[發明專利]嵌段共聚物和嵌段共聚物組合物及其制備方法和硫化橡膠及應用和輪胎胎面和輪胎

有效

• 申請號: 201811217429.0
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN111072880B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 李建成;趙姜維;孫偉;唐正偉
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: C08F297/04
• 分類號: C08F297/04;C08F2/00;C08L53/02;B60C1/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 王崇;李婉婉

本發明公開了一種嵌段共聚物和組合物及其制備方法以及硫化橡膠和應用以及胎面膠和輪胎。根據本發明的嵌段共聚物含有PI嵌段、SSBR₁嵌段和SSBR₂嵌段，PI嵌段3,4?結構含量較低，SSBR₁嵌段中乙烯基含量和苯乙烯含量適中，SSBR₂嵌段中乙烯基含量和苯乙烯含量較高，并且該嵌段共聚物還含有衍生自式I所示化合物的連接單元，部分SSBR₁嵌段通過連接單元與PI嵌段相連，剩余部分SSBR₁嵌段直接與所述PI嵌段相連，至少部分SSBR₂嵌段直接與SSBR₁嵌段相連。該共聚物橡膠在能獲得良好的抗濕滑性能的同時，滾動阻力也顯著降低，且具有較佳的綜合物理機械性能，特別適合作為輪胎的胎面用膠。CH₂＝CH?R₁?CH＝CH₂(式I)。

技術領域

本發明涉及一種嵌段共聚物及其制備方法，本發明還涉及含有所述嵌段共聚物的組合物以及由所述嵌段共聚物或者所述組合物形成的硫化橡膠，本發明進一步涉及所述嵌段共聚物、嵌段共聚物組合物和所述硫化橡膠的應用，本發明又涉及一種輪胎胎面和一種輪胎。

背景技術

降低能耗是汽車工業發展的長遠目標，而降低輪胎的滾動阻力成為重中之重，但同時對輪胎其它重要性能如抗濕滑性、安全性、耐磨性和耐用性等則要求更加全面。

橡膠的綜合性能一般采用損耗因子(tanδ)來表征，該指標可以更精確地描述橡膠的粘彈性。tanδ-溫度曲線可以定性地描述包括玻璃化轉變在內的粘彈行為，以表征胎面膠的一些重要性能。在玻璃化轉變溫區，玻璃態的開始，表明彈性行為受限制，反映胎面膠的冬季適用性和耐磨性與磨耗成線性關系；在冬季氣溫區，胎面膠應有良好的低溫彈性，因此玻璃化轉變不應出現在該區域；在0-30℃的常溫區可用于表征橡膠的抗濕滑性，它反映胎面對干、濕路面的抓著力，尤其是濕路面的抓著；30-70℃的范圍包含了輪胎的行駛溫度，該范圍內的tanδ值決定了輪胎的滾動阻力的大小；超過該溫度范圍，輪胎進入最大應力溫區，并達到具有破壞安全作業的危險極限，其值反映生熱行為，并允許估算起始熱分解和輪胎應力的極限。

橡膠的抗濕滑性能一般用橡膠在動態力學性能測試中0℃時的tanδ值來間接表征，該值在0.2以上表明抗濕滑性能較好；橡膠的滾動阻力一般用橡膠在60℃時的tanδ值來表示，該值在0.12以下表明滾動阻力較低。

研究表明：各種通用胎面膠的不同性能間存在著明顯的矛盾，滾動阻力小且耐磨性好的橡膠抗濕滑性差，反之亦然，沒有一種通用橡膠能同時滿足這些全面的要求。

目前使用的各種通用橡膠，順丁橡膠柔性最好，滾動阻力小，但抗濕滑性差；天然橡膠柔性居中，滾動阻力性能較好，但抗濕滑性能一般；丁苯橡膠，尤其是苯乙烯含量較高的丁苯橡膠抗濕滑性能優越，但滾動阻力較大。

為了盡量平衡各種性能之間的關系，大多采用不同膠種并用，這種機械共混的方法又導致了各共混相的分離，從而影響各種助劑的分散、橡膠的硫化及最終的性能。

因此，仍然需要開發能平衡各項性能的橡膠，從而使得輪胎既具有較低的滾動阻力，又具有較高的抗濕滑性能。

發明內容

針對現有的輪胎胎面膠存在的不足，本發明的發明人在橡膠的抗濕滑性能和滾動阻力性能的平衡方面進行了廣泛深入的研究，發現：當共聚物中同時含有3,4-結構含量較低的聚異戊二烯橡膠、乙烯基含量和苯乙烯含量適中的溶聚丁苯橡膠、乙烯基含量和苯乙烯含量較高的溶聚丁苯橡膠，當三者的比例合適且存在偶聯結構時，該共聚物橡膠在能獲得良好的抗濕滑性能的同時，滾動阻力也顯著降低，且具有較佳的綜合物理機械性能，特別適合作為輪胎的胎面用膠。基于上述發現，完成了本發明。

根據本發明的第一個方面，本發明提供了一種嵌段共聚物，該共聚物含有PI嵌段、SSBR₁嵌段和SSBR₂嵌段，