[发明专利]基于天然橡胶和多胺化合物的组合物

说明书

技术领域

本发明涉及基于天然橡胶的经增强的橡胶组合物，该橡胶组合物包含至少一种多胺化合物，在硫化状态下，该橡胶组合物具有改进的滞后性能。例如，这些橡胶组合物用于制备橡胶半成品，该橡胶半成品用于陆地运输工具和航空器的轮胎。

背景技术

由于节约燃料和保护环境的需求已成为优先问题，已证明需要制备具有尽可能低的滚动阻力且对其耐磨性没有不利影响的轮胎。已经通过特别地在该橡胶组合物中使用特定的无机填料而使该轮胎成为可能，从增强的角度看，该无机填料能够与有机填料(如常规的轮胎级碳黑)相竞争，同时给予这些组合物以较低的滞后性，换言之，包含这些组合物的轮胎具有较低的滚动阻力。

在目前的经济和生态背景下，尽管用特定的无机填料(称作“增强”无机填料)和碳黑均实现了低的滚动阻力水平，进一步降低滚动阻力仍然是长期的重要问题。为了进一步降低用这种增强填料来增强的橡胶组合物的滞后性，已经探索了许多种方法。作为例子，可以提及在聚合末期通过官能化剂、偶联剂或星形支化剂来改变该二烯聚合物的结构，其目标是获得由此改性的聚合物和该增强填料之间良好的相互作用。还可提及专利申请WO 96/37547 A1，该专利申请描述了使用碳黑和结合在碳黑表面的二氧化硅作为增强填料的橡胶组合物，并且该橡胶组合物基于经官能化或未经官能化的二烯聚合物以及相对大量的硅烷偶联剂或遮盖剂。

专利申请JP 2006/063206 A1公开了使用多酰亚胺(通过多胺与具有羰基官能团的化合物反应而获得)以改进基于天然或合成橡胶的组合物的耐磨性，该组合物包含无机填料，该无机填料作为单独的或主要的增强填料，或者作为与少量存在的碳黑和硅烷偶联剂的共混物，而不会使该组合物以及含该组合物的轮胎的伸长率和粘弹性质明显劣化。在此文件中，并未提及任何在轮胎领域中使用多胺的优势。

通常认为，酰肼(属于与胺类似的族)使基于天然橡胶和碳黑(作为单独的或主要的增强填料)的混合物的滞后性降低。在现有技术的杂化混合物中(特别是在EP 0 738 754 A1中)，加入二酰肼化合物后，滞后损失降低了约13％。本发明人的专利申请FR 08/58989 A1还要求保护特定的二酰肼在显著降低橡胶混合物的滞后性上的用途。

发明内容

本发明人已在其研究中出人意料地发现，在基于作为主要弹性体的非卤化天然橡胶，并且用有机填料(如碳黑)或增强无机填料(如二氧化硅)或者有机和无机填料的共混物来增强的橡胶组合物中，以小的比例加入某种伯多胺化合物会赋予这些经硫化的组合物以改进的橡胶性能(特别是滞后性能)，并会特别地使得有可能显著降低该组合物的初始滞后性。退一步说，在上下文的包含多胺化合物的组合物中，该滞后性以所观察到的比例而如此显著地降低是预料不到的。

这类根据本发明的基于非卤化天然橡胶和伯多胺化合物的组合物的滞后性能显著改进，使得该组合物特别适于制造用于轮胎(尤其是用于陆地机动车辆的轮胎)的橡胶半成品(如底层)、用于涂覆金属增强件或织物增强件的橡胶、胎侧橡胶或者胎面。

因此，本发明的一个主题为经增强的橡胶组合物，该经增强的橡胶组合物至少基于包含非卤化的天然橡胶的弹性体基体、有机或无机增强填料或者两者的共混物、如果使用无机填料时的偶联剂以及符合以下的式1或式2的伯多胺化合物：

其中：

-R₁和R₂相同或不同，其选自具有1至20个碳原子的亚烷基、具有5至24个碳原子的亚环烷基(cycloalkylidene)、具有6至18个碳原子的亚芳基(alkylidene)、具有7至25个碳原子的亚芳烷基(aralkylidene)和具有4至25个碳原子的相同或不同的杂环；

-R3和R4相同或不同，其选自具有1至20个碳原子的亚烷基、具有1至20个碳原子的次烷基(alkylidyne)、具有1至20个碳原子的烷基次基(alkylylidyne)、具有5至24个碳原子的亚环烷基、具有5至24个碳原子的次环烷基(cycloalkylidyne)、具有5至24个碳原子的环烷基次基(cycloalkylylidyne)、具有6至18个碳原子的亚芳基、具有6至18个碳原子的次芳基(arylidyne)、具有6至18个碳原子的芳基次基(arylylidyne)、具有7至25个碳原子的亚芳烷基、具有6至18个碳原子的次芳烷基(aralkylidyne)、具有6至18个碳原子的芳烷基次基(aralkylylidyne)和具有4至25个碳原子的相同或不同的杂环；