[發明專利]一種橡膠組合物及其制備方法

有效

• 申請號: 201310730943.5
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN103756035A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 王文芳;張成;阮振剛;董棟
• 申請（專利權）人: 北京彤程創展科技有限公司
• 主分類號: C08L7/00
• 分類號: C08L7/00;C08L9/00;C08L9/06;C08L61/06;C08K3/04;C08K3/34
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技術領域

本發明屬于橡膠領域。具體地說，本發明涉及一種橡膠組合物及其制備方法以及包含上述橡膠組合物的橡膠制品，更具體地涉及一種包含作為補強劑的雙酚類酚醛樹脂的橡膠組合物及其制備方法以及包含上述橡膠組合物的橡膠制品。

背景技術

酚醛樹脂可以應用于許多行業中，如日用品、建筑材料、涂料等，還可以應用于汽車和飛機的輪胎中。汽車輪胎中常用的橡膠包括天然橡膠以及如苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)、丁二烯橡膠(BR)等的合成橡膠，這些橡膠材料的耐磨性、抗裂性、低生熱性等多種性能都需要得到改善和提高。為了使這些橡膠材料在輪胎中應用時具有合適的耐磨性和機械強度，必須向這些橡膠材料中加入高彈性/模量的熱固性酚醛樹脂、硫磺、六亞甲基四胺(HMT)、橡膠促進劑、炭黑等添加劑。但是，硫磺用量過高，會使得膠料的結構性能不穩定；而大量填充炭黑，會使膠料的加工性能變差。另外，熱固性酚醛樹脂在橡膠中作為補強劑使用也有其不足之處，由于熱固性酚醛樹脂接近交聯或已經交聯，其在橡膠中分散困難，只能起到固體顆粒填充的作用。

二十世紀四十年代以后，人們將熱塑性酚醛樹脂應用于橡膠補強。熱塑性酚醛樹脂在各種橡膠制品的成型過程中都要發生交聯反應，使該樹脂形成三向網絡大分子結構，所述三向網絡結構可促進橡膠制品使用性能更加理想。為了加快交聯反應的進行，還要同時加入促進交聯的助劑，即固化劑或固化促進劑。六亞甲基四胺(HMT)是最常用的固化劑，而固化促進劑可采用對甲苯磺酰氯和苯磺酰氯。將熱塑性酚醛樹脂與亞甲基給予體(如HMT)一起加入到橡膠中后，該樹脂作為亞甲基接受體可以與亞甲基給予體再次反應，使之形成三向網絡大分子結構，起到更加充分的補強作用。

在輪胎中能夠起到補強作用的酚醛樹脂，最常見的有苯酚-甲醛樹脂以及油改性的苯酚-甲醛樹脂，如腰果油改性的苯酚-甲醛樹脂、妥爾油改性的苯酚-甲醛樹脂。在酚類物質中，雙酚類物質是分子結構中含有兩個苯環的物質，與苯酚比較，雙酚類物質的剛性更大，補強效果更佳，比較適用于對補強性能要求較高的地方，如輪胎的三角膠部位。

目前，對于雙酚類酚醛樹脂及其改性產品的研究已有許多報道，如中國發明專利申請公開第CN101096403A號、第CN102276776A號、第CN101497683A號、第CN101104671A號、第CN102304210A號，日本專利第JP62-015216號，美國專利第US005395915A號均提出了雙酚類酚醛樹脂及其改性產品的制備方法，這些專利或專利申請所制備的產品被廣泛用于覆銅層壓板、印刷油墨、涂料、膠黏劑、環氧樹脂固化劑等領域。這些專利或專利申請所披露的全部內容在此引入作為參考。

但是，雙酚類酚醛樹脂在橡膠或輪胎中的應用還未見任何報道。

發明內容

技術問題

本發明的一個目的是提供一種具有高強度和剛度以及提高的加工性能和使用性能的包含作為補強劑的雙酚類酚醛樹脂的橡膠組合物。

本發明的另一個目的是提供本發明的橡膠組合物的制備方法。

本發明的又一個目的是提供一種包含本發明的橡膠組合物的橡膠制品。

技術方案

根據本發明的一個方面，提供了一種橡膠組合物，其包含如下組分：

二烯彈性體；

補強填料；

交聯成分；和

雙酚類酚醛樹脂。

(1)二烯彈性體

在本發明所述的橡膠組合物中，所述二烯彈性體是指以公知方式至少部分地源自二烯單體的彈性體(即二烯單體的均聚物或共聚物)，其中，所述二烯單體指帶有兩個碳-碳雙鍵(共軛雙鍵或非共軛雙鍵)的單體。

所述二烯彈性體選自以下二烯彈性體：天然橡膠(NR)、聚異戊二烯(IR)、聚丁二烯(BR)、丁二烯共聚物、異戊二烯共聚物及其混合物。優選地，所述二烯彈性體選自天然橡膠(NR)、異戊二烯/丁二烯共聚物(BIR)、丁二烯/苯乙烯共聚物(SBR)、異戊二烯/苯乙烯共聚物(SIR)、異戊二烯/丁二烯/苯乙烯共聚物(SBIR)及其混合物。

(2)補強填料

在本發明所述的橡膠組合物中，加入補強填料可以增強所述組合物的力學性能，對所述補強填料的種類不做限定，只要其能夠起到增強所述組合物的力學性能的作用即可。所述補強填料可以為有機填料、無機填料及其混合物。