橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及橡胶领域，公开了一种橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用，该组合物中含有主体橡胶、硫化剂、硫化促进剂、增强剂和活化剂，所述主体橡胶为单乙烯基芳烃‑共轭二烯烃共聚橡胶，所述硫化促进剂中含有第一促进剂和第二促进剂以及任选的第三促进剂，其中，所述第一促进剂为秋兰姆类促进剂，所述第二促进剂为次磺酰胺类促进剂，所述第三促进剂为胍类促进剂。本发明专利技术提供的上述橡胶组合物能够获得同时具有较低的滚动阻力和高的抗湿滑性能的硫化橡胶，并且，由该橡胶组合物制备得到的硫化橡胶能够用于制备轮胎胎面胶。

Rubber composition and vulcanized rubber, preparation method and application thereof

The invention relates to the rubber field, and discloses a rubber composition and vulcanized rubber and its preparation method and application. The composition contains the main rubber, vulcanizing agent, vulcanizing promoter, reinforcing agent and activator. The main rubber is a mono vinyl aromatic hydrocarbon conjugate diene hydrocarbon co polymer rubber, and the vulcanizing promoter contains the vulcanizing promoter. The first accelerant and second accelerant, as well as the optional third accelerators, the first accelerator is the autumn lamb type promoter, the second accelerator is a sub sulfonamide accelerator, and the third accelerator is a guanidine promoter. The rubber composition provided by the invention can obtain vulcanized rubber with low rolling resistance and high wet skid resistance at the same time, and the vulcanized rubber prepared by the rubber composition can be used for the preparation of tire tread gum.

【技术实现步骤摘要】
橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用
本专利技术涉及橡胶领域，具体地，涉及一种橡胶组合物、一种制备硫化橡胶的方法以及由该方法制备得到的硫化橡胶和硫化橡胶作为轮胎胎面材料的应用。
技术介绍
随着汽车的普及，石油的用量以及二氧化碳的排放量越来越高，并由此导致了石油资源的紧缺和全球气候的变暖。因此，一场降低油耗的汽车工业革命直接引发了汽车制造商对降低轮胎滚动阻力的要求。在阻碍汽车前进的阻力中，滚动阻力占18-30％，滚动阻力能耗约占耗油量的14.4％，这意味着滚动阻力降低30％，则可节油4.5-6％。在降低滚动阻力的同时，轮胎还应具有较好的抗湿滑性能才能满足工业应用的需求。通常情况下，抗湿滑性与滚动阻力可分别由硫化橡胶在0℃及60℃时的损耗因子tanδ值来表征。0℃时的tanδ值越大，抗湿滑性越好；60℃时的tanδ值越小，滚动阻力越低。要使胶料获得良好的综合性能，应尽量增大0℃时的tanδ值，并尽量减小60℃时的tanδ值，同时还要保证其它的性能，特别是强度，因为强度关系到轮胎的安全性及使用寿命。目前轮胎高性能化方面的研究较多，例如包括生胶结构设计、生胶改性、加工工艺改进、轮胎结构设计、轮胎花纹设计等方方面面。US6242534通过把含羧基和氨基的交联丁苯粉末橡胶一并用于NR配方体系，降低了体系硫化橡胶的滚动阻力，提高了抗湿滑性，而且明显提高了定伸应力。EP1431075A1用丁苯粉末橡胶和增塑淀粉来改善并用丁苯橡胶(SBR)与顺丁橡胶(BR)和白炭黑体系的性能，结果改进了耐磨性、降低了滚动阻力，硫化橡胶的比重也较小。