[发明专利]橡胶组合物及制品

说明书

发明背景

在历史上，炭黑一直是橡胶类产品(如轮胎以及挤出和模制商品)的增强 剂的选择。通过石油和天然气的热分解制备的炭黑大大提高了橡胶类产品的 机械强度和耐磨损性，并且其一直是提高橡胶类产品的物理性能的经济上吸 引人的方法。但是，对源于石油或天然气的其它石化产品的日益增长的需求 以及石油和天然气的日益减少的供应促使寻找炭黑替代品。目前可得的一种 替代品为二氧化硅。

二氧化硅也一直用作橡胶类组合物的增强剂，但是除了橡胶所需的硫硫 化剂外，这些组合物还需要使用第二偶联剂。需要该附加的偶联剂来将二氧 化硅接枝至橡胶聚合物的主链上。偶联剂的添加导致了生产成本的增加以及 含二氧化硅橡胶组合物的性能的下降。因此，需要新的增强剂，其能制得硫 化橡胶制品，该硫化橡胶制品在物理性能方面比得上或优于含炭黑和/或二氧 化硅的制品。

发明内容

一实施方案为橡胶组合物，其包含：含有烯属不饱和度的橡胶；包括包 含聚亚芳基醚的核和包含烯键式不饱和共聚物的壳的核-壳颗粒；以及硫化 剂；其中所述橡胶组合物是可硫化的。

包括硫化橡胶组合物和包含所述硫化橡胶组合物的制品的其它实施方 案将详述于下。

附图说明

图1是具有聚亚芳基醚的核和聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯三嵌段共 聚物的壳的颗粒的扫描电子显微照片(SEM)。

图2是相同颗粒用四氧化锇染色剂处理后的透射电子显微照片(TEM)。

具体实施方式

一实施方案为核-壳颗粒，其包含：包含第一聚亚芳基醚的核；和包含 烯键式不饱和共聚物的壳；其中所述烯键式不饱和共聚物是嵌段或接枝共聚 物，其包含至少一种包含聚(链烯基芳族化合物)或第二聚亚芳基醚的第一链 段，以及至少一种包含聚(共轭二烯)的第二链段。一些实施方案的核-壳颗粒 可用作天然和/或合成橡胶组合物中的填料以提高包括热积累(heat build up， HBU)在内的性能。一些实施方案的可硫化橡胶组合物的一个优点是：在未 使用除了硫以外的偶联剂时，该组合物的涂覆的聚亚芳基醚颗粒可共价交联 于橡胶基质，这相比于需要特定的偶联剂的含二氧化硅橡胶组合物减少了成 本。

该核-壳颗粒的核包含第一聚亚芳基醚。在一实施方案中，所述第一聚 亚芳基醚包含具有下式的重复结构单元

其中对于每个结构单元，每个Z¹独立地为卤素，伯或仲C₁-C₁₂烷基， C₁-C₁₂氨基烷基，C₁-C₁₂羟基烷基，苯基，C₁-C₁₂卤代烷基，C₁-C₁₂烃基氧基， 或者C₂-C₁₂卤代烃基氧基，其中至少两个碳原子分隔卤原子和氧原子；并且 每个Z²独立地为氢，卤素，伯或仲C₁-C₁₂烷基，C₁-C₁₂氨基烷基，C₁-C₁₂羟 基烷基，苯基，C₁-C₁₂卤代烷基，C₁-C₁₂烃基氧基，或者C₂-C₁₂卤代烃基氧 基，其中至少两个碳原子分隔卤原子和氧原子。在一实施方案中，所述第一 聚亚芳基醚包含2，6-二甲基苯酚的均聚物，2，6-二甲基苯酚和2，3，6-三甲基苯 酚的共聚物，或者它们的混合物。没有对第一聚亚芳基醚的分子量或特性粘 度具体限制。在一实施方案中，在氯仿中于25℃测得，所述第一聚亚芳基 醚具有约0.05～1分升/克的特性粘度。在此范围内，该特性粘度可以是至少 约0.1分升/克，或至少约0.2分升/克，或至少约0.3分升/克。同样在此范围 内，该特性粘度可以是至多约0.8分升/克，或至多约0.6分升/克。