用于车胎胎侧的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，公开了一种用于车胎胎侧的橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用，该组合物中含有橡胶基体、橡胶改性剂、白炭黑、炭黑、活化剂、防老剂、软化剂、促进剂和硫化剂，其中，所述橡胶改性剂为马来酸系单体，所述橡胶基体为顺丁橡胶和天然橡胶的混合物。本发明专利技术的橡胶组合物具有高强度、低滚动阻力、良好的动态曲挠性的优点，以及由该组合物形成的硫化橡胶能够用于车胎胎侧。

Rubber compositions and vulcanized rubber for tire sidewall and their preparation methods and Applications

The invention relates to the field of rubber, and discloses a rubber composition and vulcanized rubber for tire side and its preparation method and application. The composition contains rubber matrix, rubber modifier, silica, carbon black, activator, antioxidant, softener, accelerator and vulcanizing agent. The rubber modifier is a maleic acid monomer, and the rubber matrix is cis-butadiene rubber. Mixture with natural rubber. The rubber composition of the invention has the advantages of high strength, low rolling resistance and good dynamic flexibility, and the vulcanized rubber formed by the composition can be used for tire side.

【技术实现步骤摘要】
用于车胎胎侧的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，涉及一种用于车胎胎侧的橡胶组合物、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在车胎胎侧中的应用。
技术介绍
近年来，为了适应汽车轮胎安全、环保、绿色的发展趋势，白炭黑这样的非石油资源因其能降低轮胎滚动阻力、节约汽车燃料消耗等特点，在轮胎领域越来越受到重视，但由于白炭黑较强的表面极性，使其在橡胶基体中的分散变得异常困难，因而应用受到了一定的限制。CN104530501A公开了一种用于彩色轮胎胎侧耐变色性的橡胶组合物，具有鲜艳的色彩，较好的耐变色性，深色彩色胎侧轮胎在强烈光照以及湿热的环境下一年以内不会有变色现象，该配方具有更高的耐撕裂性能，在强烈光照及湿热的恶劣使用条件下，具有极好的耐变色性。CN104311918A公布了一种轿车跑气保用轮胎胎侧部位的橡胶组合物，该橡胶组合物能提高车辆行驶时的安全性能，减少或杜绝由于轮胎刺穿和爆破引起的交通事故。然而，上述现有技术中公布了白炭黑通过添加硅烷偶联剂Si75等来提高分散性，而Si75等是含硫化合物，在高温混炼过程中，对工艺控制要求较高，控制不当其有可能引起焦烧，进而会影响到复合材料的整体性能。Si75等在加工过程容易产生乙醇，乙醇的存在将会对轮胎的安全性带来隐患。因此，上述现有技术不能完全满足含有白炭黑配方的轮胎胎侧胶所需要的高强度、低滚动阻力、良好的动态曲挠性，有必要提供一种性能改进的橡胶组合物。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决如何提高用于含有白炭黑配方的轮胎胎侧的橡胶的强度、降低滚动阻力、动态曲挠性的问题，为此提供一种具有高强度、低滚动阻力、良好的动态曲挠性的优点的橡胶组合物以及由该组合物形成的能够用于车胎胎侧的硫化橡胶。