胎面用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，公开了一种胎面用橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用。该橡胶组合物包含橡胶基体、橡胶改性剂、白炭黑、钛白粉、蓖麻油酸酯、软化剂、活化剂、硫化剂、促进剂和防老剂，其中，所述橡胶改性剂为L

【技术实现步骤摘要】
胎面用橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及橡胶领域，具体地，涉及一种胎面用橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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，与此同时，白炭黑由于其高极性，表面易吸附氧化锌，硫化过程中，易形成硅络合锌，该物质不能激活促进剂，因此，氧化锌的活化作用被降低，导致硫化滞后，影响生产中的硫化效率。
[0004]CN102382338A公开了一种异戊橡胶共混物，该共混物包括以下原料：异戊橡胶60
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100重量份；反式
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1，4
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聚异戊二烯5
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50重量份；增强填料5
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100重量份；原位接枝改性助剂1
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25重量份；配合橡胶0
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40重量份；第一添加剂0
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25重量份。采用的原位接枝改性助剂在与增强填料发生化学反应的同时，与橡胶分子链上的双键等官能团进行接枝反应，大大提高了有机高分子和增强填料间的界面结合力和增强填料在橡胶中的分散水平，从而提高了异戊橡胶共混物的抗疲劳性能。制备的异戊橡胶共混物具有良好的耐屈挠龟裂性能和优良的综合机械性能。
[0005]CN103881161A公开了一种含有反式聚异戊二烯的橡胶组合物，橡胶总量以100质量份计，其中合成反式聚异戊二烯与合成顺式聚异戊二烯的总量为5
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60质量份、天然橡胶40
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95质量份、白炭黑5
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90质量份、炭黑5
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990质量份；母胶工艺包括：将合成反式聚异戊二烯或者与合成顺式聚异戊二烯橡胶组合物与白炭黑、偶联剂混炼为白炭黑母胶；将天然橡胶与炭黑混炼为炭黑母胶；终炼胶工艺：将所述炭黑母胶、白炭黑母胶、防老剂、活性剂、促进剂、硫化剂混炼制成橡胶组合物。
[0006]CN103703072A公开了一种胎面用橡胶组合物，其含有溶聚丁苯橡胶、炭黑、二氧化硅和聚乙二醇，100质量％的橡胶成分中所述溶聚丁苯橡胶的含量为60质量％以上，相对于所述橡胶成分100质量份，所述炭黑的含量为10质量份以下，所述二氧化硅的含量为50质量份以上，所述聚乙二醇的含量为0.1
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3.5质量份。
[0007]CN103087365A公开了一种用于抗湿滑耐磨平衡轮胎胎面的橡胶组合物，所述橡胶组合物至少包括如下物质：(i)二烯烃弹性体；(ii)25至60phr的无机补强填料；(iii)5
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15phr的偶联剂；(iv)0
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20phr的增塑剂。在使用包含橡胶组合物的轮胎时，该轮胎的胎面具有优良的抗湿滑性，赋予轮胎湿地抓着力和耐磨性的性能平衡，所述胎面用于制造半钢子午线轿车轮胎。
[0008]CN107955232A公开了一种马来酸系单体的应用和橡胶组合物以及硫化橡胶及其制备方法，该橡胶组合物中含有各自独立保存的组分A、组分B、组分C和组分D，所述组分A含有橡胶基体和基体改性剂，所述组分B含有白炭黑，所述组分C含有活化剂、防老剂、软化剂
以及任选含有炭黑，所述组分D含有促进剂和硫化剂；所述基体改性剂为马来酸系单体。本专利技术的加工工艺中，能够更好地发挥基体改性剂在基体橡胶与白炭黑中的桥梁作用，有利于白炭黑充分与橡胶基体相互作用，能够更好地提高通过进一步硫化制得的硫化橡胶的强度，降低硫化橡胶的生热，提高硫化橡胶胶料的抗湿滑性。但是该组合物在硫化效率方面表现一般。
[0009]上述现有技术不能完全满足含有白炭黑的橡胶组合物作为胎面胶所需要的，在保证较高强度和动态力学性能的前提下，具有良好的加工安全性和较高的硫化效率，亟需提供一种能够同时具有高强度、动态力学性能以及加工安全性和硫化效率的橡胶组合物。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的是为了克服现有技术的存在含有白炭黑的胎面用橡胶的强度、动态力学性能、加工安全性以及硫化效率无法同时满足的问题，提供一种胎面用橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用，该橡胶组合物能够在保证硫化胶具有高的强度和优异的抗湿滑性能以及低的滚动阻力的前提下，显著改善橡胶组合物的加工安全性以及硫化效率。
[0011]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种胎面用橡胶组合物，其特征在于，
[0012]所述组合物包含橡胶基体、橡胶改性剂、白炭黑、钛白粉、蓖麻油酸酯、软化剂、活化剂、硫化剂、促进剂和防老剂，其中，所述橡胶改性剂为L
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半胱氨酸，所述橡胶基体为溶聚丁苯橡胶和可选的顺丁橡胶。
[0013]本专利技术第二方面提供一种制备硫化橡胶的方法，其特征在于，所述方法包括：
