轮胎硫化气囊.pdf

用于硫化气囊的弹性组合物包含异丁烯基弹性体、硫化剂和烃聚合物改性剂，该烃聚合物改性剂包含选自戊间二烯、环状戊二烯、芳族化合物、苧烯、蒎烯、戊烯和它们的组合的单体，其中所述环状戊二烯占所述单体的至少10wt%，按单体的总重量计。还公开了由所述弹性组合物制造的轮胎硫化气囊，含所述气囊的轮胎硫化压机，制造所述轮胎硫化气囊的方法，对制造所述轮胎硫化气囊的工艺的改进以改进所述混合物的可加工性和疲劳寿命和DeMattia切口生长，使用所述轮胎硫化气囊制造轮胎的方法，和对制造轮胎的工艺的改进以延长硫化气囊的拉伸点和/或减少轮胎构造物的硫化时间。

权利要求书
1.  包含弹性组合物的硫化气囊，该弹性组合物包含100重量份的弹性体、硫化剂和1phr-50phr的烃聚合物改性剂，其中所述弹性体包含至少一种异丁烯基弹性体，其中所述烃聚合物改性剂包含选自戊间二烯、环状戊二烯、芳族化合物、苧烯、蒎烯、戊烯和它们的组合的单体，和其中所述环状戊二烯占所述单体的至少10wt%，按单体的总重量计。

2.  权利要求1的硫化气囊，其中所述异丁烯基弹性体包含至少70摩尔%的C4-C7异单烯烃衍生的单元。

3.  权利要求1的硫化气囊，其中所述硫化剂包含1phr-12phr的卤化酚醛树脂硫化剂和聚氯丁二烯中的一种或其组合。

4.  权利要求1的硫化气囊，其中所述硫化剂包含氧化锌、硬脂酸以及卤化硫化树脂和聚氯丁二烯之一或两者。

5.  权利要求1的硫化气囊，其中所述环状戊二烯占所述单体的至少50wt%，按单体的总重量计。

6.  权利要求1的硫化气囊，其中所述烃聚合物改性剂具有100℃-140℃的环球软化点。

7.  权利要求1的硫化气囊，其中所述烃聚合物改性剂是至少部分氢化的。

8.  权利要求1的硫化气囊，其中所述烃聚合物改性剂包含少于1%的烯属质子，基于所述烃聚合物改性剂中的总质子计。

9.  权利要求1的硫化气囊，其中所述烃聚合物改性剂包含少于10%的芳族质子，基于所述烃聚合物改性剂中的总质子计。

10.  权利要求1的硫化气囊，其中所述弹性组合物还包含炭黑。

11.  权利要求1的硫化气囊，其中所述弹性组合物具有小于约130%的平均老化（在100℃下3天，在100℃下7天和在125℃下3天）拉伸强度保留率，小于约110%的平均老化（在100℃下3天，在100℃下7天和在125℃下3天）撕裂强度保留率，小于约150cc*mm/（m2·天）的空气渗透系数，至少700千循环的疲劳寿命，和小于约10mm的DeMattia切口生长。

12.  权利要求1的硫化气囊，其中所述弹性组合物是硫化的。

13.  权利要求12的硫化气囊，其被布置在轮胎硫化压机中以帮助橡胶轮胎的成形和硫化。

14.  制造轮胎硫化气囊的方法，该方法包括：
混合100重量份的弹性体、硫化剂和1phr-50phr的烃聚合物改性剂，其中所述弹性体包含至少一种异丁烯基弹性体，其中所述烃聚合物改性剂包含选自戊间二烯、环状戊二烯、芳族化合物、苧烯、蒎烯、戊烯和它们的组合的单体，和其中所述环状戊二烯占所述单体的至少10wt%，按单体的总重量计；和
将所述混合物模塑和硫化成轮胎硫化气囊的形状。

15.  权利要求14的方法，其中所述硫化的混合物具有小于约130%的平均老化（在100℃下3天，在100℃下7天和在125℃下3天）拉伸强度保留率，小于约110%的平均老化（在100℃下3天，在100℃下7天和在125℃下3天）撕裂强度保留率，小于约150cc*mm/（m2·天） 的空气渗透系数，至少700千循环的疲劳寿命，和小于约10mm的DeMattia切口生长。

16.  在包括混合100重量份的弹性体、硫化剂和1phr-50phr的增塑剂，其中所述弹性体包含至少一种异丁烯基弹性体，和将所述混合物模塑和硫化成轮胎硫化气囊的形状的制造轮胎硫化气囊的工艺中，改进所述混合物的可加工性和所述硫化的混合物的疲劳寿命和DeMattia切口生长的方法，该方法包括：
将烃聚合物改性剂作为所述增塑剂的至少一部分结合到所述混合物中，其中所述烃聚合物改性剂包含选自戊间二烯、环状戊二烯、芳族化合物、苧烯、蒎烯、戊烯和它们的组合的单体，和其中所述环状戊二烯占所述单体的至少10wt%，按单体的总重量计。

17.  权利要求16的改进的方法，其中所述硫化的混合物具有小于约130%的平均老化（在100℃下3天，在100℃下7天和在125℃下3天）拉伸强度保留率，小于约110%的平均老化（在100℃下3天，在100℃下7天和在125℃下3天）撕裂强度保留率，小于约150cc*mm/（m2·天）的空气渗透系数，至少700千循环的疲劳寿命和小于约10mm的DeMattia切口生长。

18.  使用轮胎硫化压机制造轮胎的方法，该方法包括：
将轮胎硫化气囊安装到轮胎硫化压机中，其中所述轮胎硫化气囊包含硫化的弹性组合物，该弹性组合物包含100重量份的弹性体、硫化剂和1phr-50phr的烃聚合物改性剂，其中所述弹性体包含至少一种异丁烯基弹性体，其中所述烃聚合物改性剂包含选自戊间二烯、环状戊二烯、芳族化合物、苧烯、蒎烯、戊烯和它们的组合的单体，和其中所述环状戊二烯占所述单体的至少10wt%，按单体的总重量计；
将未硫化的烃橡胶组合物装载到所述轮胎硫化压机的模具中，在所述硫化气囊和模具表面之间；
关闭所述模具并使在其中的所述硫化气囊膨胀，以将所述未硫化的烃橡胶组合物压在模具表面上；
在热和压力条件下硫化所述烃橡胶组合物；
将所述硫化气囊放气；和
从所述模具取出硫化的烃橡胶组合物。

19.  权利要求18的方法，其中轮胎硫化气囊的所述硫化的弹性组合物具有小于约130%的平均老化（在100℃下3天，在100℃下7天和在125℃下3天）拉伸强度保留率，小于约110%的平均老化（在100℃下3天，在100℃下7天和在125℃下3天）撕裂强度保留率，小于约150cc*mm/（m2·天）的空气渗透系数，至少700千循环的疲劳寿命，和小于约10mm的DeMattia切口生长。

20.  在包括以下步骤的使用轮胎硫化压机制备轮胎的工艺中：将轮胎硫化气囊安装到轮胎硫化压机中并将未硫化的烃橡胶组合物重复地装载到所述轮胎硫化压机的模具中在所述硫化气囊和模具表面之间，关闭所述模具并使在其中的硫化气囊膨胀以将所述未硫化的烃橡胶组合物压在所述模具表面上，在热和压力条件下硫化所述烃橡胶组合物一段时间，将所述硫化气囊放气并从模具中取出硫化的烃橡胶组合物，
延长所述硫化气囊的拉伸点、减少所述烃橡胶组合物的硫化时间或这两种情况的方法，该方法包括：
将轮胎硫化气囊安装到所述压机中，其中所述轮胎硫化气囊包含硫化的弹性组合物，该弹性组合物包含100重量份的弹性体、硫化剂和1phr-50phr的烃聚合物改性剂，其中所述弹性体包含至少一种异丁烯基弹性体，其中所述烃聚合物改性剂包含选自戊间二烯、环状戊二烯、芳族化合物、苧烯、蒎烯、戊烯和它们的组合的单体，和其中所述环状戊二烯占所述单体的至少10wt%，按单体的总重量计。

21.  权利要求20的方法，其中所述硫化的弹性组合物具有小于约 130%的平均老化（在100℃下3天，在100℃下7天和在125℃下3天）拉伸强度保留率，小于约110%的平均老化（在100℃下3天，在100℃下7天和在125℃下3天）撕裂强度保留率，小于约150cc*mm/（m2·天）的空气渗透系数，至少700千循环的疲劳寿命，和小于约10mm的DeMattia切口生长。

