[發明專利]低樹脂交聯的橡膠組合物及方法

在審

• 申請號: 201380049862.7
• 申請日: 2013-09-25
• 公開（公告）號: CN104704034A
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發明（設計）人: 楊曉峰;J·J·阿諾德
• 申請（專利權）人: 米其林集團總公司;米其林研究和技術股份有限公司
• 主分類號: C08K3/00
• 分類號: C08K3/00;C08K3/04;C08K3/36;C08K5/17;C08K5/18;C08K13/02;C08L7/00;C08L9/00;C08L9/06;B29D30/00;B60C1/00
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉

技術領域

本發明一般地涉及橡膠組合物，更具體地涉及具有低樹脂交聯的橡膠組合物、它們的制造方法和由這種橡膠組合物制造的物品。

背景技術

輪胎和其他由橡膠制造的物品從橡膠組合物制成，所述橡膠組合物包括橡膠例如天然橡膠、合成橡膠或其組合以及填料、增塑劑、硫化劑和其他改進固化的橡膠組合物的物理特性的化學物質。可以加入橡膠組合物的一類材料是樹脂。

樹脂通常是(但不總是)非揮發性的固體有機物質，其由植物天然地或者由石油化學物質或其他來源的烴物質合成地產生。當用在橡膠組合物中時，樹脂可以被分類為增強樹脂或增塑樹脂。增塑樹脂被添加到橡膠組合物中改進橡膠組合物的塑性或加工性能。它們經常作為加工油的替代加入或者除了加工油外還將它們加入，并且已知它們改進固化的橡膠組合物的最終物理特性。

增強樹脂被加入橡膠組合物以改進固化的橡膠組合物的剛性。這些增強樹脂與橡膠聚合物鏈相互混合，并且當與交聯劑反應或相互反應時形成三維網絡，改進了固化的橡膠組合物的物理特性。許多這些樹脂被分類為亞甲基受體/供體系統，其在一起反應，通過縮聚反應產生三維的增強樹脂網絡。

除了樹脂，已知其他添加劑也被加入橡膠組合物，以改進它們的物理性質，這種添加劑包括抗氧化劑、防臭氧劑、抗硫化返原劑等。這種添加劑在橡膠工業中是熟知的。

發明內容

本發明的具體實施方式包括橡膠組合物、從這種橡膠組合物制成的物品以及它們的制造方法。這些實施方式包括制造可交聯橡膠組合物的方法，其包括將可交聯橡膠組合物的組分摻和在一起成為非生產性混合物，所述組分包括高度未飽和二烯彈性體、增強填料和形式為下式的亞甲基受體。

其中R選自H、烷基部分、環烷基部分、芳基部分、胺部分或其組合。這種方法可進一步包括冷卻該非生產性混合物以及將亞甲基供體和硫化劑混合到非生產性混合物中，以將非生產性混合物轉化為生產性混合物。硫化劑是引起橡膠交聯的物質，例如硫或過氧化物。

包括亞甲基受體的具體實施方式可具有形式為下式的亞甲基受體。

其中R'選自H、烷基部分、環烷基部分、芳基部分、胺或其組合。

具體實施方式中包括的亞甲基供體的量可提供為下述量：其在固化時提供橡膠組合物剛性的顯著變化，或者可以以這種剛性變化很小或沒有變化的量提供。

具體實施方式包括輪胎組件，其包括基于可交聯彈性體組分的橡膠組合物，所述可交聯彈性體組分按每100重量份橡膠(phr)包括高度未飽和二烯彈性體、增強填料和形式為下式的亞甲基受體，

其中R選自H、烷基部分、環烷基部分、芳基部分、胺部分或其組合。

從本發明具體實施方式的下面更詳細描述，本發明的前述和其他目標、特征和優點將是明顯的。

具體實施方式

本發明的具體實施方式包括產生具有低樹脂交聯的橡膠組合物的方法，其中該樹脂有利地給固化的橡膠組合物提供保護以免通過交聯樹脂性質降解。這種交聯樹脂可以提供抗降解保護，例如抵抗臭氧攻擊、氧化、撓曲疲勞、老化、高溫降解和銅或其他重金屬的催化降解。

其他實施方式包括由這種方法制成的橡膠組合物以及用該橡膠組合物制成的橡膠物品及其制造方法，所述橡膠物品包括輪胎組件、帶、管等。還有其他實施方式包括使用相同樹脂交聯但沒有具有低水平交聯的限制的這種方法和物品。

更具體而言，提供改進的抗降解性質的交聯樹脂包含可用于亞甲基受體/供體系統中的特定亞甲基受體，該亞甲基受體/供體系統可用作橡膠組合物中的增強樹脂。然而，在具體實施方式中，代替提供顯著增加橡膠組合物的剛性需要的正常量的亞甲基供體，僅提供很小量的亞甲基供體。在其他實施方式中，在剛性的增加可能是期望的情況，可以加入較大量的亞甲基供體。

如已經敘述的，對于一些實施方式，令人驚奇地發現，當將很小量的亞甲基供體提供在具有特定亞甲基受體的橡膠組合物中時，在樹脂化期間形成的鍵合沒有那么廣泛，以致沒有顯著增加橡膠組合物的剛性，而是，固化的橡膠顯示其抗降解性的顯著提高，例如抗臭氧攻擊性、抗撓曲疲勞性和抗內聚性，同時增加了這種保護的持久性。

有利地，亞甲基受體和亞甲基供體之間的交聯產生了更大分子的亞甲基受體部分，使得其遷移到輪胎其他部分和/或遷移離開輪胎的能力顯著減小，并且還有在混合過程中，當亞甲基受體混合到橡膠組合物中時，該分子仍然足夠小，使得可以獲得亞甲基受體良好的擴散。如本領域技術人員已知的，混合到橡膠組合物中的分子越大，在混合過程中越難獲得良好擴散。