[0014](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；
[0015](2)将所述一段母胶与含有白炭黑、钛白粉、蓖麻油酸酯、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；
[0016](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；
[0017](4)将所述终炼胶进行硫化；
[0018]所述橡胶改性剂为L
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半胱氨酸，所述橡胶基体为溶聚丁苯橡胶和可选的顺丁橡胶。
[0019]本专利技术第三方面提供一种由上述方法制备得到的硫化橡胶。
[0020]本专利技术第四方面提供一种上述硫化橡胶在轮胎胎面中的应用。
[0021]本专利技术提供的胎面用橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用获得以下有益的效果：
[0022]本专利技术提供的橡胶组合物能够在保持硫化胶具有高的强度和优异的抗湿滑性能以及低的滚动阻力的前提下，显著改善橡胶组合物的加工安全性和硫化效果。
[0023]进一步地，本专利技术提供的制备硫化橡胶的方法中，采用分步加料、多段混炼的方式得到混炼胶后进行硫化，由此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，提高胶料的加工安全性和硫化效率，获得的硫化橡胶具有高的强度和优异的抗湿滑性能以及低的滚动阻力。
具体实施方式
[0024]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。
[0025]本专利技术第一方面提供一种胎面用橡胶组合物，其特征在于，所述组合物包含橡胶基体、橡胶改性剂、白炭黑、钛白粉、蓖麻油酸酯、软化剂、活化剂、硫化剂、促进剂和防老剂，其中，所述橡胶改性剂为L...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种胎面用橡胶组合物，其特征在于，所述组合物包含橡胶基体、橡胶改性剂、白炭黑、钛白粉、蓖麻油酸酯、软化剂、活化剂、硫化剂、促进剂和防老剂，其中，所述橡胶改性剂为L
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半胱氨酸，所述橡胶基体为溶聚丁苯橡胶和可选的顺丁橡胶。2.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其中，相对于100重量份的所述橡胶基体，所述橡胶基体中顺丁橡胶的含量为0
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40重量份，溶聚丁苯橡胶的含量为60
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100重量份；优选地，所述顺丁橡胶中的顺式1，4
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结构的含量为90
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99重量％；优选地，所述溶聚丁苯橡胶中苯乙烯含量为20
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30重量％，乙烯基含量为55
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65重量％。3.根据权利要求1或2所述的橡胶组合物，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
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10重量份、所述白炭黑的含量为70
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100重量份、所述钛白粉的含量为10
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20重量份、所述蓖麻油酸酯的含量为5
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10重量份，所述软化剂的含量为10
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20重量份、所述活化剂的含量为3
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8重量份、所述硫化剂的含量为0.5
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3重量份、所述促进剂的含量为1
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6重量份，所述防老剂的含量为1
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6重量份。4.根据权利要求1
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3中任意一项所述的橡胶组合物，其中，所述白炭黑的氮吸附比表面积为10
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200m2/g；优选地，所述钛白粉的二氧化钛含量大于98重量％。5.根据权利要求1
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4中任意一项所述的橡胶组合物，其中，所述防老剂选自胺类防老剂、喹啉类防老剂和苯并咪唑类防老剂中的至少一种；优选地，所述软化剂选自芳烃油、石蜡油、环烷油、石油树脂和聚乙二醇中的至少一种；优选地，所述活化剂选自金属氧化物和脂肪酸的混合物、脂肪酸金属皂盐和硼酸锌中的至少一种；优选地，所述促进剂选自次磺酰胺类促进剂、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。6.一种制备硫化橡胶的方法，其特征在于，所述方法包括：(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、钛白粉、蓖麻油酸酯、活化剂、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王丽丽，李绍宁，郑方远，
申请(专利权)人：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：