说明书轮胎硫化气囊
相关申请的交叉引用
优先权
本申请要求于2011年10月5日提交的临时申请号61/543,384（2011EM265）的优先权，该文献的公开内容通过引用全部引入本文。
背景
(1)发明领域
本发明涉及轮胎硫化气囊、它们的制造和它们的应用。
(2)相关技术的描述，包括按照37CFR1.97-1.98公开的信息
充气橡胶车辆轮胎一般通过在压模机中构造、模塑和硫化生的或未硫化的轮胎来制备。利用一个内部可流体膨胀的气囊（通常被称为硫化气囊）将生轮胎构造物向外压到模具表面上。通过这种方法，该生轮胎靠在界定轮胎胎面图案和侧壁构型的外模具表面上成形。通过经由该硫化气囊施加热和压力，将轮胎在高温下模制并硫化。
简单地说，用于气囊配方的弹性体和配混材料的合理选择在确保耐久性、所要求的使用寿命和轮胎工厂中有效的硫化气囊操作方面是重要的。丁基橡胶如异丁烯-异戊二烯共聚物是硫化气囊配方中选择的弹性体，这归因于优异的耐热老化性，好的挠曲和抗撕裂性，和对空气、惰性气体和水蒸气的不透性。根本上地，这归因于硫化丁基橡胶的优异的耐热和蒸汽性，并且这已经导致其用于耐高热应用的广泛用途。
最近，已有丁基橡胶的全球性短缺，产生在硫化气囊的制造中使用更少丁基橡胶的需要。还一直需要改进硫化气囊的耐久性和使用寿命，即延长硫化气囊的拉伸点（pull point）-气囊失败（当它发生时）可能在典型的轮胎制造方法中导致损失多达六个轮胎。还一直需要改进经由气囊的热传递以改进硫化过程的效率和增加硫化压机上的生产速率。
概述
本发明提供了包含烃聚合物改性剂（“HPM”）的弹性组合物，其中所述HPM包含选自戊间二烯、环状戊二烯、芳族化合物、苧烯、蒎烯、戊烯和它们的组合的单体，和其中所述环状戊二烯占所述单体的至少10wt%，按单体的总重量计。
在一个实施方案中，弹性组合物包含100重量份的弹性体、硫化剂和1phr-50phr的HPM，其中所述弹性体包含至少一种异丁烯基弹性体。
在一个实施方案中，弹性体包含至少70摩尔%的C4-C7异单烯烃衍生的单元。在一个实施方案中，所述硫化剂包含1phr-12phr的卤化酚醛树脂硫化剂、聚氯丁二烯或它们的组合。在一个实施方案中，硫化剂还包含氧化锌和硬脂酸。在一个实施方案中，弹性组合物还包含炭黑。在一个实施方案中，弹性组合物是硫化的。
在一个实施方案中，所述环状戊二烯占所述单体的至少50wt%，按单体的总重量计。在一个实施方案中，HPM具有100℃-140℃的环球软化点。在一个实施方案中，HPM是至少部分氢化的。在一个实施方案中，HPM包含少于1%的烯属质子，基于所述HPM中的总质子计。在一个实施方案中，HPM包含少于10%的芳族质子，基于所述HPM中的总质子计。
在一个实施方案中，所述弹性组合物具有小于约130%的平均老化（在100℃下3天，在100℃下7天和在125℃下3天）拉伸强度保留率，小于约110%的平均老化（在100℃下3天，在100℃下7天和在125℃下3天）撕裂强度保留率，小于约150cc*mm/（m2·天）的空气渗透系数，至少700千次循环的疲劳寿命和小于约10mm的DeMattia切口生长。
在一个实施方案中，硫化气囊包含上述弹性组合物。在另一个实施方案中，将所述硫化气囊布置在轮胎硫化压机中以促进橡胶轮胎的成形和硫化，即该实施方案提供了包含布置在其中的所述硫化气囊的轮胎硫化压机。
在另一个实施方案中，制造轮胎硫化气囊的方法包括：将弹性体、硫化剂和HPM混合，和将所述混合物模塑和硫化成轮胎硫化气囊的形状。
在另一个实施方案中，在包括以下步骤的制造轮胎硫化气囊的方法中：将100重量份弹性体、硫化剂和1phr-50phr的增塑剂混合，其中所述弹性体包含至少一种异丁烯基弹性体，和将所述混合物模塑和硫化成轮胎硫化气囊的形状，改进所述混合物的可加工性和硫化混合物的疲劳寿命和DeMattia切口生长的方法包括将HPM作为所述增塑剂的至少一部分结合到所述混合物中。
在另一个实施方案中，使用轮胎硫化压机制造轮胎的方法包括：将上述轮胎硫化气囊安装到所述轮胎硫化压机中，将未硫化的烃橡胶组合物装载到所述轮胎硫化压机的模具中在硫化气囊和模具表面之间，关闭所述模具并使在其中的所述硫化气囊膨胀以将所述未硫化的烃橡胶组合物压在模具表面上，在热和压力条件下使所述烃橡胶组合物硫化，将所述硫化气囊放气，和从所述模具中取出硫化的烃橡胶组合物。
在另一个实施方案中，在包括以下步骤的使用轮胎硫化压机制备轮胎的方法中：将轮胎硫化气囊安装到轮胎硫化压机中并将未硫化的烃橡胶组合物重复地装载到所述轮胎硫化压机的模具中在所述硫化气囊和模具表面之间，关闭所述模具并使在其中的硫化气囊膨胀以将所述未硫化的烃橡胶组合物压在所述模具表面上，在热和压力条件下硫化所述烃橡胶组合物一段时间，将所述硫化气囊放气并从模具中取出硫化的烃橡胶组合物，本发明提供了延长所述硫化气囊的拉伸点、减少所述烃橡胶组合物的硫化时间或这两种情况的方法，该方法包括将上述轮胎硫化气囊安装到所述压机中。
附图简述
图1显示了根据一个实施方案制备硫化气囊的方法的简化示意图，其中可以在混合步骤、结束或另一个阶段如第一、第二或第三混合阶段中添加HPM。
图2是根据本发明一个实施方案的配有轮胎硫化气囊的轮胎硫化压机的部分垂直剖视图。
图3比较了根据一些实施方案的硫化气囊组合物相对对照组合物的 硫化动力学。
详细描述
现在将描述本发明的各种具体的实施方案、变例和实施例，包括用于理解要求保护的发明的示例性实施方案和定义。尽管以下详细的描述给出了具体的实施方案，本领域技术人员将明白，这些实施方案仅是示例性的，并且本发明可以被以其它方式实践。为了确定侵权，本发明的范围将是指所附权利要求的任何一项或多项，包括它们的等价物和等价于所提到的那些要素或限制的要素或限制。对本“发明”的任何提及可以指权利要求书所定义的发明的一项或多项但不必全部。
“硫化气囊”是用于或能够被吹胀以将弹性制品如轮胎压机中的轮胎模塑和/或硫化的挠性的、可吹胀的气囊。
术语“phr”是指按重量计的份/百份橡胶，且是本领域通用的量度，其中组合物的组分相对于所有弹性体(橡胶)组分的总量来测量。无论在给定配方中存在一、二、三或更多种不同的橡胶组分，所有橡胶组分的总phr或份数总是被定义为100phr。其它非橡胶组分一般与所述100份橡胶呈比例量并且该相对量可以以phr表示。
本文列出的所有烃聚合物改性剂（HPM）组分百分率是重量百分率，除非另作说明。与组合物有关的“基本上不含”特定组分被定义为是指所述特定组分占组合物的少于0.5wt%，或更优选少于组合物中组分的0.25wt%，或最优选少于组合物中组分的0.1wt%。
本文中使用的术语“弹性体”是指与ASTM D1566定义(通过引用结合到文本中)一致的任何聚合物或聚合物的组合。本文中使用的术语“弹性体”可以与术语“橡胶”可互换地使用。
当观察玻璃化转变温度(Tg)的实验技术对弹性体和互聚物显示出明显分离且独立的峰时，存在本文所使用的“不混容性”。另一方面，可混容的体系通常导致单个Tg峰，该峰由单独弹性体的Tg峰位移得到，或者具有肩膀，因为可混容的互聚物在弹性体相中的存在。Tg可通过差示扫描量热法(“DSC”)测定。
平均老化拉伸强度保留率是基于在100℃下3天，在100℃下7天和在125℃下3天老化的相等重量的各试样相对于除了不在升高的温度下老化其它方面相同的试样的拉伸强度的平均值。在这里根据ASTM D638测定拉伸性能。在这里根据ASTM D412Die C测定撕裂强度。在这里根据ASTM D813-95测定DeMattia切口生长。
弹性体
在硫化气囊中使用的弹性组合物包含至少一种丁基橡胶。在一个实施方案中，单一一种弹性体或者各种弹性体中两种或更多种的混合物通常按100phr存在于弹性组合物中，而HPM按1phr-50phr存在。
可用于本发明实践的优选的弹性体包括异丁烯基均聚物或共聚物。异丁烯基弹性体或聚合物是指包含至少70mol%衍生自C4-C7异单烯烃如异丁烯的重复单元的弹性体或聚合物。异单烯烃是指具有一个双键的烃，其中烯烃基团中的碳原子之一是未取代的并且另一个碳原子是被烷基二取代的。这些聚合物可以被描述为C4-C7异单烯烃衍生的单元如异丁烯衍生的单元和至少一种其它可聚合单元的无规共聚物。所述异丁烯基共聚物可以是卤化的或可以不是卤化的。
在一个实施方案中，弹性体是丁基型橡胶或支化的丁基型橡胶，包括这些弹性体的卤化变体。有用的弹性体是不饱和的丁基橡胶，例如烯烃或异烯烃和多烯烃的均聚物和共聚物，或多烯烃的均聚物。适合于本发明的这些及其它类型的弹性体是众所周知的并被描述在Rubber Technology第209-581页(Morton ed.，Chapman&Hall1995)，The Vanderbilt Rubber Handbook第105-122页(Ohm ed.，R.T.Vanderbilt Co.，Inc.1990)，和Kresge and Wang，Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology第934-955页(John Wiley&Sons，Inc.，第4版，1993)中。可用于本发明的方法和组合物的不饱和弹性体的非限制性实例是聚（异丁烯-共聚-异戊二烯）、聚异戊二烯、聚丁二烯、聚异丁烯、聚（苯乙烯-共聚-丁二烯）、天然橡胶、星形支化的丁基橡胶和它们的混合物。在本发明中有用的弹性体可以通过本领域中已知的任何合适的方法制备，并且本发明在这里不受生产弹性体的方法限制。
弹性组合物可以包含至少一种丁基橡胶。丁基橡胶通过使单体的混合物反应制备，该混合物至少具有（1）C4-C7异烯烃单体组分如异丁烯与（2）多烯烃单体组分。所述异烯烃在一个实施方案中占总单体混合物重量的70-99.5wt%，在另一个实施方案中占总单体混合物重量的85-99.5wt%。在一个实施方案中所述多烯烃组分按30-0.5wt%存在于单体混合物中，在另一个实施方案中所述多烯烃组分按15－0.5wt%存在于单体混合物中。在又一个实施方案中，单体混合物的8wt%-0.5wt%是多烯烃。
