[發明專利]包含嵌段共聚物的橡膠組合物和嵌段共聚物

在審

• 申請號: 202210588661.5
• 申請日: 2022-05-27
• 公開（公告）號: CN115403840A
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: M·魏德特;A·莎普洛夫;A·古奈丁;C·穆格馬納
• 申請（專利權）人: 固特異輪胎和橡膠公司;盧森堡科技研究院
• 主分類號: C08L9/06
• 分類號: C08L9/06;C08L51/00;C08K3/04;C08F265/04;C08F212/08;C08F236/10;B60C1/00;F16L11/04;F16L11/02;F16G1/10;F16G5/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張琦璐;林毅斌

本發明公開了包含嵌段共聚物的橡膠組合物和嵌段共聚物。公開了一種橡膠組合物，其包含彈性體、填料和嵌段共聚物，所述嵌段共聚物包含彈性體嵌段和包括聚烷基丙烯酸酯的熱塑性嵌段。聚烷基丙烯酸酯含有單鍵氧原子。烷基丙烯酸酯在其單鍵氧原子上包含多環取代基。橡膠組合物可用于選自輪胎、動力傳送帶、軟管、履帶、空氣套筒和傳送帶的制品。還公開了一種嵌段共聚物，其包含彈性體嵌段和包含聚烷基丙烯酸酯的熱塑性嵌段。聚烷基丙烯酸酯含有單鍵氧原子。烷基丙烯酸酯在其單鍵氧原子上包含多環取代基。嵌段共聚物是二嵌段共聚物。

技術領域

本發明涉及一種橡膠組合物，特別是一種硫-可硫化或硫-硫化的橡膠組合物，其包含嵌段共聚物。此外，本發明涉及包含橡膠組合物的橡膠產品，例如輪胎或輪胎組件，并且涉及嵌段共聚物。

背景技術

橡膠組合物，特別是用于輪胎但不局限于這種應用的橡膠組合物，需要滿足多種要求，例如耐久性、剛度、彈性、低滯后和更多。為了進一步改進橡膠組合物用于某些應用的性質，過去已經建議使用超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。然而，雖然聚乙烯材料的使用在一些應用中有助于改善橡膠性質，例如剛度，但是其使用也具有一些固有的缺點。例如，一個問題是其相對低的熔點，在135℃的量級，其在許多橡膠組合物中可以是有問題的。與將聚乙烯配混到橡膠制劑中有關的另一缺點是，難以將其加工和分散在橡膠制劑中，從而由于相對差的分散而限制所需的增強效果。此外，還可以通過提供合適的有機或無機填料材料來改善剛度。然而，將這種填料的量增加到較高水平也可具有多個缺點，例如重量增加、混合期間的問題等。雖然已經有許多用于提供具有高剛度的橡膠組合物的方法，但是仍留有顯著的改進空間。

發明內容

本發明涉及根據權利要求1的橡膠組合物，根據權利要求8的制品，和根據權利要求9的嵌段共聚物。

從屬權利要求涉及本發明的優選實施方案。

本發明的第一個目的是提供先進的增強橡膠組合物及其材料，特別是用于輪胎部件的增強橡膠組合物及其材料。

本發明的另一個目的可以是提供在有限的滯后和/或重量的情況下具有高剛度的橡膠組合物。

本發明的另一個目的是與常規熱塑性材料如UHMWPE的共混相比，獲得小的相尺寸。

在本發明的一個方面，提供了一種橡膠組合物，該橡膠組合物包含彈性體、填料和嵌段共聚物。根據本發明，嵌段共聚物具有彈性體嵌段和包含聚烷基丙烯酸酯的熱塑性嵌段，其中烷基丙烯酸酯在其單鍵氧原子上包含多環取代基。

已經發現，提供所述嵌段共聚物材料降低了橡膠組合物中的相尺寸，特別是與其它常規熱塑性增強材料（reinforcement）如UHMWPE相比。具有彈性體嵌段的嵌段共聚物與橡膠組合物中的其它彈性體相容。此外，根據本發明人的非約束理論，與彈性體嵌段(共價)鍵合或換句話說連接的聚烷基丙烯酸酯與橡膠組合物的其它成分如填料連接。此外，聚烷基丙烯酸酯的提供增強了橡膠膠料，其中其取代基顯著限制了橡膠膠料內的鏈移動性。總之，嵌段共聚物有助于提供增強，特別是分別在比常規填料材料更低的重量或密度下。這些嵌段共聚物在高溫熱穩定性方面也比其它熱塑性增強材料例如上述UHMWPE具有更少的缺點。

在優選的實施方案中，彈性體和/或彈性體嵌段包含至少一種基于二烯的彈性體或由至少一種基于二烯的彈性體組成。

優選地，基于二烯的彈性體選自丁苯橡膠、聚丁二烯、溶液聚合的丁苯橡膠、乳液聚合的丁苯橡膠、天然橡膠、合成聚異戊二烯橡膠和異戊二烯-丁二烯橡膠中的一種或多種。基于二烯的彈性體可基于單體殘基，例如丁二烯、苯乙烯和異戊二烯中的一種或多種。提供這種彈性體嵌段有助于改進與橡膠組合物中的其它橡膠或基于二烯的彈性體的相容性。

在優選的實施方案中，嵌段共聚物確切地，或換句話說僅具有兩個嵌段，即彈性體嵌段和熱塑性嵌段。再換句話說，嵌段共聚物是二嵌段共聚物。