US2003/0125467A1用共聚改性交联丁苯粉末橡胶使改性丁苯配方体系具有低滚动阻力的同时兼有出色的抗湿滑性与耐磨性。CN103012882A采用添加改性交联丁苯粉末橡胶的方法，降低了硫化橡胶的滚动阻力和改善了其抗湿滑性。上述现有技术中提到的改进方法，虽然能够起到降低滚动阻力和提高抗湿滑性的作用，但成本高、工艺复杂、工业化生产困难。因此，有必要研究一种新的橡胶组合物以由此获得同时具有较低的滚动阻力和高的抗湿滑性能的能够用于制备轮胎胎面胶的硫化橡胶。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够获得同时具有较低的滚动阻力和高的抗湿滑性能的硫化橡胶的橡胶组合物，由该橡胶组合物制备得到的硫化橡胶能够用于制备轮胎胎面胶。硫化促进剂是在橡胶的硫化过程中所必不可少的添加剂，目前硫化促进剂的种类繁多，可以在硫化过程中赋予硫化橡胶不同的性能。根据结构分类，可以将硫化促进剂分为噻唑类、秋兰姆类、次磺酰胺类和胍类等；根据硫化速度分类，可以将硫化促进剂分为超超速级、超速级、准速级、中速级和慢速级。秋兰姆类属于超速级促进剂，次磺酰胺类属于准速级促进剂，胍类属于中速级促进剂级促进剂。本专利技术的专利技术人经研究后发现，当主体橡胶为单乙烯基芳烃-共轭二烯烃共聚橡胶时，将超速级硫化促进剂中的秋兰姆类促进剂和准速级硫化促进剂中的次磺酰胺类促进剂互配使用，或者将超速级硫化促进剂中的秋兰姆类促进剂、准速级硫化促进剂中的次磺酰胺类促进剂和中速级促进剂中的胍类促进剂互配使用，可以制备得到具有较高强度，同时具有较低的滚动阻力和高的抗湿滑性能的用于制备轮胎胎面胶的硫化橡胶，从而完成了本专利技术。为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供一种橡胶组合物，该组合物中含有主体橡胶、硫化剂、硫化促进剂、增强剂和活化剂，所述主体橡胶为单乙烯基芳烃-共轭二烯烃共聚橡胶，所述硫化促进剂中含有第一促进剂和第二促进剂以及任选的第三促进剂，其中，所述第一促进剂为秋兰姆类促进剂，所述第二促进剂为次磺酰胺类促进剂，所述第三促进剂为胍类促进剂。第二方面，本专利技术提供一种制备硫化橡胶的方法，该方法包括将本专利技术前述的橡胶组合物中的各组分进行混炼，得到混炼胶，然后将所述混炼胶进行硫化。第三方面，本专利技术提供由前述方法制备得到的硫化橡胶。第四方面，本专利技术提供具有与本专利技术第三方面所述硫化橡胶相同性质的硫化橡胶。第五方面，本专利技术提供前述第三方面和/或第四方面所述硫化橡胶作为轮胎胎面材料的应用。本专利技术提供的上述橡胶组合物能够获得同时具有较低的滚动阻力和高的抗湿滑性能的硫化橡胶，并且，由该橡胶组合物制备得到的硫化橡胶能够用于制备轮胎胎面胶。进一步地，本专利技术提供的制备硫化橡胶的工艺简单，也即，本专利技术能够在简单的工艺条件下制备得到同时具有较低的滚动阻力和高的抗湿滑性能的硫化橡胶。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。第一方面，本专利技术提供了一种橡胶组合物，该组合物中含有主体橡胶、硫化剂、硫化促进剂、增强剂和活化剂，所述主体橡胶为单乙烯基芳烃-共轭二烯烃共聚橡胶，所述硫化促进剂中含有第一促进剂和第二促进剂以及任选的第三促进剂，其中，所述第一促进剂为秋兰姆类促进剂，所述第二促进剂为次磺酰胺类促进剂，所述第三促进剂为胍类促进剂。优选地，所述第一促进剂为一硫化四甲基秋兰姆、二硫化四甲基秋兰姆、二硫化四乙基秋兰姆和四硫化双五亚甲基秋兰姆中的至少一种。优选地，所述第二促进剂为N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-氧二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N,N-二乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N,N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(促进剂TBBS)、N-叔丁基-双(2-苯并噻唑)次磺酰亚胺(促进剂TBSI)、N-环己基-双(2-巯基苯并噻唑)次磺酰胺(促进剂CZ)和N,N-二异丙基-2-苯并噻唑次磺酰胺中的至少一种；更优选地，所述第二促进剂为N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N,N-二乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-氧二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-叔丁基-双(2-苯并噻唑)次磺酰亚胺、N-环己基-双(2-巯基苯并噻唑)次磺酰胺和N,N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺中的至少一种。