异烯烃是C4-C7化合物，其非限制性实例是诸如异丁烯之类的化合物。多烯烃是C4-C14多烯烃，例如异戊二烯、丁二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、月桂烯、6,6-二甲基富烯、己二烯、环戊二烯和戊间二烯，及其它单体如在EP0279456、美国专利号5,506,316和美国专利号5,162,425中公开的单体。其它可聚合的单体如苯乙烯和二氯苯乙烯也适合于丁基橡胶中的均聚或共聚合。本发明的丁基橡胶聚合物的一个实施方案通过使92wt%-99.5wt%的异丁烯与0.5wt%-8wt%异戊二烯，或在又一个实施方案中0.5wt%-5.0wt%异戊二烯反应获得。丁基橡胶和它们的生产方法被详细地描述在例如US2,356,128；US3,968,076；US4,474,924；US4,068,051和US5,532,312中。还参见WO2004/058828；WO2004/058827；WO2004/058835；WO2004/058836；WO2004/058825；WO2004/067577和WO2004/058829。
本发明的弹性体组合物优选是至少一种丁基橡胶。丁基橡胶是异丁烯基弹性体，并且包括丁基橡胶、溴化丁基橡胶、氯化丁基橡胶和支化（“星形支化”）卤化丁基橡胶。丁基橡胶在用于许多不同轮胎应用（包括轮胎内管或内衬）的配方中本质上是已知的，并且是用于客车、卡车/公共汽车和飞行器应用的轮胎内管和内衬中为气密性所选的聚合物。参见例如EP0127998。
在一个优选的实施方案中，本发明的丁基橡胶选自丁基橡胶、溴化丁基橡胶、氯化丁基橡胶和支化（“星形支化”）卤化丁基橡胶，以及异丁烯和对甲基苯乙烯的卤化无规共聚物，例如EXXPROTM弹性体 （ExxonMobil Chemical Company,Houston,TX）。后一类丁基橡胶是异丁烯和对甲基苯乙烯的卤化无规共聚物，并且由于其相对于常规丁基橡胶的改进而是特别令人感兴趣的。EXXPROTM弹性体与辅助弹性体或其它聚合物的共混物提供了具有经由合适的加工窗口实现的希望的性能平衡的配混物。参见例如美国专利号5,386,864。
合乎需要的丁基橡胶的一个商业实例是聚（异丁烯-共聚-异戊二烯）的EXXONTM Butyl268牌号，其具有46-56的门尼粘度（ML1+8，125℃，ASTM D1646，改进版）（ExxonMobil Chemical Company,Houston,TX）。
本发明的合适的卤化丁基橡胶的一个商业实施方案是EXXONTM Bromobutyl2222（ExxonMobil Chemical Company,Houston,TX）。它的门尼粘度是27-37（ML1+8，125℃，ASTM D1646，改进版），并且溴含量是1.8wt%-2.2wt%。另外，EXXONTM Bromobutyl2222的硫化特性如下：MH是28-40dN-m，ML是7-18dN-m(ASTM D2084)。
本发明的合适的卤化丁基橡胶的一个商业实施方案是EXXONTM Chlorobutyl1066（ExxonMobil Chemical Company,Houston,TX）。它的门尼粘度是33-43（ML1+8，125℃，ASTM D1646，改进版），并且氯含量是1.18wt%-1.34wt%。另外，EXXONTM Chlorobutyl1066的硫化特性如下：MH是34-48dN-m，ML是9.5-18.5dN-m(ASTM D2084)。
本发明的卤化星形支化丁基橡胶的一个商业实施方案是EXXONTM Bromobutyl6222（ExxonMobil Chemical Company,Houston,TX），其具有27-37的门尼粘度（ML1+8，125℃，ASTM D1646，改进版）和2.2wt%-2.6wt%的溴含量。另外，EXXONTM Bromobutyl6222的硫化特性如下：MH是24-38dN-m，ML是6-16dN-m(ASTM D2084)。
本发明的卤化异丁烯-对甲基苯乙烯橡胶的一个商业实施方案是EXXPROTM弹性体（ExxonMobil Chemical Company,Houston,TX），其具有30-50的门尼粘度（ML1+8，125℃，ASTM Dl646，改进版），4wt%-8.5wt%的对甲基苯乙烯含量和0.7wt%-2.2wt%的溴含量。
可以被包括在所述弹性组合物中的典型的弹性体包括丁基橡胶、支化（“星形支化”）丁基橡胶、星形支化聚异丁烯橡胶、异丁烯和对甲 基苯乙烯的无规共聚物（聚（异丁烯-共聚-对甲基苯乙烯））、聚丁二烯橡胶（“BR”）、高顺式-聚丁二烯、聚异戊二烯橡胶、异戊二烯-丁二烯橡胶（“IBR”）、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶（“SIBR”）、丁苯橡胶（“SBR”）、溶液丁苯橡胶（“sSBR”）、乳液丁苯橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶（“EP”）、三元乙丙橡胶（“EPDM”）、合成聚异戊二烯、通用橡胶、天然橡胶和这些弹性体的任何卤化变体，以及它们的混合物。有用的弹性体可以通过本领域中已知的任何合适的方法制备，并且本发明在此不受生产弹性体的方法限制。
所述弹性体可以是卤化的或可以不是卤化的。优选的卤化的弹性体可以选自卤化丁基橡胶、溴化丁基橡胶、氯化丁基橡胶、卤化的支化（“星形支化”）丁基橡胶和异丁烯和对甲基苯乙烯的卤化无规共聚物。
在一些实施方案中，所述弹性组合物包含两种或更多种弹性体的共混物。弹性体的共混物可以是反应器共混物和/或熔体混合物。各弹性体组分可以按各种常规的量存在，其中弹性组合物中总的弹性体含量在配方中表示为100phr。
在一个实施方案中，弹性体可以是轮胎橡胶配混中常用类型（在这里称为“通用橡胶”）中的至少一种非异丁烯基橡胶。通用橡胶可以是通常提供高强度和优良磨损以及低滞后和高回弹性的任何橡胶。如果这些弹性体对热和臭氧具有差的耐性，则这些弹性体可能在混合的配混物中要求抗降解剂。
通用橡胶的实例包括天然橡胶（“NR”）、聚异戊二烯橡胶(“IR”)、聚(苯乙烯-共聚-丁二烯)橡胶(“SBR”)、聚丁二烯橡胶(“BR”)、聚(异戊二烯-共聚-丁二烯)橡胶(“IBR”)、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶(“SIBR”)和它们的混合物。
弹性组合物还可以包含乙烯和丙烯衍生的单元的橡胶，例如乙丙橡胶（“EP”）和三元乙丙橡胶（“EPDM”）和它们的混合物。EP和EPDM被认为是通用弹性体。在制造EPDM中合适的第三单体的实例是乙叉降冰片烯、1,4-己二烯、二环戊二烯以及其它。
在一个实施方案中，弹性体可以包括聚丁二烯（BR）橡胶。在100℃ 测量的聚丁二烯橡胶的门尼粘度（ML1+4，ASTM D1646）可以在35-70的范围内，或者在40-约65的范围内，或者在另一个实施方案中在45-60的范围内。
另一种有用的合成橡胶是高顺式聚丁二烯(“顺式-BR”)。所谓“顺式聚丁二烯”或“高顺式聚丁二烯”是指使用1,4-顺式聚丁二烯，其中顺式组分的量为至少95%。
所述弹性组合物还可以包含聚异戊二烯（IR）橡胶。在100℃测量的聚异戊二烯橡胶的门尼粘度（ML1+4，ASTM D1646）可以在35-70的范围内，或者在40-约65的范围内，或者在另一个实施方案中在45-60的范围内。
在另一个实施方案中，所述弹性体还可以包括天然橡胶。天然橡胶被Subramaniam在RUBBER TECHNOLOGY，pp.179-208（Morton编辑，Chappman&Hall，1995）中详细描述。天然橡胶的合乎需要的实施方案可选自工艺分级橡胶(technically specified rubber（“TSR”）)如马来西亚橡胶，其包括但不限于SMR CV、SMR5、SMR10、SMR20、SMR50和它们的混合物。优选的天然橡胶具有30-120，或更优选40-80的在100℃门尼粘度(ML1+4，ASTM D1646)。
在另一个实施方案中，弹性体可以包括苯乙烯橡胶，例如丁苯橡胶（“SBR”）如乳液SBR（“E-SBR”）、溶液SBR（S-SBR）、高苯乙烯橡胶（“HSR”）等。SBR的合乎需要的实施方案可以具有10wt%-60wt%的苯乙烯含量，例如可以从JSR Corporation获得的E-SBR弹性体，其包括JSR1500（25wt%苯乙烯）、JSR1502（25wt%苯乙烯）、JSR1503（25wt%苯乙烯）、JSR1507（25wt%苯乙烯）、JSR0202（45wt%苯乙烯）、JSR SL552（25wt%苯乙烯）、JSR SL574（15wt%苯乙烯）、JSR SL563（20wt%苯乙烯）、JSR0051、JSR0061等。优选的SBR具有30-120，或更优选40-80的在100℃门尼粘度(ML1+4，ASTM D1646)。
其它有用的弹性体（包括官能化的弹性体）被描述在美国专利号7,294,644中，该文献由此为了允许的全部权限通过引用全部引入本文。所述弹性体可以与各种其它橡胶或塑料（尤其是热塑性树脂如尼龙或聚 烯烃如聚丙烯或聚丙烯的共聚物）共混。这些组合物可用于气密层如气囊、轮胎内管、轮胎内衬、空气套筒（例如在空气减震器中）、隔膜以及其中希望高空气或氧气保留性的其它应用。
烃聚合物改性剂（HPM）
在所述硫化气囊中使用的弹性组合物还包含烃聚合物改性剂（HPM），其是一种或多种单体的聚合物或低聚物。烃聚合物改性剂包括但不限于脂族烃树脂、芳族改性的脂族烃树脂、氢化的聚环戊二烯树脂、聚环戊二烯树脂、松香、松香酯、木松香、木松香酯、浮油松香、浮油松香酯、多萜烯、芳族改性的多萜烯、萜烯酚醛树脂、芳族改性的氢化聚环戊二烯树脂、氢化脂族树脂、氢化脂族芳族树脂、氢化萜烯、改性的萜烯和氢化松香酯。在一些实施方案中，所述HPM是氢化的。在其它实施方案中，所述HPM是非极性的。本文中使用的非极性是指所述HPM基本上不含具有极性基团的单体。
本文中使用时，对HPM低聚物中单体的提及应被理解为指衍生自该单体的低聚和/或衍生的单元。低聚物是包含多个单体单元的分子，例如二聚物、三聚物、四聚物等，最高至数十或数百或更多聚物。关于HPM的术语聚合物和互聚物在本文中和权利要求中广泛地用于涵盖数均分子量(Mn)大于或等于100如400-1000的高级低聚物，以及按照经典的ASTM定义满足对聚合物的分子量要求的化合物。
烃聚合物改性剂可以被用作弹性体配混材料。取决于如何配混所述HPM，能够实现用于硫化气囊模塑、硫化、性能和耐久性的橡胶特性的优化。所述HPM的化学组成（单体含量和氢化）和宏观结构（分子量、分子量分布和支化）为这种聚合物添加剂提供了独特的性能。
