[发明专利]具有含羧酸基二硫化物的氨基醇盐化合物的橡胶硫化用配合剂,其制备方法和橡胶组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于橡胶硫化的配合剂，它的制备方法，包含它的橡胶组合物，特别是用于金属粘接的橡胶组合物，该配合剂包含新的含羧酸基二硫化物的氨基醇盐(下文有时简称作“二硫化物的氨基醇盐”)。 

背景技术

一般而言，作为橡胶的硫化促进剂，已经使用秋兰姆类、次磺酰胺类、巯基苯并噻唑类以及其它促进剂。次磺酰胺类促进剂是起延迟作用的促进剂。据说在加热过程中，N-S键被热离解，并且再生成巯基苯并噻唑和胺。已知再生的巯基苯并噻唑充当硫化促进剂，胺配位到氧化锌上，所以在通过活化硫化体系并与硫化中间体反应来促进硫化反应中起重要作用(参见Chapman，A.V.，Porter，M.：“Sulphur Vulcanization Chemistry”in theNatural Rubber Science and Technology，Roberts，A.D.Ed.，OxfordScience Publications，London(1988))。 

另一方面，二硫化物类硫化剂二硫化二苯并噻唑，因受热S-S键离解而再生成巯基苯并噻唑，但由于胺，巯基苯并噻唑并没有硫化活化能力，因而据称其缓慢促进硫化，硫化促进能力比次磺酰胺类差。可以考虑一起使用胺以改善二硫化二苯并噻唑的硫化促进能力，但在这种情况下存在因游离胺反应性高，它们与硫化剂如硫即使在低温下也反应并且不利影响焦烧时间的问题。 

从轮胎是复合材料的角度看，充气轮胎中金属带与橡胶之间的粘接性能当然重要。如果这种粘接性能低，则会引起麻烦如轮胎分离。为解决这一问题，已经尝试混入钴(Co)盐和改变硫化促进剂的技术，从而使得粘接反应起决定作用(参见Journal of SRIJ，第65卷，第68页(1992))，但存在低发热(heat buildup)性质恶化的问题。 

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于橡胶硫化的配合剂，它的制备方法以及包含它的橡胶组合物，所述配合剂包含含羧酸基二硫化物的氨基醇盐化合物，其能够改善硫化速度和硫化橡胶性能，并且不会不利地影响焦烧时间。 

本发明的另一目的是提供一种用于金属粘接的橡胶组合物，它具有改善的与金属带的粘接性能和适于使用的低发热性质，例如用于充气轮胎的带涂层和/或带边缘衬垫的橡胶。 

根据本发明，提供了一种用于橡胶硫化的配合剂，其包含下式(I)的含羧酸基二硫化物的氨基醇盐： 

其中R₁和R₂独立地是氢或可以具有杂原子和/或取代基的C₁-C₂₀有机基团，R₁和R₂可以键合在一起成环，X表示可以具有杂原子和/或取代基的C₁-C₂₀有机基团，n和m是整数0、1或2，n+m为1-4。 

根据本发明，提供了一种包含式(I)的含羧酸基二硫化物的氨基醇盐化合物的橡胶硫化用配合剂，其中X是芳族基团。 

根据本发明，还提供了一种通过使式(II)的具有羧酸基的二硫化物与式(III)氨基醇反应制备式(I)的含羧酸基二硫化物的氨基醇盐化合物的方法(见下面的反应式(1))： 

反应式(1)

其中R₁和R₂独立地是氢或可以具有杂原子和/或取代基的C₁-C₂₀有机基团，R₁和R₂可以键合在一起成环，X表示可以具有杂原子和/或取代基的C₁-C₂₀有机基团，n和m是整数0、1或2，n+m为1-4。 

根据本发明，通过使用式(I)的二硫化物氨基醇盐，可以对二烯烃基橡胶、卤化丁基橡胶等具有高的硫化促进效果，并且改善硫化速度和硫化橡胶性质(例如耐热老化或发热性质)，而不会不利影响焦烧时间。 

根据本发明，还提供了一种用于金属粘接的橡胶组合物，其包含(A)100重量份二烯烃基橡胶，(B)0.05-10重量份通过二硫羧酸与氨基醇反应得到的式(I)的含羧酸基二硫化物的氨基醇盐化合物，以及(C)0.05-5重量份(就金属含量而言)的有机金属盐：