【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】采用共熔混合物的橡胶硫化方法
本专利技术的实施方案涉及在氧化锌和共熔溶剂的存在下使基于二烯的橡胶组合物进行硫固化的方法。
技术介绍
通常与硬脂酸组合的氧化锌常用于橡胶的硫硫化。据信锌物质和/或氧化锌用作硫交联的活化剂。还据信，氧化锌和硬脂酸原位形成锌物质，并且与氧化锌的组合，影响硫硫化过程的速率和质量。硫硫化过程中常规采用的氧化锌的特征在于BET表面积小于10m2/g，所述氧化锌可被称为微氧化锌。一般来讲，尤其是在轮胎领域中，橡胶硫化需要至少约2重量份(pbw)氧化锌/100pbw橡胶以实现期望的固化。还提出了BET表面积大于10m2/g的纳米氧化锌，并且已提出使用纳米氧化锌可提供改善的方法，所述方法最终需要较少的氧化锌或其他锌物质的负载。然而，使用纳米氧化锌存在若干困难，所述困难包括制造问题以及颗粒附聚。仍然期望降低用于制造轮胎部件的锌、具体地讲氧化锌的含量。
技术实现思路
本专利技术的一个或多个实施方案提供了一种用于制备硫化橡胶的方法，所述方法包括提供可硫化的物质组合物，所述可硫化的物质组合物包含基于硫的固化剂、氧化锌和共熔组合物；以及加热所述可硫化组合物，从而实现硫化。本专利技术的另一实施方案提供了一种硫化橡胶，所述硫化橡胶包含硫化橡胶网络，所述硫化橡胶网络包含分散在整个橡胶网络中的金属化合物，所述硫化橡胶包含少于2重量份氧化锌/100重量份橡胶。本专利技术的其他实施方案提供了一种硫化橡胶，其由包括制备硫化橡胶的步骤的方法制备，所述方法包括提供可硫化的物质组合...
【技术保护点】
1.一种用于制备硫化橡胶的方法，所述方法包括：/n(i)提供可硫化的物质组合物，所述可硫化的物质组合物包含基于硫的固化剂、金属化合物和共熔组合物；以及/n(ii)加热所述可硫化组合物，从而实现硫化。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171031 US 62/579,6411.一种用于制备硫化橡胶的方法，所述方法包括：
(i)提供可硫化的物质组合物，所述可硫化的物质组合物包含基于硫的固化剂、金属化合物和共熔组合物；以及
(ii)加热所述可硫化组合物，从而实现硫化。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属化合物为氧化锌。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中通过提供可硫化橡胶并向所述可硫化组合物中引入基于硫的固化剂、氧化锌和共熔组合物来形成所述可硫化组合物。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中将所述氧化锌和所述共熔组合物分别单独引入所述可硫化橡胶中。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在将所述氧化锌和所述共熔组合物引入所述可硫化组合物中之前，将所述氧化锌和所述共熔组合物预混合。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述可硫化组合物包含少于2pbw氧化锌/100pbw橡胶。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述可硫化组合物包含少于1pbw氧化锌/100pbw橡胶。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述共熔组合物通过将氯化胆碱和脲混合形成。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述可硫化组合物包含约0.005pbw至约3pbw的所述共熔组合物/100pbw橡胶。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述可硫化组合物包含约0.01pbw至约1pbw的所述共熔组合物/100pbw橡胶。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述可硫化组合物还包含增强填料、树脂和油。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述树脂选自酚醛树脂和烃树脂、以及它们的组合。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述树脂选自脂环族树脂、脂族树脂、芳族树脂、萜烯树脂、以及它们的组合。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述树脂以大于15重量份树脂/100重量份橡胶的量存在。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述树脂以大于25重量份树脂/100重量份橡胶的量存在。
16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述树脂以大于35重量份树脂/100重量份橡胶的量存在。
17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述增强填料为二氧化硅。
18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述二氧化硅以至少25重量份二氧化硅/100重量份橡胶的量存在。
19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述二氧化硅以至少50重量份二氧化硅/100重量份橡胶的量存在。
20.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述二氧化硅以至少70重量份二氧化硅/100重量份橡胶的量存在。
21.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述油选自芳族油、石蜡油、环烷油、除蓖麻油之外的植物油和包括重环烷油的低PCA油。
22.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述油为植物来源的油。