按照本发明，用于橡胶配混的所述HPM包括烯烃，例如戊间二烯、异戊二烯、戊烯和环状组分中的一种或多种。所述HPM可以还含有芳族烯烃，例如苯乙烯属组分和茚属组分。HPM的差异很大程度上是由于由其获得所述烃组分的原料中的烯烃。
在一个实施方案中，所述HPM包含环状组分。环状组分通常是馏分或得自馏分的C5和C6环状烯烃、二烯和二聚物、共二聚物和三聚物等的 合成混合物。环状化合物包括但不限于环戊烯、环戊二烯、二环戊二烯、环己烯、1,3-环己二烯、1,4-环已二烯等。优选的环状化合物是环戊二烯和二环戊二烯，它可以呈内或外形式。环状化合物可以是取代的或可以不是取代的。本文中使用的“环状戊二烯”是指具有至少一个环戊二烯结构部分的环状烃，它们可以呈内或外形式并且可以是取代或未取代的。优选的取代的环状化合物包括用C1-C40线性、支化或环状烷基，优选一个或多个甲基取代的环戊二烯和二环戊二烯。在一个实施方案中，环状组分选自：环戊二烯、环戊二烯二聚物、环戊二烯三聚物、环戊二烯-C5共二聚物、环戊二烯-戊间二烯共二聚物、环戊二烯-C4共二聚物、环戊二烯-甲基环戊二烯共二聚物、甲基环戊二烯、甲基环戊二烯二聚物和它们的混合物。在一个实施方案中，HPM包含低聚物，该低聚物包含5%环状戊二烯至95%环状戊二烯，按用来制备所述低聚物的单体的重量计，优选包含至少10%环状戊二烯，更优选包含至少20%环状戊二烯，更优选包含至少30%环状戊二烯，更优选包含至少40%环状戊二烯，更优选包含至少50%环状戊二烯，更优选包含至少60%环状戊二烯，更优选包含至少70%环状戊二烯，更优选包含至少75%环状戊二烯，按由其制备所述HPM的单体混合物中单体的重量计。
一般而言，HPM中的环状组分提高所述HPM的软化点，是与丁基橡胶相容的，并改进包括拉伸强度、撕裂强度和疲劳寿命在内的老化特性以及透气性。在一个实施方案中，HPM包含低聚物，该低聚物包含5%环状化合物至95%环状化合物，按用来制备所述低聚物的单体的重量计，优选包含至少10%环状化合物，更优选包含至少20%环状化合物，更优选包含至少30%环状化合物，更优选包含至少40%环状化合物，更优选包含至少50%环状化合物，更优选包含至少60%环状化合物，更优选包含至少70%环状化合物，更优选包含至少75%环状化合物，按由其制备所述HPM的单体混合物中单体的重量计。
在一个实施方案中，HPM可以由单体混合物制备，该单体混合物可以包括至多60%环状化合物或至多50%环状化合物，按所述混合物中单体的重量计。典型的下限包括单体混合物中至少约0.1%或至少约0.5%或约 1.0%环状化合物。在至少一个实施方案中，HPM单体混合物可以包括多于10%环状组分至20%环状化合物或更多，或优选至30%环状化合物或更多，或更优选至40%环状化合物或更多，或更优选至45%或50%环状化合物或更多，按由其制备所述HPM的单体混合物中单体的重量计。在一个特别优选的实施方案中，所述HPM单体混合物包含约10%-约50%环状化合物，或约20%-约45%环状化合物，或约20%-约40%环状组分。
在一个实施方案中，所述HPM可以由单体混合物制备，该单体混合物可以包括至少50%环状化合物至95%环状化合物或至99%环状化合物，按所述混合物中单体的重量计。在一个实施方案中，所述HPM单体混合物可以包括至少50%环状组分，或优选至少60%环状化合物或更多，或更优选至少70%环状化合物，或更优选至少75%或80%环状化合物，按由其制备所述HPM的单体混合物中单体的重量计。在一个特别优选的实施方案中，所述HPM单体混合物包含约50%-约95%环状化合物，或约60%-约90%环状化合物，或约70%-约80%环状组分。
合适的HPM可以还包括芳族和非芳族非环状组分。除了所述脂环族组分之外，HPM可以还含有非环状“脂族”烃组分，它们具有由包含可变量的戊间二烯、异戊二烯、单烯烃和不可聚合链烷属化合物的C4-C6级分形成的烃链。这样的HPM基于戊烯、丁烷、异戊二烯、戊间二烯，并且含有减少数量的环戊二烯和二环戊二烯。
戊间二烯组分通常是馏分或C5二烯烃（包括直链5-碳二烯，例如顺式-1,3-戊二烯、反式-1,3-戊二烯和混合1,3-戊二烯）的合成混合物。例如，在一个实施方案中，戊间二烯组分可以包括反式-1,3-戊二烯、环戊烯、顺式-戊二烯和它们的混合物。一般而言，戊间二烯组分不包括支化C5二烯如异戊二烯。在一个实施方案中，HPM由单体混合物制备，该单体混合物含0.1%-90%戊间二烯组分，或者戊间二烯组分的范围为从选自0.1、1、10、20、25、30、35、40、45或50%戊间二烯组分的任何下限至选自80、75、70、65、60、55、50、45、40或35%戊间二烯组分的任何上限，按所述单体混合物中总单体的重量计。在一个实施方案中，HPM由包含40%-80%戊间二烯组分，或40-65%戊间二烯组分，或40%-50% 戊间二烯组分的单体混合物制备。
在一些实施方案中，HPM包含萜烯，例如异戊二烯、蒎烯、苧烯等，或它们的任何组合。萜烯可以是直链、支链或环状的并通常包括异戊二烯低聚物，例如单萜烯、倍半萜烯、双萜烯、二倍半萜烯、三萜烯、四萜烯等。苧烯包括取代和未取代的苧烯，其是环状单萜烯。蒎烯包括取代和未取代的α-和β-蒎烯，它们是二环的类单萜。
在一个实施方案中，HPM基本上不含异戊二烯。在另一个实施方案中，HPM由含有至多15%异戊二烯或少于10%异戊二烯的单体混合物制备，按所述混合物中单体的重量计。在又一个实施方案中，单体混合物含有少于5%异戊二烯，按所述混合物中单体的重量计。
“戊烯”或“戊烯组分”在这里是指5-碳支化或线性（非环状）单烯烃。一般而言，戊烯组分起链转移剂的作用以抑制分子量增长。在一个实施方案中，所述戊烯组分选自2-甲基丁烯-1、2-甲基丁烯-2、戊烯-1、顺式-戊烯-2、反式-戊烯-2和它们的混合物。在一个实施方案中，HPM基本上不含戊烯衍生的单元。在另一个实施方案中，HPM单体混合物含有至多40%戊烯，或少于30%戊烯，或少于25%戊烯，或少于20%戊烯，或少于15%戊烯，或少于10%戊烯，或少于5%戊烯，按所述单体混合物中单体的重量计。在又一个实施方案中，HPM由含0.1%至10%戊烯的单体混合物制备，按所述混合物中单体的重量计。
所述HPM可以还含有具有由芳族单元如苯乙烯、二甲苯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯和茚形成的聚合物链的“芳族”烃结构。可以在所述HPM中的优选的芳族化合物包括苯乙烯、茚、苯乙烯衍生物和茚衍生物中的一种或多种。特别优选的芳族烯烃包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、β-甲基苯乙烯、茚、甲基茚和乙烯基甲苯。在一个实施方案中，所述苯乙烯属组分不包括稠合环，例如茚类。苯乙烯属组分包括苯乙烯、苯乙烯衍生物和取代的苯乙烯。在一个实施方案中，所述芳族组分是选自下组的苯乙烯属组分：苯乙烯、邻-甲基苯乙烯、间-甲基苯乙烯、对-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、叔-β-甲基苯乙烯、茚、甲基茚、乙烯基甲苯和它们的混合物。在一个实施方案中，所述芳族或苯乙烯属烯烃按至多 60%苯乙烯属组分，或至多50%，通常5%-45%，或更优选5%-30%存在于HPM中。在特别优选的实施方案中，HPM包含10%-25%芳族或尤其是苯乙烯属烯烃。
在一个实施方案中，所述HPM可以含有芳族含量以匹配硫化气囊中弹性体组分的芳族含量，例如苯乙烯橡胶中的高芳族含量，或天然橡胶中的低芳族含量，以便获得相容性或混容性。例如，当使用HPM来改变弹性体域的Tg或使弹性体域的Tg偏移时，当HPM的改进的分散性是希望的时，和/或当相容性有助于抑制HPM在弹性组合物中的迁移时，相容性是希望的。
在一个实施方案中，HPM是非芳族的。在另一个实施方案中，所述烃改性剂包含不超过5%芳族氢，优选不超过1%芳族氢，基于低聚物中氢的总摩尔数计，通过质子核磁共振（H-NMR）测定。
在一个实施方案中，所述HPM可以具有1:2-3:1，优选1:2-2.5:1，或更优选0.8:1-2.2:1，或约1:1-约2:1的衍生自芳族组分的单元与衍生自环状组分的单元的重量比，或优选地苯乙烯属组分与环状组分的重量比。
在另一个实施方案中，所述HPM可以包含至少1摩尔%芳族氢，基于所述互聚物中氢的总摩尔数计，通过质子核磁共振（H-NMR）测定。在另一个实施方案中，所述HPM包含至少5摩尔%芳族氢，例如5-30摩尔%芳族氢，或优选5-25摩尔%芳族氢，或更优选5-20摩尔%芳族氢，或更优选8-15摩尔%芳族氢。在另一个实施方案中，所述HPM包含1-20摩尔%芳族氢，或优选2-15摩尔%芳族氢，或更优选2-10摩尔%芳族氢。
所述HPM可以包含少于15%茚属组分，或少于10%茚属组分。茚属组分包括茚和茚衍生物。在一个实施方案中，所述HPM包含少于5%茚属组分。在另一个实施方案中，所述HPM基本上不含茚属组分。
在一些实施方案中，所述HPM优选由包含1%-60%戊间二烯组分，20%-98%环状组分和1%-60%芳族组分（优选苯乙烯属组分）的单体混合物制造。替代地或者另外地，在一个实施方案中，所述HPM包含10wt%-80wt%衍生自至少一种戊间二烯组分的单元、15wt%-80wt%衍生自至少一 种环状戊二烯组分的单元和10wt%-30wt%衍生自至少一种苯乙烯属组分的单元的低聚物。所述单体混合物或低聚物可以任选地包含至多5%异戊二烯，至多10%戊烯组分，至多5%茚属组分或它们的任何组合。
在一个实施方案中，在所述HPM中仅有一种互聚物。在另一个实施方案中，两种或更多种低聚物可以被共混。当使用两种或更多种低聚物时，所述互聚物中的至少一种，或者所得的共混的HPM，优选这两者优选可以包含10wt%-80wt%衍生自至少一种戊间二烯组分的单元，15wt%-80wt%衍生自至少一种环状戊二烯组分的单元，和当存在时10wt%-30wt%衍生自至少一种芳族组分（优选苯乙烯属组分）的单元。所述HPM共混物可以任选地包含至多5%异戊二烯，至多10%戊烯和至多5%茚属组分。优选地，所述弹性组合物包含5phr-50phr HPM或HPM共混物。
