[發明專利]充油鉬系高乙烯基聚丁二烯橡膠改性高反式-1,4-聚異戊二烯

無效

• 申請號: 200810016965.4
• 申請日: 2008-06-27
• 公開（公告）號: CN101613494A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: 周兆敏
• 申請（專利權）人: 周兆敏
• 主分類號: C08L9/00
• 分類號: C08L9/00;C08K5/01;C08J3/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

(一)技術領域

本發明涉及一種具有低滾動阻力和低動態生熱的改性充油鉬系高乙烯基聚丁二烯橡膠簡的制備。系采用了高反式-1，4-聚異戊二烯(簡稱TPI)與充油鉬系高乙烯基聚丁二烯橡膠共混，共硫化而制得。屬于橡膠加工技術領域。

(二)背景技術

高乙烯基聚丁二烯橡膠是指分子鏈中1，2-結構質量分數大于70％的聚丁二烯橡膠。它不膠的某些優良特性，具有高抗濕滑和耐老化性能，可單獨用于汽車輪胎和各種制品，但其主要缺點是耐磨性、彈性和耐寒性較差。

反式-1，4-聚異戊二烯橡膠又稱合成的杜仲膠或古塔波膠、巴拉塔膠，可作為來源稀少價格昂貴的巴拉塔膠的替代晶。其單體鏈節呈規整的反式-1，4-排列，具有高度的分子鏈有序性，易干結晶，常溫度下為硬質固體而呈塑料態，結晶熔點T_m＝60～65℃。又因分子鏈中含有大量可以用通常不飽和橡膠的硫化方法進行硫化交聯。當達到一定的交聯密度時通過交聯點對鏈段結晶的約束使其轉變為彈性體。這種硫化TPI的最大特點是滾動阻力小，生熱低。但其主要缺點是加工性能和抗濕滑性能較差。

(三)發明內容

本發明的目是從橡膠共混的角度出發，采用傳統的加工方法，制備一種TPI/HVBR并用克服HVBR彈性、耐寒性較差和TPI加工性能和抗濕滑性能較差的缺點。其基本技術構思和內容是，利用TPI與HVBR相容性好，易于共混加工，并且能用普通硫磺-促進劑體系進行硫化成彈性體的性質，將二者共混制成并用膠。其中所用的高反式-1，4-聚異戊二烯為負載釩催化異戊二烯本體聚合而成，未硫化的TPI具有以下性質：

反式-1，4-結構含量????≥98％

門尼3+4，100℃????????158

拉伸強度??????????????≥34MPa

扯斷伸長率????????????≥500％

熔點??????????????????約60℃

結晶度????????????????約30％

這種高反式-1，4-聚異戊二烯的熔點約為60℃，在70～80℃的加工溫度下具有較好的加工性能和壓出性能。其滾筒行為接近天然橡膠，加工環境良好。對橡膠材料而言，好的耐磨性要求在低于-60℃以下有高的tanδ值，高的抗冰雪滑性能要求在-60～0℃間有高的tanδ值，高的抗濕滑性能要求在0～30℃之間有高的tanδ值，而低的滾動阻力則要求在30～70℃之間有低的tanδ值，低的生熱表現在70℃以上有低的tanδ值。因此，并用膠的耐磨性，抗濕滑性、滾動阻力和生熱分別以-80℃、0℃、60℃和80℃的損耗因子tanδ表示。

(四)具體實施方式

原材料

高反式-1，4-聚異戊二烯(TPI)

采用負載鈦催化劑等催化異戊二烯聚合而成，反式-1，4-結構含量≥98％。

充油鉬系高乙烯基聚丁二烯橡膠，采用鉬系催化劑合成高門尼基礎膠，乙烯基含量＝82ML₁₊₄100℃＝89，高芳烴油充油量為37.5份，充油橡膠ML₁₊₄100℃＝47。

其他加工助劑均為常見市售品。

并用膠制備工藝

先在開煉機上對TPI進行塑煉，待TPI塑煉充分后加入充油HVBR。當橡膠混合均勻后，依次加入氧化鋅、硬脂酸、防老劑、炭黑和操作油、硫磺及促進劑，薄通4-6次后下片。

下列表1為本發明的6個實施例配方，表2為6個實施例所獲取的膠料基本性能。其中為不含TPI的膠料配方。

表1實施例材料的基本配方

表2實施例的基本性能

從表2可以看出，加入TPI后可提高膠料的回彈性、耐磨性和硬度。TPI含量為5份時的扯斷伸長率和撕裂強度要高于純HVBR的情況，同時通過該并用比在-80℃的tanδ表膠料的耐磨性得到明顯改善。抗濕滑性也有提高。并用膠的滾動阻力和生熱也得到一定程改善。60℃和80℃時tanδ分別降低了3.4％(0.168/0.174)和1.8％(0.168/0.171)。隨著中TPI含量的增大，tanδ基本呈現減小趨勢。說明加入TPI可對降低膠料的滾動阻力和起到較好的作用。

以上實驗結果表明，TPI/OEHVBR并用膠具有較高的硬度，較低的滾動阻力和生熱，在一定的并用比例下，加入TPI可改善并用膠的拉伸性能、撕裂性能和耐磨性。