[發明專利]橡膠組合物

有效

• 申請號: 201380022065.X
• 申請日: 2013-04-28
• 公開（公告）號: CN104245814B
• 公開（公告）日: 2016-11-09
• 發明（設計）人: R·舍費爾
• 申請（專利權）人: 湛新德國有限公司
• 主分類號: C08K5/205
• 分類號: C08K5/205;C08L21/00;B60C1/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 張欽

本發明涉及含橡膠膠料和加工添加劑的橡膠組合物，其制備方法，和在機械橡膠物品中(尤其在輪胎中)使用這種橡膠組合物的方法。

許多的各種化學品(通常稱為“橡膠化學品和添加劑”)被用于制備橡膠-彈性體材料。它們起到簡化并促進配混工藝、控制配混的橡膠材料的彈性體性能、并保護材料避免在配混過程中和之后用作完工產品劣化的作用。這些當中尤其是支持橡膠交聯的硫化化學品，尤其是硫，硫供體，過氧化物，活化劑例如氧化鋅，和促進劑例如次磺酰胺，噻唑，秋蘭姆，和二硫代氨基甲酸酯促進劑。橡膠膠料的硬度可受到填料影響，其中尤其是要注意炭黑和所謂的白色填料，主要是氧化硅、碳酸鈣和高嶺土。

若使用炭黑來增加橡膠組合物的硬度，則橡膠混合物的粘度也大大地增加，這會負面影響混合工藝。在這種情況下使用增塑劑來降低粘度，主要是礦物油，所謂的操作油。然而，殘留在已經制備的橡膠膠料內的礦物油降低硬度和剛度。因此，本發明的目的是提供操作油的替代品，它能在混合過程中降低橡膠組合物的粘度，但不導致橡膠組合物和由其制備的硫化部件的較低的硬度和剛度。特別地，期望提供操作油的替代品，它允許制備具有高剛度和彎曲強度的機械橡膠物品。在輪胎的頂點區域(所述區域是還確保輪胎在輪圈上就位的輪胎胎圈區域的一部分)內，尤其是需要這種強度和剛度。

發明概述

所謂的“液體天然橡膠”等級(它是由天然聚異戊二烯衍生、具有-65℃的玻璃化轉變溫度且具有在38℃下測量的35－400Pa·s的不同粘度范圍的高摩爾質量的膠料)已經被用作增塑劑，來降低橡膠膠料的加工粘度，并與這些共-硫化。然而，這些增塑劑不會使在它們輔助下獲得的橡膠膠料的強度和剛度增加到超出采用非-塑化橡膠膠料獲得的數值。因此，本發明的目的是提供增塑劑，它降低配混過程中橡膠配制劑的粘度，但不降低硫化的橡膠膠料的強度和剛度。

在橡膠混合和配混工藝的起始部分期間，通過用充當溶劑或增塑劑的官能的反應性稀釋劑替代用作配混助劑或增塑劑的至少一部分礦物油，但在配混和硫化過程中借助在其分子內的官能團(所述官能團不是烯屬不飽和的)與橡膠組合物中的至少一種成分共反應，來實現這一目的。配混工藝因此得到改進，其方式使得在混合和配混過程中至少在配混工藝的第一部分中粘度和因此能耗下降。因此，必須仔細的是，反應性稀釋劑沒有進入與橡膠混合物中的其他成分的過早反應內。本發明的官能的反應性稀釋劑的特征在于，在所述官能的反應性稀釋劑的分子內存在至少一個官能團，該官能團不是烯屬不飽和的基團，且優選選自環氧基，吖丙啶基，N-烷醇酰胺基，N-烷氧基酰胺基，異氰酸酯基，碳二酰亞胺基，和吸電子基團，例如硝基，或含氧酸基或其衍生物，尤其是羧基，羧酸酐，羧酸酯，或酰鹵基，和活化的烯屬不飽和基團(它通過至少一個相鄰的羧基、羧酸酐或酰鹵基活化)。

對于本發明的目的來說，這種活化的烯屬不飽和基團被視為不同于常見的烯屬不飽和基團，和因此不涵蓋在這一措辭中。

本文中所使用的“烯屬不飽和基團”是下式的基團：

其中R^a,R^b,R^c和R^d選自氫原子和有機基團，其中鍵合到上式所示的兩個碳原子的任何一個上的這一有機基團中的碳原子不攜帶雙鍵，且不與碳或氫原子相連。

優選的官能團具有以下作為結構要素：

-CO-OH或-CO-Hal，且還包括以上所述的活化的烯屬不飽和基團。

尤其優選的是具有至少一個下述基團的反應性稀釋劑：

-化學式為R-O-CO-NX-CHR'-OH的N-羥甲基氨基甲酸酯基，

-化學式為R-O-CO-NX-CHR'O-CHR'-NX-CO-O-R的二甲醚結構，

-和具有下述結構的亞甲基-雙氨基甲酸酯基，它是由以上詳述的氨基甲酸酯R-O-CO-NH₂與醛R'CHO制備的加合物：

這些加合物降低橡膠膠料混合物的粘度，但隨后在硫化過程中與橡膠材料共反應。還優選使用具有所提及的至少一個基團的低聚或聚合分子。

優選實施方案的詳細說明

最優選的反應性稀釋劑是脂族醛A和氨基甲酸酯C的加合物AC。