在另一个实施方案中，HPM是（i）戊间二烯组分；（ii）芳族组分；和（iii）环状戊二烯组分的互聚物。在这个实施方案中，所述环状戊二烯组分包含二环戊二烯级分（DCPD级分）和二聚甲基环戊二烯级分（MCPD级分），其中所述DCPD级分由除CPD-MCPD以外的任何环戊二烯二聚物和/或环戊二烯共二聚物组成，和其中所述MCPD级分由任何甲基环戊二烯二聚物和/或甲基环戊二烯共二聚物（包括任何CPD-MCPD共二聚物）组成。甲基环戊二烯共二聚物包括甲基环戊二烯与环戊二烯、戊间二烯、丁二烯等的共二聚物。环戊二烯共二聚物包括环戊二烯与戊间二烯、丁二烯等的共二聚物。在一个实施方案中，所述DCPD级分包含至少50wt%的二环戊二烯和少于50wt%CPD共二聚物。MCPD级分与DCPD级分的重量比优选是0.8-20，更优选1-10，并且MCPD级分是环状戊二烯组分的至少20wt%。当MCPD级分的比例超过所述环状组分中DCPD级分的比例的约0.8或1.0倍时，该互聚物能出人意料地具有软化点、分子量、分子量分布和芳香度的平衡，例如具有40℃-160℃的软化点，大于400的Mn，1.5-4的Mw/Mn，小于15,000的Mz，和至少8摩尔%芳族氢，基于所述互聚物中氢的总摩尔数计，或优选地具有至少80℃的软化点，大于800的Mn，小于3的Mw/Mn，小于12,000的Mz，和/或至少10摩尔%芳 族氢。Mn在这里被定义为数均分子量，Mw在这里被定义为重均分子量，Mz在这里被定义为z-均分子量。
在一些实施方案中，HPM优选由包含15%-70%戊间二烯组分、5%-70%环状组分和10%-30%芳族组分（优选苯乙烯属组分）的单体混合物制造。替代地或者另外地，在一个实施方案中，HPM包含30%-60%衍生自至少一种戊间二烯组分的单元、10%-50%衍生自至少一种环状戊二烯组分的单元和10%-25%衍生自至少一种苯乙烯属组分的单元的互聚物。所述单体混合物或互聚物可以任选地包含至多5%异戊二烯，至多10%戊烯组分，至多5%茚属组分或它们的任何组合。
一般而言，在一个实施方案中HPM具有大于约200g/mol，或大于约400g/mol，或大于约500g/mol，或大于约1000g/mol的数均分子量（Mn）。在一个实施方案中，HPM具有约900g/mol-3000g/mol，或约1000g/mol-1500g/mol的Mn。在至少一个实施方案中，HPM具有大于约2500g/mol，或大于约5000g/mol，或约2500g/mol-约25,000g/mol，或3000g/mol-20,000g/mol的重均分子量（Mw）。在另一个实施方案中，HPM具有3500g/mol-15,000g/mol，或更优选约5000g/mol-约10,000g/mol的重均分子量。HPM可以具有大于约10,000g/mol，或大于约20,000g/mol，或大于约30,000g/mol的z-均分子量（Mz）。在一些实施方案中，Mz在10,000g/mol-150,000g/mol的范围内，或在20,000g/mol-100,000g/mol的范围内，或在25,000g/mol-75,000g/mol的范围内，或在30,000g/mol-60,000g/mol的范围内。Mw、Mn和Mz可通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定。
在一个实施方案中，HPM具有4或更小的多分散指数(“PDI”，PDI＝Mw/Mn)。在一个特别优选的实施方案中，HPM具有至少约2.5，或至少约3，或至少约4，或至少约5的PDI。在一些实施方案中，Mz/Mn大于5，大于10，大于12，大于15，大于20，大于25，或大于30。在一些实施方案中，Mz/Mn为至多150或更高，至多100，至多80，或至多60。在其它实施方案中，Mz/Mn为5-100，或10-80，或10-60，或10-40，或10-30，或15-40，或30-60，或35-60。
在一个实施方案中，HPM可以具有80℃-160℃，或优选100℃-160℃，或更优选110℃-150℃的软化点。软化点可以按照环球法确定，如通过ASTM E-28测定。
在一个实施方案中，HPM可以具有约30℃-约110℃，或约50℃-110℃，或约60℃-100℃的玻璃化转变温度（Tg）。差示扫描量热法（DSC）可用来测定HPM的Tg。
上述树脂可以通过本领域中一般已知用于制备HPM的方法制备，并且本发明不受形成所述HPM的方法限制。优选地，通过在0℃-200℃的温度下将烯烃原料物流与弗瑞德-克来福特或路易斯酸催化剂在聚合反应器中结合来制备所述HPM。弗瑞德-克来福特聚合一般通过在聚合溶剂中使用已知的催化剂实现，并且可以通过洗涤和蒸馏除去溶剂和催化剂。用于本发明的聚合方法可以是间歇式或连续式。连续聚合可以在单个阶段或多个阶段中实现。
在一个实施方案中，所述HPM没有被氢化（以保持烯烃不饱和度，尤其是端乙烯基）。在另一个实施方案中，HPM可以被至少部分氢化（尤其是为了除去端乙烯基，当希望时）。可以通过本领域中已知的任何方法进行HPM的氢化，并且本发明不受氢化方法限制。例如，HPM的氢化可以是间歇或连续方法，例如催化氢化。用于HPM的氢化的催化剂通常是基于元素周期表第6、8、9、10或11族元素的负载型单金属和双金属催化剂体系。
在一个实施方案中，所述HPM是至少部分氢化的，或者可以是基本上氢化的。这里所使用的“至少部分氢化的”是指所述材料含有少于90%烯属质子，更优选少于75%烯属质子，更优选少于50%烯属质子，更优选少于40%烯属质子，更优选少于25%烯属质子，更优选少于15%烯属质子，更优选少于10%烯属质子，更优选少于9%烯属质子，更优选少于8%烯属质子，更优选少于7%烯属质子，更优选少于6%烯属质子。这里所使用的“基本上氢化的”是指所述材料在氢化后（且在与接枝单体反应之前）含有少于5%烯属质子，更优选少于4%烯属质子，更优选少于3%烯属质子，更优选少于2%烯属质子，更优选少于1%烯属质子，更优选少于0.5% 烯属质子，更优选少于0.1%烯属质子，更优选少于0.05%烯属质子。
交联剂、硫化剂、硫化包和硫化
所述弹性组合物和由那些组合物制成的制品通常借助于至少一种硫化包、至少一种硫化剂、至少一种交联剂制造，和/或经历使所述弹性组合物硫化的方法。本文所使用的“至少一种硫化剂包”是指能够赋予橡胶硫化的性能的任何材料或方法，如工业中通常理解的那样。
通常，将聚合物共混物交联，从而改进聚合物的机械性能。已知硫化的橡胶配混物的物理性能、性能特性和耐久性与在硫化反应期间形成的交联的数目（交联密度）和类型相关。
可以通过任何合适的方法来硫化(固化)所述组合物，例如按照任何常规硫化工艺使它们受到热或辐射。需要的热或辐射的量是在所述组合物中进行硫化所要求的量，并且本发明在这里不受硫化所述组合物的方法和所要求的热的量限制。通常，硫化在一个实施方案中在约100℃-约250℃的温度或在另一个实施方案中在约150℃-约200℃的温度进行约1-150分钟。
通过添加硫化剂如硫、金属、金属氧化物如氧化锌、过氧化物、有机金属化合物、自由基引发剂、脂肪酸和其它本领域常见的试剂，聚合物共混物可以被交联。添加氧化锌（典型地按5phr）以形成卤化锌，该卤化锌然后充当用于树脂硫化的丁基橡胶配混物的硫化的催化剂。ZnO的好的分散性对于改进的轮胎硫化气囊寿命是关键的。可使用的其它已知的硫化方法包括过氧化物硫化体系、树脂硫化体系和热或辐射诱导的聚合物交联。在所述硫化方法中还可以使用促进剂、活化剂和迟延剂。
在一个优选的实施方案中，使用反应性烷基酚醛树脂硫化体系。与硫硫化的丁基橡胶硫化橡胶相比，树脂硫化的丁基橡胶配混物可以显示更好的对暴露于高温的不利影响的耐性，硫硫化的丁基橡胶硫化橡胶在长时间暴露在升高的温度（例如150℃-200℃）下的过程中倾向于软化。丁基橡胶中的树脂硫化机理是基于酚醛树脂中的羟甲基与丁基橡胶中的烯丙基氢的反应，通常用路易斯酸催化剂，以产生热稳定的碳-碳交联点。轮胎硫化气囊被含羟甲基的烷基酚甲醛衍生物硫化。在树脂硫化体系中 丁基橡胶的交联取决于反应性烷基酚甲醛树脂，例如辛基酚甲醛树脂的苯酚羟甲基的反应性。丁基橡胶的低水平不饱和度可以通过添加含卤素材料如SnCl2或含卤素弹性体如聚氯丁二烯而受益于树脂硫化活化。如果用溴代替羟甲基的羟基的一些，则获得不要求外部活化剂的更反应性的树脂硫化体系。常用的商业树脂的一个实例是溴化的烷基酚甲醛树脂。在使用溴化的反应性树脂时，气囊配混物不要求卤素的外部源如聚氯丁二烯。然而，当使用此类树脂时，配混物粘性可能提高，导致需要进行额外的工厂配混工艺开发。
含卤素的弹性体可以通过它们与金属氧化物的反应而被交联。聚氯丁二烯是可以在有或没有反应性烷基酚甲醛树脂的情况下被用于使丁基橡胶硫化的卤化弹性体的一个实例。有用的金属氧化物的实例包括但不限于ZnO、CaO和PbO。所述金属氧化物可以单独使用，或者与它的相应的金属脂肪酸配合物(例如硬脂酸锌、硬脂酸钙等)组合使用，或者与单独加入的有机和脂肪酸如硬脂酸以及任选的其它硫化剂如硫或含硫化合物、烷基过氧化物化合物、二胺或其衍生物组合使用。
硫是用于含二烯的弹性体的最常见的化学硫化剂。硫硫化体系可以由用于活化硫的活化剂、促进剂和有助于控制硫化速率的迟延剂组成。
活化剂是通过首先与促进剂反应以形成橡胶可溶性复合物，该复合物然后与硫反应以形成硫化剂而提高硫化速率的化学物质。促进剂的总的类别包括胺、二胺、胍、硫脲、噻唑、秋兰姆、亚磺酰胺、亚磺酰亚胺、硫代氨基甲酸酯、黄原酸酯等。
促进剂帮助控制硫化的开始和速率以及所形成的交联键的数目和类型。可以使用迟延剂来延迟硫化的最初起动，以便有足够的时间来加工未硫化的橡胶。
硫化过程的促进可通过调节促进剂(它通常是有机化合物)的量来控制。天然橡胶、BR和SBR的加速硫化的机理涉及硫化剂、促进剂、活化剂和聚合物之间的复杂的相互作用。理想地，在将两个聚合物链连在一起并且提高聚合物基质的总体强度的有效交联的形成中，所有可利用的硫化剂被消耗掉。许多促进剂是本领域中已知的，并且包括但不限于以下 化合物：硬脂酸、二苯胍(DPG)、二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)、二硫化苯并噻唑(MBTS)、N-叔丁基-2-苯并噻唑亚磺酰胺(TBBS)、N-环己基-2-苯并噻唑亚磺酰胺(CBS)和硫脲。
在本发明的一个实施方案中，至少一种硫化剂以0.2phr-10phr存在，或以0.5phr-5phr存在，或在另一个实施方案中以0.75phr-2phr存在。
