅粒子，例如形式为近似球形珠的那些，特别是平均尺寸至少为80μm，具有的孔分布使得由直径为175-275埃的孔形成的孔体积，至少为由直径小于或等于400埃的孔形成的孔体积的50％。
也可以选择这样的沉淀二氧化硅粒子，它具有大于5.5ml的超声波解凝集因子(FD)和在超声波解凝集之后小于5μm的中径(50)；优选，然后所述沉淀二氧化硅粒子另外具有的孔分布使得由直径为175-275埃的孔形成的孔体积，至少为由直径小于或等于400埃的孔形成的孔体积的50％。
也可以选择这样的沉淀二氧化硅粒子，它具有大于11ml的超声波解凝集因子(FD)和在超声波解凝集之后小于2.5μm的中径(50)。
通过汞孔度法测量孔体积；每个试样的制备如下：在烘箱中，于200℃下，将每个试样预干燥2小时，然后在从烘箱中取出5分钟之内，将试样放置在测试室中，且真空脱气，例如使用旋转叶片泵；采用140°的接触角θ和484达因/cm的表面张力γ(MICROMERICS 9300孔度计)，从Washburn公式计算孔直径。
通过根据如下方案进行的测试评价沉淀二氧化硅的可分散性：
通过在预先进行超声波解凝集的二氧化硅悬浮液上进行的粒子尺寸测量(通过激光差示)，评估附聚物的内聚情况；以此方式，因此测量二氧化硅的解凝集情况(将物质0.1破碎到尺寸为几十个微米)。通过使用装配有19mm直径探头的VIBRACELL BIOBLOCK(600W)超声波降解器(sonificator)，进行超声波解凝集。使用SYMPATEC粒子尺寸分析仪，通过激光差示进行粒子尺寸测量。
在丸剂盒(高度：6cm和直径：4cm)中将2g二氧化硅称重，和通过加入去离子水而将重量变成50g；因此生产出4％的二氧化硅水悬浮液，通过磁力搅拌将它均化2分钟。其后，按如下方式进行超声波解凝集操作：使探头浸入4cm的长度，调节输出功率使得功率刻度盘的指针偏转到表示20％的点。将解凝集进行420秒。其后，在已经将已知体积(以ml表示)的均化悬浮液放入粒子尺寸分析仪的容器中之后，进行粒子尺寸测量。
获得的中径50数值越低，二氧化硅的可分散性/解凝集能力越高。也测量比例(10×引入的悬浮液体积(以ml计))/(由粒子尺寸分析仪检测的悬浮液的光学密度)，此光学密度在20左右。该比例是尺寸小于0.1μm粒子含量的指示，它不由粒子尺寸分析仪检测。这个比例(称为超声波解凝集因子(FD))越高，二氧化硅的可分散性/解凝集性越高。
可用于本发明的沉淀二氧化硅粒子的CTAB比表面积为50-240m2/g、优选为100-240m2/g和特别为140-240m2/g；因此它可以是140-200m2/g，例如140-170m2/g。CTAB比表面积是根据NF T45007(1987年11月)(5.12)标准测量的外部表面积。
为制备根据本发明的组合物，使用的粒子B的量为0.1-99.9wt％和，特别是当粒子B是沉淀二氧化硅粒子时，优选为50-98wt％，例如60-85wt％，基于使用的粒子A和B的总量。
根据本发明组合物的一个特别有益的用途是作为聚合物组合物中的增强填料。在聚合物组合物中，它达到在机械性能、流变性能和动态性能之间的令人满意的折衷，与使用固体形式的粒子A和粒子B的直接共混物作为填料而获得的那些相比，尤其使这些性能得到了改进。
所述聚合物组合物一般基于一种或多种聚合物或共聚物，特别是基于一种或多种弹性体(尤其是热塑性弹性体)，优选具有-150℃到+300℃的玻璃化转变温度，例如-150℃到20℃。在该聚合物组合物中，根据本发明的组合物用作增强填料，且该聚合物组合物构成本发明的另一个主题。
作为可能的聚合物，特别可以提及的是二烯烃聚合物，特别是二烯烃弹性体。
例如，可以提及的是天然橡胶、衍生自包含至少一个不饱和基团的脂肪族或芳香族单体(特别是例如，乙烯、丙烯、丁二烯、异戊二烯和苯乙烯)的聚合物或共聚物、聚丙烯酸丁酯、或其结合物；也可以提及的是硅氧烷弹性体和卤化聚合物。
聚合物(共聚物)可以是本体聚合物(共聚物)、聚合物(共聚物)胶乳或在水中或任何其它合适分散液体中的聚合物(共聚物)溶液。
所述聚合物组合物可以是被硫-硫化的。
一般情况下，它们另外包括至少一种偶联剂和/或至少一种恢复剂；尤其它们也可以包括抗氧剂。
有益地，它们不包括除根据本发明组合物以外的增强填料。
