一种橡胶组合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种橡胶组合物及其制备方法和应用。橡胶组合物中加入活性分散剂，使得制备得到的橡胶组合物在停放过程中门尼反弹更少。橡胶组合物的制备方法包括了中间段保温处理的烷硅化反应过程，能够保证好的物性同时，门尼粘度较低，停放过程中门尼粘度上升少，稳定性变好，明显降低Payene效应，提高了白炭黑的分散，大大降低了胶料的滚动阻力。大大降低了胶料的滚动阻力。大大降低了胶料的滚动阻力。

【技术实现步骤摘要】
一种橡胶组合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于天然橡胶领域，具体涉及一种橡胶组合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]众所周知，在TBR轮胎胎面胶中，白炭黑替代炭黑后，搭配使用硅烷偶联剂，如Si69，轮胎的滚动阻力会呈现明显的降低，随之油耗也会降低，但是在等量填料的情况下，使用了白炭黑的配方制造出来的轮胎硬度、定伸强度、磨耗性能等均不如添加了炭黑的配方，不利于轮胎的使用。
[0003]因为白炭黑表面存在有大量羟基，白炭黑容易发生团聚，即使在使用硅烷偶联剂后也不能达到理想的分散状态，而且，传统干法炼胶过程中白炭黑含量超过30份以上的用量时，就很难将白炭黑添加和分散到橡胶中去。此外，白炭黑在使用过程中会存在带来较多粉尘和产生静电的问题。
[0004]通常，在制备天然橡胶/白炭黑母炼胶的过程中，硅烷偶联剂，如Si69，一般在母炼胶制备过程中添加。然而在母炼胶制备过程中添加Si69，由于天然胶乳中大量水的存在，容易造成Si69水解，带来硅烷偶联剂的损耗，且很难精确控制Si69的具体用量。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对现有技术的不足，本专利技术的一个目的是提供一种橡胶组合物，将其应用到轮胎胎面胶配方中，能够使得轮胎胎面胶具有更高的定伸强度，更低的滞后损失，且胶料的压变更低。
[0006]本专利技术的第二个目的是提供所述橡胶组合物的制备方法，其中包括了特殊的硅烷化处理工艺，可明显降低橡胶组合物的滞后损失，胶料压变更低，能够使胶料在停放过程中门尼反弹更少。<br/>[0007]本专利技术的第三个目的是提供上述橡胶组合物在轮胎中的应用。
[0008]为了达到上述目的，本专利技术的解决方案是：
[0009]一种橡胶组合物，包含以下组分：
[0010]湿法母炼胶；
[0011]硅烷偶联剂；
[0012]活性分散剂。
[0013]进一步地，按重量份计，所述湿法母炼胶包含以下组分：
[0014]天然橡胶
ꢀꢀ
100份；
[0015]白炭黑
ꢀꢀ
10
‑
90份。
[0016]所述湿法母炼胶中，白炭黑的用量可以达到30份以上，符合“绿色轮胎”的标准。
[0017]进一步地，所述硅烷偶联剂的用量为所述白炭黑用量的1％
‑
18％，硅烷偶联剂的使用，可以促进白炭黑等原料的分散。
[0018]术语“硅烷偶联剂”指含有下列结构的有机硅化合物，
[0019][0020]其中Y表示能够与有机高分子发生化学反应或形成氢键的基团，X表示结构相同或者不相同的可水解的基团。
[0021]进一步地，所述硅烷偶联剂包括具有如下结构通式的硅烷：
[0022]结构通式1：
[0023][0024]其中，R1为亚甲基、亚乙基、亚丙基或C4
‑
C30的直链烷基；R2为相同或不同的含支链或不含支链的C1
‑
C30烷基，或含支链或不含支链的C1
‑
C20烷氧基，或是相同或不同的烷基聚醚基
‑
O
‑
(R4‑
O)m
‑
R5；R4是相同或不同的并代表直链或支链的、饱和或不饱和的脂肪族二价C1
‑
C30的烃基，m为1
‑
30；R5包括含支链或不含支链的C1
‑
C30烷基，或者含支链或不含支链的C2
‑
C30烯基，或者含C1
‑
C60芳基，或者含C1
‑
C70芳烷基；R3是相同或不同的并代表R2、C1
‑
C12烷基或R6O基团；R6为H、甲基、乙基、丙基、C4
‑
C30直链或支链单价烷基、烯基、芳基、芳烷基或(R7)3Si基团；R7为C1