为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供一种用于车胎胎侧的橡胶组合物，该组合物中含有橡胶基体、橡胶改性剂、白炭黑、炭黑、活化剂、防老剂、软化剂、促进剂和硫化剂，其中，所述橡胶改性剂为马来酸系单体，所述橡胶基体为顺丁橡胶和天然橡胶的混合物。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：(1)将含有橡胶基体和橡胶改性剂的组分A进行第一混炼，得到一段母胶；(2)将所述一段母胶与含有白炭黑、炭黑、活化剂、防老剂和软化剂的组分B进行第二混炼，得到二段母胶；(3)将所述二段母胶与含有促进剂和硫化剂的组分C进行第三混炼，得到终炼胶；(4)将所述终炼胶进行硫化；所述橡胶改性剂为马来酸系单体，所述橡胶基体为顺丁橡胶和天然橡胶的混合物。本专利技术的硫化橡胶通过一种新的混炼方法获得，该方法中先将橡胶基体和橡胶改性剂混合以制备成基体母胶；然后向基体母胶中加入白炭黑、炭黑、活化剂、防老剂、软化剂等组分以混合制备二段母胶；然后在二段母胶中加入硫化剂、促进剂以制备成终炼胶，最后将终炼胶进行硫化制得硫化橡胶。本专利技术的加工工艺中，能够更好地发挥橡胶改性剂在橡胶基体与白炭黑中的桥梁作用，有利于白炭黑在橡胶基体中的分散，能够更好地提高通过进一步硫化制得的硫化橡胶的强度，降低硫化橡胶滚动阻力，提高硫化橡胶胶料的抗曲挠性。第三方面，本专利技术提供由前述第二方面所述的方法制备得到的硫化橡胶。第四方面，本专利技术提供前述第三方面所述的硫化橡胶在车胎胎侧中的应用。本专利技术的橡胶组合物具有高强度、低滚动阻力、良好的动态曲挠性的优点，以及由该组合物形成的硫化橡胶能够用于车胎胎侧。具体实施方式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。如前所述，本专利技术的第一方面提供了一种用于车胎胎侧的橡胶组合物，该组合物中含有橡胶基体、橡胶改性剂、白炭黑、炭黑、活化剂、防老剂、软化剂、促进剂和硫化剂，其中，所述橡胶改性剂为马来酸系单体，所述橡胶基体为顺丁橡胶和天然橡胶的混合物。本专利技术的马来酸系单体能够使得橡胶基体改性，从而有利于橡胶基体与白炭黑之间的相互作用，有利于白炭黑在橡胶基体中的分散，能够更好地提高通过进一步硫化制得的硫化橡胶的强度，降低硫化橡胶滚动阻力，提高硫化橡胶胶料的抗曲挠性。优选地，所述马来酸系单体选自马来酸、马来酸酐和马来酸二烷基酯中的至少一种。优选情况下，相对于100重量份的所述橡胶基体，所述橡胶基体中天然橡胶的含量为40-60重量份，顺丁橡胶的含量为40-60重量份。优选地，所述天然橡胶为SMR-20。优选地，所述顺丁橡胶中的顺式含量为90-99重量％。优选情况下，相对于100重量份的所述橡胶基体，所述橡胶改性剂的含量为5-12重量份，所述白炭黑的含量为20-50重量份，所述炭黑的含量为30-50重量份，所述活化剂的含量为5-10重量份，所述防老剂的含量为1-3重量份，所述软化剂的含量为5-15重量份，所述促进剂的含量为1-5重量份，所述硫化剂的含量为0.5-4重量份。根据本专利技术，优选情况下，所述白炭黑为二氧化硅；更优选地，所述白炭黑的氮吸附比表面积为10-200m2/g。例如，所述白炭黑为115GR(法国罗地亚公司)和/或165GR(法国罗地亚公司)。优选地，所述炭黑的CTAB吸附比表面积为10-600m2/g。例如，所述炭黑为N330(东莞市齐德利化工科技有限公司)和/或N550(东莞市齐德利化工科技有限公司)。优选地，所述活化剂为金属氧化物和脂肪酸的混合物或者为脂肪酸金属皂盐。所述金属氧化物优选为氧化锌和/或氧化镁；所述脂肪酸优选为硬脂酸；所述脂肪酸金属皂盐为硬脂酸锌和/或硼酸锌。优选情况下，所述防老剂为胺类防老剂、喹啉类防老剂和苯并咪唑类防老剂中的至少一种。例如，所述防老剂为防老剂4020。优选地，所述软化剂为芳烃油、石蜡油、环烷油、石油树脂和聚乙二醇中的至少一种。所述芳烃油例如可以为芳烃油TDAEV500。