根据本发明的组合物在聚合物组合物中的重量比例可以在相当宽的范围内变化。一般情况下，它表示为聚合物量的25-70％，例如35-60％。
本发明也涉及基于上述聚合物组合物的制成品。作为制成品，可以提及的是地面覆盖料、鞋底、车辆履带部件、轮胎覆盖物(特别是轮胎胎面和侧壁)、缆车滚轴、用于家用电器的封条、护套、缆索和传送带。
以下实施例说明本发明，然而并不是限制本发明的范围。
实施例1
通过混合250g假勃姆石(通过铝酸钠和硫酸铝的共沉淀获得，含有70％的Al2O3固体含量)和2.7升水，形成Al2O3含量为64g/l的悬浮液。通过机械搅拌器(Rayneri Turbo test 200)，在2000转/分钟的速度下，搅拌此悬浮液20分钟。然后悬浮液的pH为7.9。
其后，加入309g乙酸且持续搅拌20分钟。最终的pH为2.9和最终的体积为3升。乙酸/Al2O3摩尔比为3。
将获得的悬浮液放入容积为5升的玻璃高压釜中且在如下条件下进行热压处理操作：
-搅拌速度：560rpm；
-升温时间：1小时；
-保持温度：130℃；
-保持时间：8小时。
在此热压处理操作之后，将这样制备的悬浮液通过喷嘴雾化器干燥，该雾化器的入口温度和出口温度分别等于400℃和120℃。将获得的氧化铝(为粒子形式)标签为AL1。
实施例2
制备根据本发明的组合物：
a)为制备此组合物，在水中将实施例1中制备的氧化铝AL1再悬浮以获得58g/l的Al2O3悬浮液；
b)此外，使用专利申请EP 0 520 862的实施例12，但没有喷雾干燥步骤。因此，通过压滤机，将在专利申请EP 0 520 862的实施例1中获得的沉淀二氧化硅浆液过滤和洗涤，以便回收点火损失为79％(和因此固体含量为21wt％)的二氧化硅滤饼。然后通过机械和化学作用(加入相应于Al/SiO2重量比为3000ppm的铝酸钠)将此滤饼流体化；在此分裂操作之后，获得pH为6.3的沉淀二氧化硅悬浮液(为可泵送的饼状物形式)；
c)其后，在装配有抗絮凝叶片的Rayneri搅拌器中，于2000rpm的速度下，将在a)中获得的0.99升氧化铝悬浮液搅拌10分钟；悬浮液的pH为3.2。平行地，将1升水加入到在b)中获得的713g沉淀二氧化硅悬浮液中，且在装配有抗絮凝叶片的Rayneri搅拌器中，于2000rpm的速度下，也搅拌这样制备的悬浮液10分钟；
d)将在c)中获得的沉淀二氧化硅溶液快速加入到c)中获得的氧化铝悬浮液中，进行机械搅拌(Rayneri Turbo test 200)。将混合物搅拌15分钟(2000rpm)。获得的悬浮液的pH为3.7；
e)将在d)中制备的悬浮液通过喷嘴雾化器干燥，该雾化器的入口温度和出口温度分别等于400℃和120℃。将获得的组合物标签为C1。
实施例3
制备两种聚合物组合物：
-一种包含根据本发明的组合物C1(组合物1)；
-另一种包含氧化铝AL1和专利申请EP 0 520 862的实施例12之后获得的沉淀二氧化硅(标签为MP1)的直接共混物(对照组合物R)。
              表1
    (以重量份计的组合物)
组合物1 组合物R
 SBR(1) 100  100
 C1 50  0
 ALl 0  12.5
 MP1 0  37.5
硅烷Si69(2) 4  4
二苯胍 1.45  1.45
硬脂酸 2.5  2.5
氧化锌 2.5  2.5
抗氧剂(3) 1.45  1.45
亚磺酰胺(4) 2  2
硫 1  1
(1)在溶液中合成的苯乙烯-丁二烯共聚物(BUNA VSL 5525-1型)，包含27.3％的油；
(2)填料/聚合物偶联剂(由Degussa出售)；
(3)N-(1，3-二甲基丁基)-N’-苯基-对-苯二胺；
(4)N-环己基-2-苯并噻唑基亚磺酰胺。
通过在容积为70cm3的密炼机(Brabender型)中，以两个步骤，对弹性体进行热机械处理而制备该组合物，平均叶片速度为80转/分钟直到获得110℃的温度，在这些步骤之后于外部混合机上进行后处理步骤。
使组合物的硫化适应于相应混合物的硫化动力学。
以下给出组合物的性能，已经根据如下标准和/或方法进行测量(对硫化的组合物)：
流变和硫化性能
-门尼粘度：NF T 43005标准(在100℃下的门尼Large(1+4)的测量，使用门尼粘度计)；