23.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中共熔组合物由式Cat+X-zY定义，其中Cat+为阳离子，X-为抗衡阴离子(例如路易斯碱)，并且z是指与所述抗衡阴离子(例如路易斯酸或布朗斯台德酸)相互作用的Y分子的数量。
24.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中Cat+为铵、鏻鎓或锍阳离子，并且X-为卤离子。
25.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述共熔组合物选自I型、II型、III型和IV型共熔组合物。
26.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述共熔组合物通过将铵化合物与金属卤化物、金属卤化物水合物或氢键供体混合形成。
27.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述铵化合物可由式II定义：
(R1)(R2)(R3)(R4)—N+—Φ–
其中每个R1、R2、R3和R4独立地为氢或一价有机基团，或者作为另外一种选择，R1、R2、R3和R4中的两者接合以形成二价有机基团，并且Φ–为抗衡阴离子。
28.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述铵化合物选自N-乙基-2-羟基-N,N-二甲基乙铵氯化物、2-羟基-N,N,N-三甲基乙铵氯化物(其也被称为氯化胆碱)和N-苄基-2-羟基-N,N-二甲基乙铵氯化物。
29.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述铵化合物选自2-氯-N,N,N-三甲基乙铵(其也被称为氯胆碱氯化物)和2-(氯羰基氧基)-N,N,N-三甲基乙铵氯化物。
30.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述氢键供体选自胺、酰胺、羧酸和醇。
31.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述氢键供体选自脂族胺、乙二胺、二亚乙基三胺、氨基乙基哌嗪、三亚乙基四胺、三(2-氨基乙基)胺、N,N'-双-(2氨基乙基)哌嗪、哌嗪乙基乙二胺和四亚乙基五胺、丙二胺、苯胺、取代的苯胺、以及它们的组合。
32.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述氢键供体选自脲、1-甲基脲、1,1-二甲基脲、1,3-二甲基脲、硫脲、脲、苯甲酰胺、乙酰胺、以及它们的组合。
33.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述氢键供体选自苯丙酸、苯乙酸、苯甲酸、草酸、丙二酸、己二酸、琥珀酸、柠檬酸、均丙三羧酸、以及它们的组合。
34.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述氢键供体选自脂族醇、苯酚、取代的苯酚、乙二醇、丙二醇、间苯二酚、取代的间苯二酚、甘油、苯三醇、以及它们的混合物。
35.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述金属卤化物选自氯化铝、溴化铝、碘化铝、氯化锌、溴化锌、碘化锌、氯化锡、溴化锡、碘化锡、氯化铁、溴化铁、碘化铁、以及它们的组合。
36.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中共熔组合物具有载体。
37.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述载体为固体。
38.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述载体为氧化锌。
39.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述载体为共熔成员。
40.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述共熔组合物在标准条件下为共熔溶剂。
41.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述共熔组合物为深共熔溶剂。
42.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述氧化锌溶于所述共熔溶剂中。
43.一种由根据前述权利要求中任一项所述的方法制备的硫化橡胶。
44.一种硫化橡胶，所述硫化橡胶包含：
硫化橡胶网络，所述硫化橡胶网络包含分散在整个所述橡胶网络中的金属化合物，所述硫化橡胶包含少于2重量份氧化锌/100重量份橡胶。
45.根据权利要求44所述的硫化橡胶，其中所述硫化橡胶为轮胎胎面，并且其中硫化橡胶的特征在于大于3MPa的300％模量。
46.根据前述权利要求中任一项所述的硫化橡胶，其中所述硫化橡胶为轮胎胎面，并且其中硫化橡胶的特征在于大于5MPa的300％模量。
47.根据前述权利要求中任一项所述的硫化橡胶，其中所述硫化橡胶包含少于1重量份氧化锌/100重量份橡胶。
48.根据前述权利要求中任一项所述的硫化橡胶，其中所述硫化橡胶包含少于0.75重量份氧化锌/100重量份橡胶。
49.根据前述权利要求中任一项所述的硫化橡胶，其中所述硫化橡胶还包含炭黑或二氧化硅。
50.根据前述权利要求中任一项所述的硫化橡胶，其中所述硫化橡胶包含共熔组合物或共熔组合物的残基。
51.根据前述权利要求中任一项所述的硫化橡胶，其中共熔组合物由式Cat+X-zY定义，其中Cat+为阳离子，X-为抗衡阴离子(例如路易斯碱)，并且z是指与所述抗衡阴离子(例如路易斯酸或布朗斯台德酸)相互作用的Y分子的数量。
52.根据前述权利要求中任一项所述的硫化橡胶，其中...
【专利技术属性】
技术研发人员：艾琳·希普沃什，朱莉娅·A·达特，迈克尔·C·戴维斯，
申请(专利权)人：株式会社普利司通，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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