【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于材料领域，特别涉及一种高力学性能的含有碳氮树脂的橡胶组合物及其应用。
技术介绍
1、轮胎是橡胶制品主要应用产品之一，世界上橡胶消耗量的一半用于轮胎制造，而应用于轮胎的橡胶材料的开发需要很强的理论支持与创新。实心轮胎虽不是轮胎中的主流产品，但因其良好的载重能力与安全性广泛应用于矿物开采、工程建设和货物运输等重要领域。以往的轮胎橡胶是由天然橡胶(nr)、顺丁橡胶(br)、以及乳聚丁苯橡胶(esbr)配合并用制得，这样的胶料难以达到高抗湿滑性与低滚动阻力共同存在的目标。轮胎橡胶的滞后损失以及玻璃化温度(tg)在较大程度上影响了其抗湿滑性能的优劣。溶聚丁苯橡胶(ssbr)是通过丁二烯和苯乙烯在烃类溶剂中采用阴离子聚合所得到的共聚产物，其是丁苯橡胶的一种，也是作为轮胎材料应用非常广泛的胶料。ssbr的相对分子质量可调整，属于丁苯橡胶中的特种橡胶，采用阴离子活性聚合技术既可以调节ssbr中苯乙烯的结合量，又可以调节丁二烯的微观结构和苯乙烯单元序列分布，从而使ssbr在滚动阻力、抗湿滑性能和耐磨性能之间建立最佳的三重平衡。因此溶聚丁苯橡胶具有优良的耐磨、耐寒、低生热、抗湿滑、回弹性高等特点。但是，ssbr的tg较低，挤出收缩率较小，尺寸稳定，混炼过程中功率较低，生热较小，用于轮胎材料时能够使得胶料具有较低的滞后生热以及较高的耐磨性。因而急需开发具备优异力学性能的橡胶材料。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种高力学性能的含有碳氮树脂的橡胶组
2、为实现本专利技术的目的，本专利技术提供了一种含有碳氮树脂的橡胶组合物，其特征在于，以重量份计，包括溶聚丁苯橡胶60-80份、天然橡胶40-60份、顺丁橡胶50-70份、聚氨基甲酸酯10-20份、炭黑填充剂10-20份、白炭黑10-20份、环烷油5-10份、硫磺3-5份、四甲基四乙烯基环四硅氧烷1-3份、硬脂酸3-5份、氧化锌2-5份、活化剂1-3份、和碳氮树脂6-10份，其中，所述碳氮树脂由5-乙基-2-乙烯基吡啶与β-蒎烯制得。
3、优选地，所述天然橡胶为3#烟片胶、2#标准胶和10#标准胶中的一种或多种。
4、优选地，所述炭黑填充剂为东莞市齐德利化工科技有限公司的n330，其ctab吸附比表面积为82m2/g。
5、优选地，所述白炭黑为沉淀法白炭黑；进一步优选地，所述白炭黑为法国罗地亚公司的165gr。
6、优选地，所述活化剂为质量比9：2：2：3的氢氧化钙、氧化铁、羧甲基纤维素和二氧化钛。
7、优选地，所述5-乙基-2-乙烯基吡啶与β-蒎烯的重量比为（5-6）：（4-5）。
8、优选地，所述碳氮树脂的反应溶剂为异丙基苯。
9、优选地，本专利技术提供一种含有碳氮树脂的橡胶组合物，其特征在于，以重量份计，包括溶聚丁苯橡胶70份、天然橡胶50份、顺丁橡胶60份、聚氨基甲酸酯15份、炭黑填充剂15份、白炭黑15份、环烷油7份、硫磺4份、四甲基四乙烯基环四硅氧烷2份、硬脂酸4份、氧化锌4份、活化剂2份、和碳氮树脂8份。
10、本专利技术还提供了上述含有碳氮树脂的橡胶组合物的制备方法，包括以下步骤：
11、（1）将溶聚丁苯橡胶、天然橡胶、顺丁橡胶、聚氨基甲酸酯、炭黑填充剂、白炭黑、和环烷油加入密炼机中密炼，排胶温度控制为160℃-180℃；
12、（2）在开炼机上进行混炼，辊温控制在50-70℃，缓慢加入硫磺、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、硬脂酸、氧化锌、活化剂、碳氮树脂，混炼2-4h，冷却5-7小时；
13、（3）采用平板硫化机对步骤（2）的混合体系进行硫化，平板硫化机的总压力为230n，最大液压力为19mpa，硫化温度为160-180℃，硫化时间为80-120分钟。
14、有益效果
15、1、本专利技术提供的含有碳氮树脂的橡胶组合物，包括溶聚丁苯橡胶、天然橡胶、顺丁橡胶、聚氨基甲酸酯、炭黑填充剂、白炭黑、环烷油、硫磺、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、硬脂酸、氧化锌、活化剂等，并加入结构新颖的碳氮树脂，可用于轮胎橡胶材料的制备，且具有优异的力学性能和优异的耐磨性。
16、2、本专利技术的专利技术人发现含有多种极性官能团的碳氮树脂，可以增强其粘性，同时改善了环氧树脂与其它填料的结合性能，使橡胶组合物分散更为均匀，有效地提高橡胶的综合性能。
17、实施方式
18、下面给出实施例，结合具体实施方式对本专利技术进行进一步的详细描述。以下实施例仅为阐述本专利技术，而非限制本专利技术的范围。
19、以下实施例中的实验方法，除有特殊说明者外，均为常规实验方法。实施例中所采用的原料、实验试剂等，除有特殊说明者外，均为购买获得的市售产品。
20、碳氮树脂的制备