-硫化：NF T 43015标准。
使用Monsanto 100 S流变仪，特别是用于最小扭矩(Cmin)和最大转矩(Cmax)的测量：
-T82相应于这样的时间，在此时间内可以监测混合物-橡胶混合物在T82之后硫化(硫化的开始)；
-T90相应于这样的时间，在此时间发生90％的硫化。
机械性能
-拉伸性能(模量、断裂伸长、拉伸强度)：NF T 46002标准。x％的模量相应于在拉伸伸长为x％时的应力。
-撕裂强度：DIN 53-507标准。
-肖氏A硬度：ASTM D2240标准。
在施加力15秒之后，测量谈论的数值。
机械性能(Payne效应)
在机械分光计(Viscoanalyzer VA2000，购自Metravib RDS)上，于各种应变速率下，测量真实模量(G’)、想像模量(G”)和正切损失(tanδ)，该正切损失定义为G”对G’之比。
测试条件如下：
测试样品为平行六面体形状(大约，长度：6mm；宽度：4mm；厚度：2.5mm)。在5Hz的恒定频率下，施加振幅增加的正弦应变。在每个应变速率下测量G’、G”和tanδ。在下表中，ΔG’表示在为0.001的剪切应变下测量的模量G’和在为1的剪切应变下测量的模量G’之间的差值，且tanδmax相应于作为应变的函数的最大正切损失。
               表2
组合物1 组合物R
门尼粘度 60  43
硫化：
Cmin(in.lb) 10.9  7.4
T82(min) 12  10
T90(min) 41  39
Cmax(in.lb) 72  69
机械性能：
100％模量(MPa) 2.6  2.6
300％模量(MPa) 11.1  9.9
断裂伸长(％) 490  460
拉伸强度(MPa) 20.8  17.9
撕裂强度(kN/m) 16.8  10.5
肖氏A硬度 67  64
动态性能(Payne效应)
ΔG’(MPa) 11.3  6.8
tanδmax 0.53  0.49
可以看出，和对照组合物R相比，在根据本发明的组合物1中，有更好的性能折衷。
此外，在两种组合物的扫描电子显微镜中获得的照片之间的比较显示，于根据本发明的组合物1中没有检测到附聚物或聚集体，而在对照组合物R的情况下，观察到直径约为10微米的附聚物质的存在；在根据本发明的组合物1的情况下，氧化铝在聚合物组合物中的粗粒分散质量得到了实质性的改进。
实施例4
将如下反应物引入到静态混合器(Lightnin)中，浓度和流量如下所示：
-硫酸铝(22.75g/1-500l/h)
-铝酸钠(290g/1-86l/h)
温度保持在60℃。
在离开静态混合器时，pH为9且获得的铝一水合物浓度为60g/l。
其后，将该一水合物放入包含由螺旋浆组成的搅拌系统的反应器(体积：12升)中，搅拌功率是500W/m3。
将铝酸钠(浓度：290g/l)加入到反应器中，以在90℃下将pH保持在9，在此温度下，使混合物老化3小时。
然后，在老化步骤之后，将氧化铝过滤、洗涤和干燥，如在实施例1中那样。
获得的氧化铝(标签为AL2)具有如下特征：
-占优势的结晶形式：勃姆石；
-结晶度：85％；
-微晶尺寸：45埃。
实施例5
制备根据本发明的组合物：
a)为制备此组合物，将491g实施例4中制备的氧化铝AL2再放入水中以获得1升的悬浮液；
b)此外，使用专利申请EP 0 520 862的实施例12，但没有喷雾干燥步骤。因此，通过压滤机，将在专利申请EP 0 520 862的实施例1中获得的沉淀二氧化硅浆液过滤和洗涤，以便回收点火损失为79％(和因此固体含量为21wt％)的二氧化硅滤饼。然后通过机械和化学作用(加入相应于Al/SiO2重量比为3000ppm的铝酸钠)将此滤饼流体化；在此分裂操作之后，获得pH为6.3的沉淀二氧化硅悬浮液(为可泵送的饼状物形式)；
c)其后，在装配有抗絮凝叶片的Rayneri搅拌器中，于2000rpm的速度下，将在a)中获得的悬浮液搅拌10分钟；悬浮液的pH为11。平行地，将1升水加入到在b)中获得的713g沉淀二氧化硅悬浮液中，且在装配有抗絮凝叶片的Rayneri搅拌器中，于2000rpm的速度下，也搅拌这样制备的悬浮液10分钟；