优选地，所述促进剂为次磺酰胺类促进剂、噻唑类促进剂、秋兰姆类促进剂和胍类促进剂中的至少一种。优选地，所述促进剂为N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(TBBS)和/或二苯胍(促进剂D)。优选地，所述硫化剂为硫磺给予体。所述硫磺给予体是指能够提供硫磺的物质。所述硫磺包括不溶性硫磺、可溶性硫磺和充油硫磺中的至少一种。例如，所述硫化剂为普通硫磺S、充油不溶性硫磺IS等。如前所述，本专利技术的第二方面提供了一种制备硫化橡胶的方法，该方法包括：(1)将含有橡胶基体和橡胶改性剂的组分A进行第一混炼，得到一段母胶；(2)将所述一段母胶与含有白炭黑、炭黑、活化剂、防老剂和软化剂的组分B进行第二混炼，得到二段母胶；(3)将所述二段母胶与含有促进剂和硫化剂的组分C进行第三混炼，得到终炼胶；(4)将所述终炼胶进行硫化；所述橡胶改性剂为马来酸系单体，所述橡胶基体为顺丁橡胶和天然橡胶的混合物。本专利技术第二方面中所涉及的组分A、组分B以及组分C一起形成本专利技术第一方面中所述的用于车胎胎侧的橡胶组合物，因此，本专利技术第二方面中所涉及的各种物质均与本专利技术第一方面中的相同物质具有对应相同的性质，为了避免重复，本专利技术在第二方面中对物质的某些特征(例如物质的可选种类等)不再重复叙述，本领本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于车胎胎侧的橡胶组合物，该组合物中含有橡胶基体、橡胶改性剂、白炭黑、炭黑、活化剂、防老剂、软化剂、促进剂和硫化剂，其中，所述橡胶改性剂为马来酸系单体，所述橡胶基体为顺丁橡胶和天然橡胶的混合物。

【技术特征摘要】
1.一种用于车胎胎侧的橡胶组合物，该组合物中含有橡胶基体、橡胶改性剂、白炭黑、炭黑、活化剂、防老剂、软化剂、促进剂和硫化剂，其中，所述橡胶改性剂为马来酸系单体，所述橡胶基体为顺丁橡胶和天然橡胶的混合物。2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述马来酸系单体选自马来酸、马来酸酐和马来酸二烷基酯中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，相对于100重量份的所述橡胶基体，所述橡胶基体中天然橡胶的含量为40-60重量份，顺丁橡胶的含量为40-60重量份。4.根据权利要求3所述的组合物，其中，所述天然橡胶为SMR-20；优选地，所述顺丁橡胶中的顺式含量为90-99重量％。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的组合物，其中，相对于100重量份的所述橡胶基体，所述橡胶改性剂的含量为5-12重量份，所述白炭黑的含量为20-50重量份，所述炭黑的含量为30-50重量份，所述活化剂的含量为5-10重量份，所述防老剂的含量为1-3重量份，所述软化剂的含量为5-15重量份，所述促进剂的含量为1-5重量份，所述硫化剂的含量为0.5-4重量份。6.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述白炭黑的氮吸附比表面积为10-200m2/g；优选地，所述炭黑的CTAB吸附比表面积为10-600m2/g；优选地，所述活化剂为金属氧化物和脂肪酸的混合物或者为脂肪酸金属皂盐。7.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述防老剂为胺类防老剂、喹啉类防老剂和苯并咪唑类防老剂中的至少一种；优选地，所述软化剂为芳烃油、石蜡油、环烷油、石油树脂和聚乙二醇中的至少一种；优选地，所述促进剂为次磺酰胺类促进剂、噻唑类促进剂、秋兰姆类促进剂和胍类促进剂中的至少一种；优选地，所述硫化剂为硫磺给予体。8.一种制备硫化橡胶的方法，该方法包括：(1)将含有橡胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：王丽丽，解希铭，郑方远，孙攀，唐功庆，
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