‑
C30直链或支链烷基或烯烃。
[0025]结构通式2：
[0026][0027]其中，x表示硫原子的平均个数；m表示1～12的整数；以及，R4～R9相同或不同且各自表示C1
‑
C6烷基或烷氧基，R7～R9中的至少一个和R4～R6中的至少一个为烷氧基；具体的，硅烷偶联剂可为双
‑
[γ
‑
(三乙氧基硅)丙基]四硫化物或双
‑
[γ
‑
(三乙氧基硅)丙基]‑
二硫化物。
[0028]结构通式3：
[0029][0030]其中，R
11
～R
12
相同或不同且各自表示C1
‑
C6烷基或烷氧基，R
10
～R
12
中的至少一个为烷氧基，o为1
‑
12的整数，n为0或1，z为1
‑
12的整数，其中o+z≧2。
[0031]结构通式4：
[0032][0033]其中，R
13
为H或C1
‑
C6的烷基，R
14
包含：
‑
COOC3H6Si(OCH3)3，
‑
Si(OCH3)3，
‑
Si(OC2H5)3，
‑
SiCl3，
‑
Si(OCH2CH3OCH3)3，
‑
Si[OC(CH3)3]3，
‑
Si[OOC(CH3)3]3，
‑
Si(OCOCH3)3。具体的，硅烷偶联剂可为γ
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基
三乙氧基硅烷，乙烯基三氯硅烷，乙烯基三(甲氧基乙氧基)硅烷，乙烯基三叔丁基氧基硅烷，乙烯基三叔丁基过氧基硅烷，乙烯基三乙酰氧基硅烷等。
[0034]此外，硅烷偶联剂也可为包含含环氧基团的硅烷偶联剂，如环氧硅烷，具体可为γ
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、γ
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基甲基二甲氧基硅烷、β
‑
(3,4
‑
环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷；如甲基丙烯酰氧烷基硅烷，具体可为γ
‑
甲基丙烯酰氧丙基三氯硅烷、γ
‑
甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
甲基丙烯酰氧丙基甲基二乙氧基硅烷、γ
‑
甲基丙烯酰氧丙基甲基二甲氧基硅烷等。
[0035]进一步地，所述活性分散剂的用量为所述湿法母炼胶用量的0％
‑
3％。
[0036]进一步地，所述活性分散剂为表面活性剂。在橡胶组合物中，天然橡胶为有机物，白炭黑等填料为无机物，加入表面活性剂后，可以抑制原料之间的团聚，减少聚合，促进白本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种橡胶组合物，其特征在于：包含以下组分：湿法母炼胶；硅烷偶联剂；活性分散剂。2.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于：按重量份计，所述湿法母炼胶包含以下组分：天然橡胶
ꢀꢀ
100份；白炭黑
ꢀꢀ
10
‑
90份。3.根据权利要求2所述的橡胶组合物，其特征在于：所述硅烷偶联剂的用量为所述白炭黑用量的1％
‑
18％。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的橡胶组合物，其特征在于：所述活性分散剂的用量为所述湿法母炼胶用量的0％
‑
3％。5.根据权利要求4所述的橡胶组合物，其特征在于：所述活性分散剂为表面活性剂。6.根据权利要求5所述的橡胶组合物，其特征在于：所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠或聚乙二醇。7.根据权利要求6所述的橡胶组合物，其特征在于：所述白炭黑的比表面积为60
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海，姚翔，彭华龙，王莹莹，焦崇凌，
申请(专利权)人：江苏麒祥高新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：