填料和添加剂
按照本发明生产的所述弹性组合物通常含有常用于橡胶配混物的其它组分和添加剂，例如有效量的其它加工助剂、颜料、促进剂、交联和硫化材料、抗氧化剂、抗臭氧剂、填料和/或粘土。
除了HPM以外，所述弹性组合物可以任选包括其它有用的加工助剂，例如塑性体、聚丁烯或其混合物。由于其在高温下的低挥发性，蓖麻油（典型地按5phr）是气囊配混物最常用的增塑剂。蓖麻油降低树脂硫化的丁基橡胶气囊配混物中模量逐步增高的倾向。另外，它给出较低的未老化模量和好的蒸汽老化。如果蓖麻油不可获得，则可以使用油酸（5phr）。含蓖麻油或油酸的配混物具有较好的气囊和轮胎内衬间脱离性能。由于蓖麻油的高沸点和较低挥发性，这些配混物还在老化性能方面显示更好的保留性。或者，如果蓖麻油不可获得，则可以使用链烷加工油（例如FLEXON876），但是要谨慎。
然而，在一个实施方案中，HPM可以充当蓖麻油或加工油的替代物，并且所使用的蓖麻油的量可以相应地减少。在一个实施方案中，所述弹性复配物基本上不含蓖麻油和加工油，即少于0.1phr蓖麻油和加工油。
除了包含至少一种弹性体和至少一种HPM之外，所述弹性组合物可以还任选地包含至少一种填料，例如碳酸钙、粘土、云母、二氧化硅、硅酸盐、滑石、二氧化钛、氧化铝、氧化锌、淀粉、木粉、炭黑或它们的混合物。填料可以是任何尺寸的，并且典型地例如在轮胎工业中在约0.0001μm到约100μm的范围内。
在一个优选的实施方案中，炭黑被用作填料。填料可以是炭黑或改性炭黑。填料还可以是炭黑和二氧化硅的共混物。在一个实施方案中， 所述弹性组合物是轮胎胎面或胎侧壁，并且按共混物的10phr-100phr，更优选在另一个实施方案中按30phr-80phr，在又一个实施方案中按50phr-80phr的水平包含增强级炭黑。有用的炭黑牌号包括从N110到N990的范围。
一般而言，对于硫化气囊，在气囊配混物中按50phr-60phr的水平使用给出好的性能平衡的高结构炭黑ISAF或HAF（例如N330）。其它备选类型的炭黑是显示改进的空气老化的GPF牌号，但是ISAF牌号具有更好的蒸汽老化性能。与例如N330组合的乙炔黑化合物具有好的导热性，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。一般而言，炭黑的较低加载量（例如35phr）给出更好的空气老化，并且炭黑的较高加载量（例如65phr）给出更好的蒸汽老化。
在一个实施方案中，可以调节炭黑或其它填料的量以控制弹性复配物的粘度，例如当HPM以足以降低粘度的量如多于约5phr或多于约10phr存在时，可以增加炭黑的量以提高或恢复粘度。
本文中使用的“二氧化硅”意图指通过溶液、热解或类似方法加工的任何类型或粒度的二氧化硅或另一种硅酸衍生物或硅酸，包括未经处理的沉淀二氧化硅、结晶二氧化硅、胶体二氧化硅、硅酸铝或钙、热解法二氧化硅等。沉淀二氧化硅可以是常规的二氧化硅、半高度可分散的二氧化硅或高度可分散的二氧化硅。
所述弹性组合物可以还包括粘土。所述粘土可以是例如任选用改性剂处理的蒙脱土、囊脱石、贝得石、富铬绿脱石、合成锂皂石、蚀变水辉石、皂石、锌蒙脱石、麦羟硅钠石、水羟硅钠石、硅镁石、蛭石、埃洛石、铝酸盐氧化物、水滑石或它们的混合物。粘土可以含有至少一种硅酸盐。或者，填料可以是任选用改性剂如有机分子处理或预处理的层状粘土；所述层状粘土可以包含至少一种硅酸盐。
一般而言，抗氧化剂在改进树脂硫化的丁基橡胶配混物的耐热性方面不是有效的。抗氧化剂中的一些（例如胺）能够显著地延迟规则丁基橡胶配混物、硫基硫化体系和树脂硫化体系的硫化速率。在一个实施方案中，不将抗氧化剂添加到所述弹性组合物中。在另一个实施方案中， 所述组合物基本上不含添加的抗氧化剂，例如少于0.1phr。
取决于设备，树脂硫化气囊配混物可能难以混合和加工。为了促进好的分散和流动性能，使用加工助剂如有机硅酮化合物可能是有利的。有适合于硫化气囊配混物的数种可商购的加工助剂，例如有机硅酮和脂肪酸钙皂。
一种或多种交联剂优选被用于本发明的弹性组合物中，尤其是当二氧化硅是主填料或与另一填料组合存在时。交联和硫化剂包括硫、氧化锌和脂肪酸。更优选地，偶联剂可以是双官能的有机硅烷交联剂。“有机硅烷交联剂”是本领域技术人员已知的任何硅烷偶联的填料和/或交联活化剂和/或硅烷增强剂，包括但不限于乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷、甲基丙烯酰基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷（由Witco作为A1100商业销售）、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷（Witco的A189）等，和它们的混合物。在一个实施方案中，采用双（3-三乙氧基甲硅烷基丙基）四硫化物（被作为“Si69”商业销售）。
加工
可通过本领域技术人员已知的任何常规方法来配混(混合)本发明的弹性组合物。该混合可以在单一步骤中或在多个步骤中发生。例如，典型地将所述成分在至少两个阶段中混合，即至少一个非生产性阶段和随后的生产性混合阶段。一般将最后的硫化剂在通常称作“生产性”混合阶段的最后阶段中混合。在所述生产性混合阶段中，混合通常在低于在先的非生产混合阶段的混合温度的温度或最终温度下进行。通常将弹性体、聚合物添加剂、二氧化硅和二氧化硅偶联剂以及若使用的炭黑在一个或多个非生产性混合阶段中混合。术语“非生产性”和“生产性”混合阶段是具有橡胶混合领域技能的人员所熟知的。
在一个实施方案中，将炭黑在与氧化锌及其它硫化活化剂和促进剂不同的阶段加入。在另一个实施方案中，将抗氧化剂、抗臭氧剂和加工材料在炭黑已经与弹性体加工后的阶段加入，并且将氧化锌在最后阶段加入以最大化配混料模量。在另一个实施方案中，通过本领域技术人员 已知的技术进行与粘土的混合，其中将粘土与炭黑同时添加到聚合物中。在其它实施方案中，另外的阶段可涉及一种或多种填料的递增加入。
在另一个实施方案中，组分的混合可以通过如下步骤进行：在任何合适的混合设备如两辊式开炼机、BRABENDERTM密炼机、具有切向转子的BANBURYTM密炼机、具有互相啮合的转子的Krupp密炼机或优选地混合机/挤出机中通过本领域中已知的技术将弹性体组分、填料和粘土结合。在一个实施方案中，混合可以在最高至组合物中使用的弹性体的熔点的温度进行，或在另一个实施方案中混合可以在40℃-250℃的温度进行，或在又一个实施方案中混合可以在100℃-200℃的温度进行。混合通常应当在足以允许任何粘土剥落并在弹性体内变得均匀分散的剪切条件下进行。
通常，首先将70%-100%的弹性体混合20-90秒，或直到温度达到40℃-75℃。然后，通常将大约75%的填料和如果有的话余量的弹性体加入混合器，并持续混合直到温度达到90℃-150℃。接下来，添加其余的填料以及加工助剂，并且继续混合直到温度达到140℃-190℃。然后通过在开炼机上成片进行母料混合物整理并允许其冷却到例如60℃-100℃，此时可以添加硫化剂。
工业应用性
本发明的弹性组合物可以被挤出、压缩模塑、吹塑、注射模塑和层压成各种成形制品，包括纤维、薄膜、层压件、层、工业部件如汽车部件、用具外壳、消费品、包装等。
特别地，所述弹性组合物可用在用于各种轮胎应用的制品，例如卡车轮胎、大客车轮胎、汽车轮胎、摩托车轮胎、越野车轮胎、飞机轮胎等。这样的轮胎可以通过本领域技术人员已知的和显而易见的各种方法建造、成形、模塑和硫化。所述弹性组合物可以被制造成成品或成品的构件如轮胎的内衬。所述制品可以选自气密层、气密膜、薄膜、层（微层和/或多层）、内衬、内管、空气套管、侧壁、胎面、轮胎硫化气囊等。所述弹性组合物在轮胎硫化气囊中可以是特别有用的。
本发明的弹性组合物可用于各种应用，特别是充气轮胎组件、软管、带子如传送带或汽车皮带、实心轮胎、鞋类组件、用于图形技术应用的辊子、隔振器件、医用器件、粘合剂、填塞物、密封剂、玻璃装配复合物、防护涂层、空气衬垫、气垫弹簧、风箱、储气袋和用于流体保持和硫化工艺的气囊。它们还可用作橡胶配方中的增塑剂；用作被制成拉伸包覆膜的组合物的组分；用作润滑剂的分散剂；和用在封装和电缆填充和电缆外套材料。
所述弹性组合物还可以用于模制橡胶部件，并且可以在汽车悬挂减震器、汽车排气悬挂器和车身固定架中有广泛用途。在其它应用中，本发明的弹性体或弹性组合物还可用于医学应用，例如药品塞和用于医疗器械的封闭件和涂层。
轮胎硫化气囊制造
硫化气囊是圆筒形袋子，通常由含聚羟甲基酚树脂或其它硫化体系的特别配混的丁基橡胶制造。在使用中，将这种可坍缩的气囊装在轮胎硫化压机的下段中并形成压机和模具组装件的一部分。将“生的”未硫化轮胎布置在模具下半部中的气囊上。当模具被关闭时，将加压的蒸汽、空气、热水或惰性气体（氮气）系统地（预程序化）引入所述气囊以提供用于轮胎成形和硫化工艺的内部热和压力。要求气囊的两种典型的轮胎硫化压机是：要求AutoForm（Bagwell）气囊的Slideback（NRM或相似）类型压机，和要求Bag-O-Matic气囊的Tiltback（Bag-O-Matic或相似）类型压机。轮胎硫化气囊的实例包括用于小客车、轻型卡车和商用卡车的壁式硫化气囊，螺旋管形硫化气囊，封闭端硫化气囊等。
可以找到三种类型的轮胎硫化循环，即蒸汽-高压热水硫化循环、蒸汽-惰性气体硫化过程和蒸汽-蒸汽硫化循环。圆顶温度可以达到190℃（模具侧壁板在180℃），且气囊温度可以达到220℃。一个示例性的简单的卡车轮胎用蒸汽-热水硫化循环时间可以是（1）蒸汽12分钟；（2）高压热水30分钟；（3）冷水冲洗4分钟；和（4）排水30秒，总硫化时间为46分30秒。丁基橡胶被用于所述硫化气囊，因为它一般满足基本的性能要求：(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)优异的耐热老化性；(3)耐由于饱和蒸汽或高压热水或惰性气体引起的降解性；(4)优异的挠曲和耐热撕裂性；(5)维持高伸长性能的低张力和压缩变定；和(6)对空气、惰性气体和水蒸气的不透性。这些性能的达到使得硫化气囊能够实现足够的使用寿命，即通常称为拉伸点的轮胎硫化循环的数目。所述拉伸点是在失败之前移除气囊的点；从而防止能够导致生产过程中轮胎损失的在轮胎硫化循环过程中的失败。
