[發明專利]一種含有機酸金屬鹽酚醛樹脂復合物的橡膠組合物及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011336788.5
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112430357B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 陳強;甄博鳴;李紅偉;蔣小強;董棟;張寧
• 申請（專利權）人: 北京彤程創展科技有限公司;彤程新材料集團股份有限公司
• 主分類號: C08L7/00
• 分類號: C08L7/00;C08L9/00;C08L9/06;C08L61/14;C08K13/04;C08K7/26;C08K5/3492;C08K3/06;C08K3/04;C08G8/22;C08G8/32;C08J3/24;B60C1/00
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 李傳亮

本申請涉及橡膠材料技術領域，具體公開了一種含有機酸金屬鹽酚醛樹脂復合物的橡膠組合物及其制備方法和應用。橡膠組合物包括橡膠、含有機酸金屬鹽酚醛樹脂復合物、亞甲基給予體、硫磺、硫化促進劑；有機酸金屬鹽酚醛樹脂復合物是由有機酸金屬鹽和間苯二酚?甲醛樹脂經過配位絡合反應得到，有機酸金屬鹽的結構式為(RCOO)m?M?(OH)n，m=1或2，n=0或1，且m+n=2，M為堿土金屬或+2價的過渡金屬，R為不飽和度為1?10的C2?C30烷基或R為不飽和度為3?15的C6?C30芳烴基。本申請提高樹脂網絡和橡膠網絡的相互作用，改善膠料的動態性能、橡膠與鋼絲的粘合性能。

技術領域

本申請涉及橡膠材料技術領域，更具體的說，它涉及一種含有機酸金屬鹽酚醛樹脂復合物的橡膠組合物及其制備方法和應用。

背景技術

隨著社會經濟的不斷發展，輪胎客戶對輪胎在行駛過程中的安全性，舒適性能等提出了更高的要求，輪胎帶束層作為輪胎的主要受力部位，其性能的好壞對輪胎性能起到決定性作用，在帶束層中，橡膠與骨架材料之間的粘合性能極為重要。

橡膠與骨架材料之間的粘合是將柔性的橡膠與剛性的鋼絲表面相互接觸，靠范德華力的物理作用或鍵合力的化學作用所產生的粘合，最常用的粘合體系是間-甲-白粘合體系，間- 甲樹脂與橡膠由于極性差異的原因(粘合膠主要是以非極性天然膠為主，間-甲樹脂屬于極性化合物)，樹脂向膠料表面發生遷移，與鋼絲表面接觸，在高溫硫化條件下，鍍銅鋼絲表面的銅離子與橡膠中的硫生成Cu_xS粘合層，間-甲樹脂與亞甲基給予體生成樹脂網絡，該樹脂網絡富集在Cu_xS粘合層上，能有效的隔絕濕熱老化時的水汽和其他物質對粘合層的破壞，對粘合層起到了很好的保護作用，白炭黑一方面具有強烈的吸附作用，能夠吸附促進劑，降低硫化活性，增加膠料的流動性和滲透性，為粘合反應贏得時間，另一方面，白炭黑表面存在酸性硅烷醇結構，能夠延遲硫磺硫化反應，再者硅烷醇可通過氫鍵吸附膠料中的游離態水成為化學態水，減少水在鋼絲表面富集，阻止水對粘合層的破壞。因此該樹脂網絡不直接提供粘合性能，只是起到一種隔離保護作用。當橡膠發生形變時，樹脂網絡與橡膠網絡以及Cu_xS粘合層之間產生摩擦，膠料生熱增加，摩擦會對Cu_xS粘合層產生破壞作用，降低鋼絲粘合力，同時在長時間形變條件下，樹脂網絡不能很好的富集在Cu_xS粘合層表面，降低了其對Cu_xS 粘合層的保護，抗老化性能下降。

傳統的粘合體系存在的問題：樹脂網絡與橡膠網絡僅僅是網絡互穿，粘合膠的動態生熱較高，橡膠與綱絲界面上作用力較弱，動態粘合力低，膠料的抗老化性能不好。并且，由于鋼絲是剛性的、橡膠是柔性的，所以帶束層在受到外力產生形變條件下，鋼絲與橡膠之間的Cu_xS粘合層很容易受到破壞，影響橡膠與鋼絲間的粘合力。

發明內容

為了提高樹脂網絡和橡膠網絡的相互作用，改善膠料的動態性能、橡膠與鋼絲的粘合性能，本申請提供一種含有機酸金屬鹽酚醛樹脂復合物的橡膠組合物及其制備方法和應用。

第一方面，本申請提供的一種含有機酸金屬鹽酚醛樹脂的橡膠組合物采用如下的技術方案：

一種含有機酸金屬鹽酚醛樹脂的橡膠組合物，包括以重量份數計的橡膠100.0份、含有機酸金屬鹽酚醛樹脂復合物1.0-20.0份，亞甲基給予體2.0-10.0份、硫磺1.0-6.0份、硫化促進劑 0.5-3.0份；

所述有機酸金屬鹽酚醛樹脂復合物是由重量比為(1-6):(4-9)的有機酸金屬鹽和間苯二酚-甲醛樹脂經過配位絡合反應得到，

所述有機酸金屬鹽的結構式為(RCOO)m-M-(OH)n，m＝1或2，n＝0或1，且m+n＝2，M為堿土金屬或+2價的過渡金屬，R為不飽和度為1-10的C2-C30烷基或R為不飽和度為3-15的C6-C30芳烴基。