[發明專利]一種橡膠組合物和一種硫化橡膠及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201910263253.0
• 申請日: 2019-04-02
• 公開（公告）號: CN111763360B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 孫攀;解希銘;李靜;趙青松;唐功慶
• 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: C08L9/00
• 分類號: C08L9/00;C08L7/00;C08L51/00;C08L97/00;C08L71/02;C08K13/02;C08K3/04;C08K3/22;C08K5/09;C08K3/06;B60C1/00;B29B7/00
• 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

本發明涉及橡膠領域，公開了一種橡膠組合物和一種硫化橡膠及其制備方法和應用，該組合物中含有橡膠基體、界面改性劑、木質素、塑化分散劑、活化劑、防老劑、軟化劑、硫化劑和促進劑，且任選含有炭黑；其中，所述界面改性劑為含有馬來酸酐接枝的二烯烴結構單元的聚合物，所述橡膠基體中含有順丁橡膠和天然橡膠的混合物。本發明的橡膠組合物具有高強度、低滾動阻力、良好的動態曲撓性的優點，以及由該組合物形成的硫化橡膠能夠用于車胎胎側。

技術領域

本發明涉及橡膠領域，具體地，涉及一種橡膠組合物、一種制備硫化橡膠的方法以及由該方法制備得到的硫化橡膠和該硫化橡膠在車胎胎側中的應用。

背景技術

近年來，為了適應汽車輪胎安全、輕量化、環保、綠色的發展趨勢，加上人們對炭黑這種第一補強填料價格相對較貴且有些還有潛在致癌作用的關注，木質素及其衍生物因其能提高橡膠機械強度、降低滯后損失進而降低輪胎滾動阻力、節約汽車燃料消耗等特點，使這類非石油資源在輪胎領域越來越受到重視。

同時，木質素作為高表面活性的天然高分子在橡膠工業中的應用，表現出粉塵污染小、生產方式環保、成本低廉等優勢，為橡膠工業的可持續發展提供了一種有效途徑。

然而，由于木質素較強的表面極性，使其在橡膠基體尤其是非極性橡膠基體中的分散變得異常困難，因而應用受到了一定的限制。

JP2010248282A公開了一種用于胎面基部膠或胎側膠的橡膠組合物，在二烯烴橡膠和木質素衍生物(木質素磺酸或木質素磺酸鹽)混煉時加入包含交聯二烯烴聚合物顆粒的羥基化合物改性聚合物凝膠，改善橡膠部件的剛性和低發熱性。

CN102046717A公開了輪胎組件胎側或胎側和底胎面中的木質素應用，該橡膠組合物包含高度不飽和二烯彈性體、胎體級炭黑和包含至少70％重量的未磺化木質素的顆粒，其中顆粒和炭黑總重不超過50％重量。

然而，上述現有技術中采用木質素及其衍生物或配合炭黑填充橡膠基體中，表面性質與非極性橡膠基體相差較大，使得兩者相互作用減弱，木質素間強氫鍵作用使得木質素聚集體尺寸較大，加工性能劣化，最終補強效果不理想。

因此，上述現有技術不能完全滿足含有木質素配方的輪胎胎側膠所需要的高強度、低滾動阻力、良好的動態曲撓性，有必要提供一種性能改進的橡膠組合物。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有高強度、低滾動阻力、良好的動態曲撓性的優點的橡膠組合物以及由該組合物形成的能夠用于車胎胎側的硫化橡膠。

為了實現上述目的，本發明的第一方面提供一種橡膠組合物，該組合物中含有橡膠基體、界面改性劑、木質素、塑化分散劑、活化劑、防老劑、軟化劑、硫化劑和促進劑，且任選含有炭黑；其中，所述界面改性劑為含有馬來酸酐接枝的二烯烴結構單元的聚合物，所述橡膠基體中含有順丁橡膠和天然橡膠的混合物。

本發明的第二方面提供一種制備硫化橡膠的方法，包括：

(1)將含有橡膠基體和界面改性劑的組分A進行第一混煉，得到一段母膠；

(2)將所述一段母膠與含有木質素和塑化分散劑的組分B進行第二混煉，得到二段母膠；

(3)將所述二段母膠與組分C進行第三混煉，得到三段母膠，所述組分C中含有活化劑、防老劑、軟化劑，且任選含有炭黑；

(4)將所述三段母膠與含有硫化劑和促進劑的組分D進行第四混煉，得到終煉膠；

(5)將所述終煉膠進行硫化；

其中，所述界面改性劑為含有馬來酸酐接枝的二烯烴結構單元的聚合物，所述橡膠基體中含有順丁橡膠和天然橡膠的混合物。

本發明的第三方面提供由第二方面所述的方法制備得到的硫化橡膠。