在硫化气囊制造中使用的配混成分的选择对于气囊寿命是非常重要的。在一个实施方案中，硫化气囊由弹性组合物制成，该弹性组合物包含与硫化体系、填料、包含HPM的增塑剂及其它添加剂配混的丁基橡胶。所使用的丁基橡胶的代表为异丁烯和大约2mol%异戊二烯，例如1.05mol%-2.30mol%异戊二烯的共聚物，并可以EXXONTM商品名Butyl065、Butyl068、Butyl268等商购获得。硫化体系在一个实施方案中包含硫化树脂如反应性烷基酚甲醛树脂，锌源化合物如氧化锌与硬脂酸和/或硬脂酸锌，和硫化活化剂如聚氯丁二烯树脂。在另一个实施方案中，可以使用卤化的硫化树脂，在这里来自所述卤化的烷基酚甲醛的卤素充当硫化活化剂而没有任何添加的聚氯丁二烯。填料通常是炭黑。根据一个实施方案，增塑剂包含在这里描述的HPM，并且可以还包括加工油如蓖麻油。
所述轮胎硫化气囊的工作条件是独特的。它经历热、压力和挠曲的苛刻条件。因此，各成分（特别是炭黑、氧化锌、任何聚氯丁二烯和硫化树脂）的好的分散对于实现足够的使用寿命是非常重要的。配混成分的好的分散可以改进物理性能以及物理性能的保持。
示例性的轮胎硫化气囊的制造工艺流程图被示于图1中。简要地，主要的加工步骤是母料混合1，应变2，最终的批料混合3，毛坯/坯件的挤出4，毛坯/坯件的切割5，坯件接合6，硫化7（其可以是例如压缩模塑或注射模塑），后硫化或调理8，和气囊的储存9。并不是硫化气囊生产的这种全面示意图中的每个步骤都可能是必需的。例如，高质量的丁基橡胶和配混材料的使用可以消除对应变的需要。现代的冷进料挤出 机可以消除对加热辊的需要。然而，挤出机模口上的应变器能代表好的实践，并且可以帮助获得更均匀的挤出物。
在一个实施方案中，丁基橡胶主要是具有约1mol%-3mol%异戊二烯，例如1.05mol%-2.30mol%异戊二烯的饱和聚异丁烯共聚物。避免不饱和弹性体如天然橡胶、SBR和聚丁二烯橡胶被丁基橡胶污染是重要的。由于丁基橡胶和其它不饱和弹性体之间硫化状态的差异，污染可能导致配混物物理性能的损失。用来加工丁基橡胶及其它不饱和橡胶的捆束切割机、密炼机、两辊开炼机、应变器和挤出机应该用清洁化合物彻底地清洁。
轮胎硫化
参照图2，示出了在典型轮胎T的硫化过程中的典型平板压机P和轮胎模具M，这些是技术人员非常熟悉的。所述附图是具有部件省略的示意图，并且模具和压机不一定按比例绘制。平板压机P可以是标准类型的“Bag-O-Matic”压机，基本上如例如在美国专利号2,808,618及L.E.Soderquist的其它专利中所示和所描述的。或者，所述压机可以是另一种类型的压机，例如使用“AutoForm”轮胎硫化气囊的压机，或注射压模机。
在图2的实施方案中，压机P包括固定压板10、床11和刚性安装在所述压机的可移动上部上的压板12。整个上部组合件可以被升起、降下和倾斜。在压机的中心处提供包含硫化气囊13的气囊机构D。轮胎模具M的上半模和下半模15和16与压板10和12刚性连接。多个排气通道从螺旋管形模具腔延伸到模具的外部。气囊机构D具有下和上胎圈定位环17和18以及下隔膜锁环19。上隔膜锁环14和20装配在胎圈环18内。锁环14和20通过具有固定套环22的活塞杆21垂直地移动。环形支撑元件23具有一对与入口和出口导管26和27连通的通道24和25，以允许水和蒸汽自由流入和流出气囊13。所述通道中的每一个可以具有沿圆周方向延伸的横截面。
在操作中，将“生的”轮胎构造物装载在轮胎压机P中，所述轮胎构造物被置于硫化气囊13上，并关闭压机。通过向下和上压板的环形室 28和29供应蒸汽将压机P加热，并且如果需要的话所述加热可以是连续的以维持基本上恒定的温度。
调节蒸汽压力和温度以保证在轮胎中最少硫化的点（典型地胎面肩部中的点“a”（参见图2））处的足够硫化。点“b”标记了接近轮胎冠的一点，点“c”标记了在其外表面上的一点，点“d”标记了在胎体的内表面上的一点。对于在规定轮胎尺寸中使用的特定橡胶配混物，通过尝试法到达每个阶段的精确时间设置，使得不超过在最少硫化的点处最大允许的硫化温度。
当从硫化压机取出硫化的轮胎时，所述轮胎硫化气囊坍缩以从轮胎拉出。然后使所述轮胎在该缩回的气囊上方升起并落到冷却导轨上保持数分钟，然后转移至最终检验。
因为对于每个硫化循环所述气囊被在高达且有时大于200℃的温度下机械地拉伸和折叠，避免应力集中是重要的。从气囊设计观点出发最有效的途径是降低气囊壁的规格。在注射模塑方法中，例如对于客车轮胎应用可以将气囊壁厚降低到4.0-5.0mm。气囊的主要目的是防止蒸汽泄漏入内衬或轮胎胎体。因为通过所述气囊传热，所以要求制备尽可能薄的气囊壁，同时保持必需的机械性能。如果气囊太薄，则它可能在使用期间破裂。如果它太厚，则它将降低传热，延长硫化时间，并且还有夹紧区域可能被破坏的风险。
气囊表面设计通常随数种因素变化，例如轮胎制造商可以使用该设计作为商标或作为独特的公司特征，设计可以被选择以容许在模具关闭时在生轮胎和气囊之间的夹带空气容易地释放，和/或设计可以改进轮胎内衬表面外观的均匀性。经常地，所选择的气囊设计将满足这些参数。一定的排气是必需的并且通常从冠区域b运转到胎圈区域。如果需要，排气沟道可以被模制到气囊表面中，并且排气标记理想地是清洁的，没有溢料，并且使得没有外来材料能够被捕集在气囊表面上，所述外来材料可以引起疵点并且在随后的挠曲时气囊可能失败，尤其是如果模具溢料或其它材料覆盖、过度硫化或覆盖有脱模层时。气囊排气标记还可能影响内管耐久性，对于管型轮胎这可能是要考虑的。
对于无管轮胎-气囊组合，好的排气一般是更重要的。选择在气囊上蚀刻的设计以允许在压机和模具关闭操作期间在“生的”未硫化轮胎和气囊之间捕集的空气的排出。一般而言，排气从气囊的冠区域b运行到胎圈区域。优选将排气沟道模制到气囊表面中。另外，气囊壁上的不规则性如印模信息可能在轮胎内衬中产生缺陷，该缺陷然后可能是裂纹引发的部位。因此优选设计任何标记或标志以防止任何稍后的产品性能关注。
在轮胎制造商一般想要更长的气囊使用寿命的同时，使用条件也正变得更极端，例如更高的轮胎硫化温度（在有些情况下超过200℃），更短的轮胎硫化循环（例如对于客车轮胎低于10分钟）和对于客车轮胎显著超过500次硫化循环的使用寿命。
因此，本发明提供了以下实施方案：
A.弹性组合物，其包含100重量份的弹性体，硫化剂，和1phr-50phr的烃聚合物改性剂（“HPM”），其中所述弹性体包含至少一种异丁烯基弹性体，其中所述HPM包含选自戊间二烯、环状戊二烯、芳族化合物、苧烯、蒎烯、戊烯和它们的组合的单体，和其中所述环状戊二烯占所述单体的至少10wt%，按单体的总重量计。
B.根据实施方案A的弹性组合物，其中所述弹性体包含至少70摩尔%的C4-C7异单烯烃衍生的单元。
C.根据实施方案A或实施方案B的弹性组合物，其中所述硫化剂包含1phr-12phr的卤化酚醛树脂硫化剂、聚氯丁二烯或它们的组合。
D.根据实施方案A、B或C中任一项的弹性组合物，其中所述硫化剂还包含氧化锌和硬脂酸。
E.根据实施方案A-D中任一项的弹性组合物，还包含炭黑。
F.根据实施方案A-E中任一项的弹性组合物，其中所述环状戊二烯占所述单体的至少50wt%，按单体的总重量计。
G.根据实施方案A-F中任一项的弹性组合物，其中所述HPM具有100℃-140℃的环球软化点。
H.根据实施方案A-G中任一项的弹性组合物，其中所述HPM是至 少部分氢化的。
I.根据实施方案A-H中任一项的弹性组合物，其中所述HPM包含少于1%的烯属质子，基于所述HPM中的总质子计。
J.根据实施方案A-I中任一项的弹性组合物，其中所述HPM包含少于10%的芳族质子，基于所述HPM中的总质子计。
K.根据实施方案A-J中任一项的弹性组合物，其中所述弹性组合物具有小于约130%的平均老化（在100℃3天，在100℃7天和在125℃3天）拉伸强度保留率，小于约110%的平均老化（在100℃3天，在100℃7天和在125℃3天）撕裂强度保留率，小于约150cc*mm/（m2·天）的空气渗透系数，至少700千循环的疲劳寿命，和小于约10mm的DeMattia切口生长。
L.根据实施方案A-K中任一项的弹性组合物，其中所述弹性组合物是硫化的。
M.硫化气囊，其包含根据实施方案A-L中任一项的弹性组合物。
N.轮胎硫化压机，其包含布置在其中的根据实施方案M的硫化气囊。
O.制造轮胎硫化气囊的方法，该方法包括：将根据实施方案A-J中任一项的弹性组合物混合，和将该混合物模塑和硫化成轮胎硫化气囊的形状。
P.在包括混合包含弹性体、硫化剂和1-50phr的增塑剂的弹性体混合物和将所述混合物模塑和硫化成轮胎硫化气囊的形状的制造轮胎硫化气囊的工艺中，改进所述混合物的可加工性和所述硫化的混合物的疲劳寿命和DeMattia切口生长的方法，其中所述方法包括将HPM作为增塑剂的至少一部分结合到所述弹性混合物中，其中所述弹性混合物包含根据实施方案A-J中任一项的弹性组合物。
Q.根据实施方案O或实施方案P的方法，其中所述硫化的混合物具有小于约130%的平均老化（在100℃3天，在100℃7天和在125℃3天）拉伸强度保留率，小于约110%的平均老化（在100℃3天，在100℃7天和在125℃3天）撕裂强度保留率，小于约150cc*mm/（m2·天） 的空气渗透系数，至少700千循环的疲劳寿命，和小于约10mm的DeMattia切口生长。
R.使用轮胎硫化压机制造轮胎的方法，该方法包括：将轮胎硫化气囊安装到轮胎硫化压机中，其中所述轮胎硫化气囊包括根据实施方案M的硫化气囊；将未硫化的烃橡胶组合物装载到所述轮胎硫化压机的模具中，在所述硫化气囊和模具表面之间；关闭所述模具并使在其中的所述硫化气囊膨胀，以将所述未硫化的烃橡胶组合物压在模具表面上；在热和压力条件下硫化所述烃橡胶组合物；将所述硫化气囊放气；和从所述模具取出硫化的烃橡胶组合物。
S.在包括以下步骤的使用轮胎硫化压机制备轮胎的工艺中：将轮胎硫化气囊安装到轮胎硫化压机中并将未硫化的烃橡胶组合物重复地装载到所述轮胎硫化压机的模具中在所述硫化气囊和模具表面之间，关闭所述模具并使在其中的硫化气囊膨胀以将所述未硫化的烃橡胶组合物压在所述模具表面上，在热和压力条件下硫化所述烃橡胶组合物一段时间，将所述硫化气囊放气并从模具中取出硫化的烃橡胶组合物，
延长所述硫化气囊的拉伸点、减少所述烃橡胶组合物的硫化时间或这两种情况的方法，该方法包括将轮胎硫化气囊安装到所述压机中，其中所述轮胎硫化气囊包括根据实施方案M的硫化气囊。
实施例
在这些实施例中使用的组分被描述在下表1中。
表1

