[发明专利]二烯类橡胶组合物及其制备方法

权利要求书

1.一种二烯类橡胶组合物，其特征在于，以各个组分重量份计，含有100份主体橡胶、10～60份炭黑、0.5～3份硫化剂；以主体橡胶质量为100％计算，主体橡胶包括（1）纳米二氧化硅/聚共轭二烯烃改性的二烯类橡胶10～100％，（2）二烯类橡胶0～90％，纳米二氧化硅/聚共轭二烯烃改性的二烯类橡胶是由二烯类橡胶胶乳和纳米二氧化硅/聚共轭二烯烃复合乳液在引发剂存在的条件下接枝聚合而制得，二烯类橡胶胶乳干基与纳米二氧化硅/聚共轭二烯烃复合乳液干基的质量比为100：0.1～100，纳米二氧化硅/聚共轭二烯烃复合乳液，以复合乳液干基为100份计，含有表面功能化改性的纳米二氧化硅0.1～5份，纳米二氧化硅/聚共轭二烯烃复合乳液粒径为50～80nm，数均分子量为100000～140000，分子量分布为2～3。

2.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于主体橡胶中的（2）二烯类橡胶选自乳聚丁苯橡胶、溶聚丁苯橡胶、天然橡胶、顺丁橡胶、苯乙烯－异戊二烯－丁二烯橡胶中的一种，主体橡胶（1）中的纳米二氧化硅/聚共轭二烯烃改性的二烯类橡胶其二烯类橡胶以聚丁二烯橡胶胶乳、天然橡胶胶乳、丁苯橡胶胶乳的形式引入。

3.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于炭黑氮吸附比表面积为60～120m²·g^-1，DBP吸收值为60～120cm³·g^-1。

4.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于表面功能化改性的纳米二氧化硅是指二氧化硅采用硅氧烷偶联剂通过表面官能团化处理制成具有反应型的纳米二氧化硅，偶联剂为表面功能化改性纳米二氧化硅质量的0.1～50%。

5.根据权利要求4所述的橡胶组合物，其特征在于偶联剂为表面功能化改性纳米二氧化硅质量10～30%。

6.根据权利要求4所述的橡胶组合物，其特征在于硅氧烷偶联剂为乙烯类硅氧烷、甲基丙烯酸酯类硅氧烷中的一种或多种。

7.根据权利要求6所述的橡胶组合物，其特征在于硅氧烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷、甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、γ－氨基丙基三甲氧基硅烷、γ－氨基丙基三乙氧基硅烷、乙二氨基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷低聚物、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和三（三甲基硅氧基）甲基丙烯酰氧基丙基硅烷中一种或多种。

8.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于共轭二烯烃为C₄-C₁₂共轭二烯烃。

9.根据权利要求8所述的橡胶组合物，其特征在于共轭二烯烃为1，3-丁二烯，异戊二烯，2，3-二甲基-1，3丁二烯，2，3-二乙基-1，3丁二烯，2-甲基-3-乙基-1，3丁二烯，2-氯-1，3-戊二烯，1，3-戊二烯，3-丁基-1，3-辛二烯，2-苯基-1，3-丁二烯，1，3-己二烯中的一种或多种。

10.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于橡胶组合物含有氧化锌、硬脂酸、防老剂、促进剂中一种或多种，其中氧化锌1～5份，硬脂酸1～4份，促进剂0.5～3份，防老剂0.5～2份。

11.根据权利要求10所述的橡胶组合物，其特征在于防老剂为N－（1，3－二甲基丁基）－N－苯基对苯二胺（6PPD）、N－苯基－n－异丙基－对苯二胺（3PPD）、以及聚（2，2，4－三甲基－1，2－二氢化喹啉（RD）中的一种或几种；促进剂为噻唑促进剂、次磺酰胺促进剂和秋兰姆促进剂中的一种或几种；硫化剂为硫磺和/或吗啉类硫化剂。

12.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于二烯类橡胶胶乳和纳米二氧化硅/聚共轭二烯烃复合乳液在引发剂存在的条件下接枝聚合的工艺条件为：纳米二氧化硅/聚共轭二烯烃复合乳液加入到二烯类橡胶胶乳中，混合均匀，在65~85℃以及搅拌条件下加入0.08～0.12份引发剂，进行接枝聚合反应5～8h。