优选地，所述第三促进剂为二苯胍(促进剂D)、二邻甲苯胍、邻甲苯基二胍和三苯胍中的至少一种；更优选地，所述第三促进剂为二苯胍、二邻甲苯胍。根据第一种优选的具体实施方式，在所述橡胶组合物中，所述硫化促进剂中含有第一促进剂和第二促进剂以及任选的第三促进剂，所述第一促进剂选自一硫化四甲基秋兰姆、二硫化四甲基秋兰姆、二硫化四乙基秋兰姆和四硫化双五亚甲基秋兰姆中的至少一种；所述第二促进剂选自N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-氧二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N,N-二乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N,N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-叔丁基-双(2-苯并噻唑)次磺酰亚胺、N-环己基-双(2-巯基苯并噻唑)次磺酰胺和N,N-二异丙基-2-苯并噻唑次磺酰胺中的至少一种；所述第三促进剂选自二苯胍、二邻甲苯胍、邻甲苯基二胍和三苯胍中的至少一种。根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种橡胶组合物，该组合物中含有主体橡胶、硫化剂、硫化促进剂、增强剂和活化剂，所述主体橡胶为单乙烯基芳烃‑共轭二烯烃共聚橡胶，其特征在于，所述硫化促进剂中含有第一促进剂和第二促进剂以及任选的第三促进剂，其中，所述第一促进剂为秋兰姆类促进剂，所述第二促进剂为次磺酰胺类促进剂，所述第三促进剂为胍类促进剂。

【技术特征摘要】
1.一种橡胶组合物，该组合物中含有主体橡胶、硫化剂、硫化促进剂、增强剂和活化剂，所述主体橡胶为单乙烯基芳烃-共轭二烯烃共聚橡胶，其特征在于，所述硫化促进剂中含有第一促进剂和第二促进剂以及任选的第三促进剂，其中，所述第一促进剂为秋兰姆类促进剂，所述第二促进剂为次磺酰胺类促进剂，所述第三促进剂为胍类促进剂。2.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其中，所述第一促进剂为一硫化四甲基秋兰姆、二硫化四甲基秋兰姆、二硫化四乙基秋兰姆和四硫化双五亚甲基秋兰姆中的至少一种。3.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其中，所述第二促进剂为N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-氧二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N,N-二乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N,N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-叔丁基-双(2-苯并噻唑)次磺酰亚胺、N-环己基-双(2-巯基苯并噻唑)次磺酰胺和N,N-二异丙基-2-苯并噻唑次磺酰胺中的至少一种；优选地，所述第二促进剂为N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N,N-二乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-氧二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-叔丁基-双(2-苯并噻唑)次磺酰亚胺、N-环己基-双(2-巯基苯并噻唑)次磺酰胺和N,N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺中的至少一种。4.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其中，所述第三促进剂为二苯胍、二邻甲苯胍、邻甲苯基二胍和三苯胍中的至少一种；优选地，所述第三促进剂为二苯胍和/或二邻甲苯胍。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的橡胶组合物，其中，第一促进剂、第二促进剂和第三促进剂的含量重量比为1：(0.5-12)：(0-15)；优选为1：(1-10)：(0-12)；更优选为1：(2-8)：(0-10)。6.根据权利要求1-5中任意一项所述的橡胶组合物，其中，相对于100重量份的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜科，刘苹，解希铭，关逸英，王雷雷，刘翠云，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11