d)将在c)中获得的沉淀二氧化硅溶液快速加入到c)中获得的氧化铝悬浮液中，进行机械搅拌(Rayneri Turbo test 200)。将混合物搅拌15分钟(2000rpm)。然后稀释该悬浮液，以使它的最终体积为4升。获得的悬浮液的pH为8.2；
e)将在d)中制备的悬浮液通过喷嘴雾化器干燥，该雾化器的入口温度和出口温度分别等于400℃和120℃。将获得的组合物标签为C2。
实施例6
如在实施例3中那样，制备两种聚合物组合物：
-一种包含根据本发明的组合物C2(组合物2)；
-另一种包含氧化铝AL2和专利申请EP 0 520 862的实施例12之后获得的沉淀二氧化硅(标签为MP1)的直接共混物(对照组合物R’)。
             表3
     (以重量份计的组合物)
组合物2 组合物R’
SBR(1) 100  100
C2 50  0
AL2 0  12.5
MP1 0  37.5
硅烷Si69(2) 4  4
二苯胍 1.45  1.45
硬脂酸 2.5  2.5
氧化锌 2.5  2.5
抗氧剂(3) 1.45  1.45
亚磺酰胺(4) 2  2
硫 1  1
(1)在溶液中合成的苯乙烯-丁二烯共聚物(BUNA VSL 5525-1型)，包含27.3％的油；
(2)填料/聚合物偶联剂(由Degussa出售)
(3)N-(1，3-二甲基丁基)-N’-苯基-对-苯二胺；
(4)环己基-2-苯并噻唑基亚磺酰胺。
以下给出组合物的性能，已经根据上述标准和/或方法进行测量(对硫化的组合物)。
               表4
组合物2 组合物R’
门尼粘度 40  49
硫化：
Cmin(in.lb) 8.1  8.2
T82(min) 5  6
T90(min) 40  32
Cmax(in.lb) 68  67
机械性能：
100％模量(MPa) 2.8  2.2
300％模量(MPa) 10.8  10.1
断裂伸长(％) 470  450
拉伸强度(MPa) 19.5  17.7
撕裂强度(kN/m) 10.6  6.6
肖氏A硬度 65  63
动态性能(Payne效应)
ΔG’(MPa) 9.1  5.1
tanδmax 0.56  0.49
同样，可以看出，和对照组合物R’相比，在根据本发明的组合物2中，有更好的性能折衷。
此外，在两种组合物的扫描电子显微镜中获得的照片之间的比较显示，于根据本发明的组合物2中没有检测到附聚物或聚集体，而在对照组合物R’的情况下，观察到直径约为10微米的附聚物质的存在；在根据本发明的组合物2的情况下，氧化铝在聚合物组合物中的粗粒分散质量得到了实质性的改进。

Claims (20)

1.一种通过干燥悬浮液而获得的组合物，该悬浮液包含，一方面，形态因子小于15的氧化铝粒子A和，另一方面，可在聚合物介质中分散的沉淀二氧化硅粒子B。
2.根据权利要求1的组合物，其特征在于通过混合至少一种形态因子小于15的氧化铝粒子A的悬浮液，和至少一种可在聚合物介质中分散的沉淀二氧化硅粒子B的悬浮液，而获得所述悬浮液。
3.根据权利要求1和2之一的组合物，其特征在于形态因子小于15的氧化铝粒子A不能在聚合物介质中分散。
4.根据权利要求1-3之一的组合物，其特征在于通过喷雾干燥进行所述干燥。
5.根据权利要求4的组合物，其特征在于在干燥期间采用的雾化器的出口温度小于170℃。
6.根据权利要求4和5之一的组合物，其特征在于通过喷嘴雾化器进行干燥。
7.根据权利要求1-6之一的组合物，其特征在于所述沉淀二氧化硅粒子B具有的孔分布使得由直径为175-275埃的孔形成的孔体积，至少为由直径小于或等于400埃的孔形成的孔体积的50％。
8.根据权利要求1-6之一的组合物，其特征在于所述沉淀二氧化硅粒子B具有大于5.5ml的超声波解凝集因子FD和在超声波解凝集之后小于5μm的中径50。
9.根据权利要求8的组合物，其特征在于所述沉淀二氧化硅粒子B具有的孔分布使得由直径为175-275埃的孔形成的孔体积，至少为由直径小于或等于400埃的孔形成的孔体积的50％。
10.根据权利要求1-9之一的组合物，其特征在于所述沉淀二氧化硅粒子B具有大于11ml的超声波解凝集因子FD和在超声波解凝集之后小于2.5μm的中径50。
