[发明专利]橡胶组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种橡胶组合物，其使用价廉的异戊橡胶替代天然橡胶，其所用防老剂符合欧盟REACH环保法规的要求，且防老化有效成份含量高，其所用促进剂产生较少的亚硝基化合物。本发明同时还涉及以该组合为原料的充气轮胎。

背景技术

据IISRP报道，2008年世界异戊橡胶(IR)的生产能力为61.1万t/a。IR牌号主要有：俄罗斯的SKI-3(钛系IR)系列和SKI-5(钕系IR)系列，SKI-3系列包括SKI-3、SKI-3S，SKI-5系列包括SKI-5、SKI-5PM；日本瑞翁公司的Nipol2200系列，以及美国Goodyear公司的Natsyn系列。中国有多家企业及科研院所研发新一代稀土异戊橡胶，主要有吉林石化公司、中科院长春应化所、青岛伊科斯公司、茂名鲁华公司，以及燕山石化研究院。

预计到2010年，中国NR生产总量为75万t，仍小于中国需求量的1/3，中国天然胶生产区域较小，需大量进口，天然胶价格波动较大。同时，国外进口到中国的异戊橡胶价格也居高不下：2010年8月份，俄罗斯钛系异戊橡胶SKI-3报价约为23500-25500元/吨左右，SKI-5PM参考报价在28000-28500元/吨，而江浙地区瑞翁公司IR2200报价为29000元/吨左右。中国的大规模炼油装置将提供大量价廉的异戊二烯单体，可生产大量的异戊橡胶，异戊橡胶较低的价格成为其与天然橡胶及进口异戊橡胶竞争的优势之一。据测算，2009年中国IP资源量为37万t，至少可生产35万t的IR，就可减少35万t的NR进口量。

异戊橡胶的应用领域主要为医用品、食品以及天然橡胶适用领域，如轮胎和工程制品等。其中，异戊橡胶部分代替天然橡胶用于轮胎胶料，是异戊橡胶大量应用的方向之一，成为研究的热点。如果IR以20％的比例取代NR，配方工艺无需调整就可以顺利使用，仅以轮胎行业2010年将消耗NR250万t计，则IR消耗量就可达50万t，即可减少50万t的NR进口量。目前俄罗斯在轮胎生产中IR的应用比例为50％，中国若能达到这个比例，则IR的需求量更大。

另外，欧盟的REACH环保制度也对中国橡胶及轮胎行业产生了不小的影响。

REACH制度，中译名《关于化学品注册、评估、授权与限制制度》，是欧盟基于保护人类健康和环境安全的长远考虑，同时也为提高欧盟化学工业竞争力，追求社会可持续发展，即将建立的一个统一的化学品监控管理体系。

REACH法规主要对3万多种化学品及其下游的纺织、轻工、制药等产品的注册、评估、许可和限制等进行管理。它将取代欧盟现有的40多项有关化学品的指令和法规，涉及面相当广。法规中对企业影响最大的是注册，对于1吨以上的新物质，新法规生效后60天，生产商、进口商要完成注册。

欧盟的REACH法规，作为当前横亘在出口企业面前全球最大的技术性贸易壁垒一直受到高度关注。从轮胎有意释放的判定到2008年10月28日，15种高关注物质(SVHC：Substance of Very HighConcern)清单正式生效，法规每一次的更新，虽然带来了应对成本的上升，工作量的增大，但同时也带来了技术上的革新，品质质量的进步。REACH法规来到中国，就是起始于轮胎行业。

2008年中国轮胎产量达到3.5亿条，其中40％的产品出口，当时已成为世界第一轮胎生产与出口大国。但是2009年接踵而至的“双反”案、“特保”案，却为中国轮胎出口企业的前景笼罩上了一丝的阴霾，同时更现实的危机已经逼近中国轮胎企业。

在轮胎行业中，使用符合欧盟REACH法规的橡胶原材料及橡胶助剂(炭黑、防老剂、促进剂、填充油等)生产高档轮胎，已经是企业开拓国外市场的必由之路。

专利US5556907A公开了一种橡胶组合物，为滚动阻力小、耐磨性好的轮胎胎面胶配方，该配方含有占橡胶基体30-100％质量份的异戊二烯-丁二烯-苯乙烯三元集成橡胶(Tg范围在-90℃至20℃)，占橡胶基体0-70％质量份的其他一种或几种弹性体材料(0-50phr的乳聚共轭二烯烃-苯乙烯橡胶或0-30phr的聚丁二烯橡胶)；以20-90phr的白炭黑(BET比表面积在150-250m²/g之间)，以及与白炭黑的用量成比例的炭黑，作为填充剂。但其所用防老剂为普通防老剂，而不是环保型防老剂。