下表2中所显示的配混物配方基于标准硫化气囊配方，并在实验室BANBURY混合器，size BR中混合。
表2.配方

下表3和图3显示了这四种配混物的门尼粘度和流变仪硫化动力学。简要地，使用移动模头流变仪（MDR）如ASTM D5289中所述测量配混物硫化动力学。这里和整个说明书中使用的值“MH”和“ML”分别是指“最大扭矩”和“最小扭矩”。“MS”值是门尼焦烧值，“ML(1+4)”值是门尼粘度值。门尼和焦烧时间通过ASTM D1646（改进版）测量。后一测量中的误差（2a)是±0.65门尼粘度单位。在10%硫化（t10）和90%硫化（t90）的时间提供了关于硫化反应开始和结束的信息。
表3.加工和硫化数据

与对照配混物1相比，HPM1-3树脂的添加降低了粘度，表明了改进的加工容易性和更好的混合和分散。硫化动力学是令人满意的，降低的MDR流变仪Δ扭矩是由于HPM1-3树脂的提高的增塑效果，如图2所示。这些数据暗示，所述HPM可以被用作增量剂，从而在总组合物中要求更少的丁基橡胶。
将样品在空气烘箱中在100℃和125℃老化3天，和在100℃老化7天。选择的拉伸性能的测试结果（根据ASTM D412Die C在室温下使用INSTRON4202试验机测量）被显示在下表4中。
表4.老化拉伸强度保留率

上述数据显示，含HPM的所有三种配混物具有更高的断裂伸长率。与其原始拉伸强度相比在老化情况下拉伸强度的改变应该最小。已看到，配混物3和含超过10wt%二环戊二烯低聚物（HPM3）的配混物4显示了最小，与对照配混物1相反。这些数据暗示，HPM改进了耐热老化性并延伸用其制得的硫化气囊的拉伸点。
还研究了撕裂强度保留率，并且数据被显示在下表5中。根据ASTMD624Die B测定撕裂强度。
表5.撕裂强度保留率

具有含二环戊二烯的HPM的配混物3和4都显示了好的撕裂强度保留率，与原始数据相比具有小的数值偏移。
使用Mocon仪器测量渗透性。根据氧气经过薄膜传输的动态测量原理测量氧气透过速率。将配混物样品夹持到扩散池中。样品直径为大约5.0cm且厚度为约0.5mm。然后使用高纯度氮载气从该池清除残留氧气。将氮气导向传感器，直到建立稳定的零值为止。测量通常在40℃进行。然后将纯氧空气导入到扩散池的腔室的外部。经过样品扩散到内腔室的氧气被输送到一个腔室，该腔室测量氧气扩散速率。氧气扩散速率被表示为透过速率系数。这里所使用的渗透系数是对样品厚度（mm）归一化的透过速率的量度，并被表示为在离散的时间单位（例如24小时）中每单位面积样品（m2）的气体体积（cc），并具有单位cc*mm/（m2-天）。这里所使用的渗透性系数考虑大气压力，并被表示为cc*mm/（m2-天-mmHg）。结果示于下表6中。
表6.渗透性

这些结果表明，用HPM3制得的配混物4具有最低的渗透性，与对照配方即配混物1相比具有5%-10%的改进，而配混物2具有更高的渗透性，并且配混物3不显著地不同于对照样品。这暗示，由配混物4的组合物制造的轮胎硫化气囊相当令人惊奇地被制得要薄5%-10%，从而减少所使用的丁基橡胶的量且仍然达到相同的阻隔性能水平。更薄的硫化气囊还有利于传热并改进轮胎构造过程中的循环时间。
测试分别使用HPM2和HPM3的配混物3和4的失败疲劳。结果示于下表7中。
表7.失败疲劳和DeMattia切口生长

这种试验有效确定配混物均匀性和长期稳定性的效果。可以看到，含高比例的脂环族化合物的配混物（配混物4）显示了好得多的抗疲劳性，再次表明更好的抗老化性能。
总体来说，所述数据表明，所述HPM降低了气囊配混物的粘度，但是对抗焦烧性没有影响，并且含脂环族化合物的HPM帮助维持原始气囊配混物的拉伸强度和撕裂强度。烃聚合物改性剂可以被用作气囊配混物配方中的蓖麻油或其它加工油的替代物。HPM的添加可以被用作配混物 增量剂以减少所使用的丁基橡胶的量，并且填料如炭黑可以被用于调节配混物粘度。含脂环族化合物的HPM改进（降低）了渗透性、疲劳寿命和抗切口生长性。
上面已经参照许多实施方案和具体的实施例描述了本发明。许多改变对阅读了上面详细描述的本领域技术人员来说是显而易见的。所有这样的明显的改变在所附权利要求书的完全预计的范围内。