增强橡胶制品,其生产方法以及适用的橡胶组合物技术

将１００份重选自天然橡胶和二烯橡胶的基础橡胶（按１００份基础橡胶的重量计）与０. ５－５份重２，２，４－三甲基－１，２－二氢喹啉聚合物掺混，所述的聚合物的伯胺含量不大于１％（重量），单体含量为不大于３％（重量）和二聚物含量至少为３０％（重量）。生成的橡胶组合物在与增强材料如有机纤维或钢帘线的接触中硫化。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种橡胶制品，该橡胶制品用增强材料如有机纤维帘线或钢帘线增强，它可用于汽车轮胎、传送带、软管等。本专利技术还涉及这种橡胶制品的生产方法，同时还涉及一种适用于涂覆有机纤维帘线的橡胶组合物以及适用于涂覆钢帘线的另一种橡胶组合物。通常，有机纤维帘线(如聚酯、聚酰胺和聚芳基酰胺)或钢帘线，特别是电镀的钢帘线(如镀黄铜的钢帘线和镀锌的钢帘线)广泛地用作包括汽车轮胎、传送带、软管等在内的橡胶制品的增强材料，以提高和保持制品的强度和耐久性。在有机纤维帘线中，聚酯纤维在耐热性、抗疲劳性以及尺寸稳定性方面都极好，因此用聚酯纤维得到的橡胶轮胎具有象高横向劲度和良好的转向稳定性这样一些特性。因此，聚酯纤维广泛地用于包括汽车轮胎在内的许多橡胶制品中。尽管如此，聚酯纤维也存在一个问题它在涂覆的橡胶组合物上的粘合力差。因此已采取了一些措施，包括用粘合剂(如间苯二酚或间苯二酚树脂)预处理聚酯纤维的方法，在加工过程中将这样的粘合剂掺到橡胶中的方法等等。虽然使用粘合剂可提高橡胶和聚酯纤维之间的初粘合度，但它会引起聚酯帘线本身热降解，同时还使橡胶的耐热性的耐屈挠龟裂性变差。此外，为了提高钢帘线和含天然橡胶或合成橡胶的涂覆橡胶之间的粘合度，将硫和有机酸的钴盐(如环烷酸钴)加到橡胶中的方法是迄今大家所熟悉的。虽然这样用于涂覆钢帘线的橡胶组合物可提高橡胶和钢帘线之间的初粘合度，但由于有机酸的钴盐的加入，使耐热性耐屈挠龟裂性变差。另一方面，通过加入任何一种胺型抗降解剂来提供橡胶的耐热性和耐屈挠龟裂性的方法是大家熟悉的。用于这一目的的已知胺型抗降解剂例如包括N-异丙基-N′-苯基-对-二氨基苯、N-(1，3-二甲基-丁基)-N′-苯基-对二氨基苯、N，N′-二苯基-对-二氨基苯、N，N′-二甲苯基-对-二氨基苯、丙酮和二苯基胺的缩合产物、2，2，4-三甲基-1，2-二氢喹啉聚合物等。但是，当橡胶与这样的常规抗降解剂掺混，并粘合到有机纤维上时，所生成的橡胶制品存在一些问题它们的抗降解性如耐热性不够，同时抗降解剂的加入还对粘合性有不良的影响，使橡胶和有机纤维之间的初粘合度不够，同时也使热老化后的的粘合度变差。由于这样一些问题，抗降解剂在其种类和载量方面受到许多限制，因此它不能完全满足以下两个要求，即橡胶对聚酯帘线的粘合性和橡胶的耐热性。当橡胶与常规的抗降解剂掺混，并粘合到钢帘线上时，所生成的橡胶制品也存在一些问题它们的抗降解性如耐热性和耐屈挠龟裂性是不够的，以及抗降解剂的加入对橡胶和钢帘线之间的粘合度，特别是对潮湿状态下热老化后的粘合性有不良的影响。在这样的情况下，为了解决常规的已知抗降解剂的这些缺点，本专利技术者进行了广泛的研究，其结果是，发现将基础橡胶与指定数量的具有特定构成的2，2，4-三甲基-1，2-二氢喹啉聚合物掺混可提高橡胶和增强材料之间的粘合度，还可提高橡胶的耐热性，从而完成了本专利技术。因此，本专利技术提供了一种增强橡胶制品，它含有橡胶组合物和与橡胶组合物接触的增强材料，橡胶组合物含100份重选自天然橡胶和二烯橡胶的基础橡胶，0.5-5份重2，2，4-三甲基-1，2-二氢喹啉聚合物，该聚合物的伯胺含量不大于1%(重量)，单体含量不大于3%(重量)和二聚体含量至少为30%(重量)。其中，该橡胶组合物在与增强材料接触中硫化。本专利技术还提供一种生产增强橡胶制品的方法，该法包括将100份重选自天然橡胶和二烯橡胶的基础橡胶与0.5-5份重2，2，4-三甲基-1，2-二氢喹啉聚合物共混，以及将生成的橡胶组合物与增强材料在接触中硫化，上述聚合物的伯胺含量不大于1%(重量)、单体含量不大于3%(重量)和二聚物含量至少为30%(重量)。