11.根据权利要求1-10之一的组合物，其特征在于所述沉淀二氧化硅粒子B的CTAB比表面积为50-240m2/g。
12.根据权利要求1-11之一的组合物，其特征在于氧化铝通过热压处理勃姆石或假勃姆石的悬浮液而获得。
13.根据权利要求12的组合物，其特征在于热压处理在110-150℃的保持温度下进行6-10小时。
14.根据权利要求1-11之一的组合物，其特征在于氧化铝是结晶一水合物，主要为勃姆石的形式，其通过将铝酸钠和硫酸铝共沉淀而获得。
15.根据权利要求1-14之一的组合物作为聚合物组合物中的增强填料的用途。
16.根据权利要求15的用途，其特征在于所述聚合物组合物是基于玻璃化转变温度为-150℃到+300℃的至少一种聚合物或共聚物。
17.一种基于至少一种聚合物或共聚物的聚合物组合物，它包括增强填料，其特征在于所述增强填料由根据权利要求1-14之一的组合物组成。
18.根据权利要求17的聚合物组合物，其特征在于所述聚合物或共聚物的玻璃化转变温度为-150℃到+300℃。
19.根据权利要求17和18之一的聚合物组合物，其特征在于它另外包括至少一种偶联剂和/或至少一种恢复剂。
20.一种基于权利要求17-19之一中至少一种组合物的制成品。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002332381A (ja) * 2001-05-10 2002-11-22 Sumitomo Chem Co Ltd ゴム組成物およびそれを用いるタイヤ
EP1580223A1 (de) * 2004-02-25 2005-09-28 SASOL Germany GmbH Mit Böhmiten gefüllte Polymere
FR2872817B1 (fr) * 2004-07-07 2006-09-22 Michelin Soc Tech Composition de caoutchouc pour pneumatique a base d'un hydroxyde metallique renforcant
CN101818267B (zh) * 2005-09-16 2012-10-31 H.C.施塔克有限公司 还原方法
KR100967053B1 (ko) * 2007-12-27 2010-06-29 주식회사 포스코 레이저 가공장치
CN113661053B (zh) 2019-04-11 2023-04-14 米其林集团总公司 用于缆索铁路的滚轮的由弹性体材料制成的实心轮胎

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3243404A (en) * 1962-04-02 1966-03-29 Gen Electric Silyl amine processing aids for polysiloxane elastomers
FR2453880A1 (fr) * 1979-04-13 1980-11-07 Rhone Poulenc Ind Nouveau pigment a base de silice sous forme de bille, procede pour l'obtenir et application, notamment comme charge renforcante dans les elastomeres
US5674932A (en) * 1995-03-14 1997-10-07 The Goodyear Tire & Rubber Company Silica reinforced rubber composition and use in tires
FR2761692B1 (fr) * 1997-04-04 2000-08-11 Talc De Luzenac Procede pour obtenir une poudre minerale de lamellarite elevee et applications notamment pour le renforcement de matieres plastiques

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