21、在耐压反应釜中，加入5-乙基-2-乙烯基吡啶（580 g）、β-蒎烯（430g）、异丙基苯（260 g），通入氮气置换20分钟，升温至190℃，压力为0.22mpa，反应6小时。反应完全后，减压蒸馏至无液体被蒸出，制得碳氮树脂。gpc测试数均分子量900，重均分子量1600。
22、实施例
23、含有碳氮树脂的橡胶组合物，以重量份计，包括溶聚丁苯橡胶70份、天然橡胶3#烟片胶50份、顺丁橡胶60份、聚氨基甲酸酯15份、炭黑填充剂15份、白炭黑15份、环烷油7份、硫磺4份、四甲基四乙烯基环四硅氧烷2份、硬脂酸4份、氧化锌4份、活化剂2份、和碳氮树脂8份。
24、（1）将溶聚丁苯橡胶、天然橡胶、顺丁橡胶、聚氨基甲酸酯、炭黑填充剂、白炭黑、和环烷油加入密炼机中密炼，排胶温度控制为170℃；
25、（2）在开炼机上进行混炼，辊温控制在60℃，缓慢加入硫磺、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、硬脂酸、氧化锌、活化剂、碳氮树脂，混炼3h，冷却6小时；
26、（3）采用平板硫化机对步骤（2）的混合体系进行硫化，平板硫化机的总压力为230n，最大液压力为19mpa，硫化温度为170℃，硫化时间为100分钟。
27、实施例
28、含有碳氮树脂的橡胶组合物，以重量份计，包括溶聚丁苯橡胶80份、天然橡胶2#标准胶60份、顺丁橡胶50份、聚氨基甲酸酯10份、炭黑填充剂20份、白炭黑10份、环烷油6份、硫磺5份、四甲基四乙烯基环四硅氧烷3份、硬脂酸3份、氧化锌2份、活化剂2份、和碳氮树脂10份。
29、（1）将溶聚丁苯橡胶、天然橡胶、顺丁橡胶、聚氨基甲酸酯、炭黑填充剂、白炭黑、和环烷油加入密炼机中密炼，排胶温度控制为160℃；
30、（2）在开炼机上进行混炼，辊温控制在50℃，缓慢加入硫磺、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、硬脂酸、氧化锌、活化剂、碳氮树脂，混炼4h，冷却7小时；
31、（3）采用平板硫化机对步骤（2）的混合体系进行硫化，平板硫化机的总压力为230n，最大液压力为19mpa，硫化温度为180℃，硫化时间本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含有碳氮树脂的橡胶组合物，其特征在于，以重量份计，以重量份计，包括溶聚丁苯橡胶60-80份、天然橡胶40-60份、顺丁橡胶50-70份、聚氨基甲酸酯10-20份、炭黑填充剂10-20份、白炭黑10-20份、环烷油5-10份、硫磺3-5份、四甲基四乙烯基环四硅氧烷1-3份、硬脂酸3-5份、氧化锌2-5份、活化剂1-3份、和碳氮树脂6-10份，其中，所述碳氮树脂由5-乙基-2-乙烯基吡啶与β-蒎烯制得。
2.根据权利要求1所述的含有碳氮树脂的橡胶组合物，其特征在于，所述白炭黑为沉淀法白炭黑。
3.根据权利要求1所述的含有碳氮树脂的橡胶组合物，其特征在于，所述活化剂为质量比9：2：2：3的氢氧化钙、氧化铁、羧甲基纤维素和二氧化钛。
4.根据权利要求1所述的含有碳氮树脂的橡胶组合物，其特征在于，所述5-乙基-2-乙烯基吡啶与β-蒎烯的重量比为（5-6）：（4-5）。
5.根据权利要求1所述的含有碳氮树脂的橡胶组合物，其特征在于，所述碳氮树脂的反应溶剂为异丙基苯。
6.根据权利要求1所述的含有碳氮树脂的橡胶组合物，其特征在
7.根据权利要求1所述的含有碳氮树脂的橡胶组合物，其特征在于，所述天然橡胶为3#烟片胶、2#标准胶和10#标准胶中的一种或多种。
8.一种权利要求1所述的含有碳氮树脂的橡胶组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种含有碳氮树脂的橡胶组合物，其特征在于，以重量份计，以重量份计，包括溶聚丁苯橡胶60-80份、天然橡胶40-60份、顺丁橡胶50-70份、聚氨基甲酸酯10-20份、炭黑填充剂10-20份、白炭黑10-20份、环烷油5-10份、硫磺3-5份、四甲基四乙烯基环四硅氧烷1-3份、硬脂酸3-5份、氧化锌2-5份、活化剂1-3份、和碳氮树脂6-10份，其中，所述碳氮树脂由5-乙基-2-乙烯基吡啶与β-蒎烯制得。
2.根据权利要求1所述的含有碳氮树脂的橡胶组合物，其特征在于，所述白炭黑为沉淀法白炭黑。
3.根据权利要求1所述的含有碳氮树脂的橡胶组合物，其特征在于，所述活化剂为质量比9：2：2：3的氢氧化钙、氧化铁、羧甲基纤维素和二氧化钛。
4.根据权利要求1所述的含有碳氮树脂的橡胶组合物，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：王明江，刘力，王峰，张希敬，陈波，
申请(专利权)人：江苏江昕科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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