这样的具有特定构成的2，2，4-三甲基-1，2-二氢喹啉聚合物按规定的数量加到橡胶中不仅可提高橡胶与聚酯纤维的粘合度，而且还可提高它与其他有机纤维如聚酰胺纤维和芳基酰胺纤维的粘合度，因此可生成有极好耐热性同时又保持橡胶和有机纤维之间高粘合性的橡胶制品。当2，2，4-三甲基-1，2-二氢喹啉聚合物用于使橡胶与有机纤维帘线粘合的体系时，最好在帘线埋入橡胶前用间苯二酚粘合剂处理有机纤维帘线，或者另外把间苯二酚粘合剂加到橡胶中。因此，本专利技术还提供一种橡胶组合物。它含有选自天然橡胶和二烯橡胶的基础橡胶，以100份重基础橡胶计，含0.5-8份重间苯二酚粘合剂和0.5-5份重2，2，4-三甲基-1，2-二氢喹啉聚合物。该聚合物的伯胺含量不大于1%(重量)、单体含量不大于3%(重量)和二聚物含量至少为30%(重量)。当把2，2，4-三甲基-1，2-二氢喹啉聚合物用于使橡胶与钢帘线粘合的体系时，最好再一起加有机酸的钴盐和硫。将有机酸的钴盐、硫和具有特定构成的2，2，4-三甲基-1，2-二氢喹啉聚合物，按规定的数量加到橡胶中，可提高橡胶和钢帘线之间的粘合性，特别是可以阻止在潮湿状态中热老后粘合度变差，同时还可提高橡胶的耐热性和耐屈挠龟裂性。因此，本专利技术还提供一种橡胶组合物，它含有选自天然橡胶和二烯橡胶的基础橡胶，以100份重基础橡胶计，含0.1-1份重(以钴计)有机酸的钴盐、2-10份重硫、0.5-5份重2，2，4-三甲基-1，2-二氢喹啉聚合物，该聚合物的伯胺含量不大于1%(重量)、单体含量不大于3%(重量)和二聚物含量至少为30%(重量)。这一橡胶组合物对于通过硫化粘合到钢帘线上是特别有效的，因而它可生产用钢帘线增强的橡胶制品，该制品有极好的耐热性和耐屈挠龟裂性，同时在橡胶和钢帘线之间保持高的粘合性。本专利技术的第一方面是，从抗降解剂对橡胶和增强材料之间的粘合性不产生不良影响的观点出发，使抗降解剂的伯胺含量为1%(重量)或更低。业已发现，在抗降解剂中的伯胺组分使橡胶和增强材料之间的初粘合度下降;还发现，作为一个更加值得注意的问题，伯胺组分还使热老化后的粘合度显著下降。还发现，在未硫化的橡胶表面上，伯胺组分易于喷霜，因而使橡胶和增强材料之间的粘合度进一步下降。因此按照本专利技术，应该把抗降解剂中的伯胺组分的数量控制到1%(重量)或更低。本专利技术的第二方面是，从提高橡胶的耐热性的观点出发，应使用含有30%(重量)或更多2，2，4-三甲基-1，2-二氢喹啉二聚物和3%(重量)或更少单体的2，2，4-三甲基-1，2-二氢喹啉聚合物，二聚物有很好的长期抗降解性能，而单体的分子量低，易于挥发。当橡胶与抗降解剂掺混时，需要抗降解剂在橡胶中有高的分散性。另外就橡胶制品实际应用过程中耐热性的长期耐久性来说，甚至在热降解的条件下抗降解剂几乎也不从橡胶中蒸发出来也是必要的。因此，低分子量的抗降解剂因其挥发性是不适宜的。从上述的观点出发，根据本专利技术按规定的数量将单体含量低和二聚物含量高的2，2，4-三甲基-1，2-二氢喹啉聚合物用作抗降解剂。较低的单体含量是优选的，例如单体含量为1%(重量)或更低是更优选的。较高的二聚物含量也是优选的，例如二聚物含量为35%(重量)或更高是更优选的。2，2，4-三甲基-1，2-二氢喹啉聚合物通常由苯胺与丙酮、双丙酮醇或异亚丙基丙酮在加热状态下，在酸催化剂存在下反应来制备。通常，它们主要有下式(Ⅰ)表示的结构 式中n为1或1以上的整数。本专利技术中所指的单体为式(Ⅰ)的化合物，其中n为1，本专利技术中所指的二聚物是式(Ⅰ)的化合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
增强橡胶制品，它含有 橡胶组合物，该组合物含有１００份重选自天然橡胶和二烯橡胶的基础橡胶和０. ５－５份重２，２，４－三甲基－１，２－二氢喹啉聚合物，该聚合物的伯胺含量不大于１％（重量），单体含量不大于３％（重量）和二聚物含量至少为３０％（重量），和 与橡胶组合物接触的增强材料， 其中橡胶组合物在与增强材料接触中被硫化。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：乾直树，长崎英雄，山口哲夫，
申请(专利权)人：住友化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]