[发明专利]改性橡胶复合物及其制备方法和硫化橡胶及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及改性橡胶复合物及其制备方法和硫化橡胶及其应用，具体地，涉及一种改性橡胶复合物的制备方法，由该方法制得的改性橡胶复合物，以及含有该改性橡胶复合物的硫化橡胶和用此硫化橡胶制备轮胎的应用。

背景技术

随着世界范围能源危机和环境污染的不断加剧，人们对节能和环保越来越重视。为了减少燃油的消耗和温室气体的排放，汽车工业也在向着节能和环保方向发展。2012年11月欧盟轮胎标签法规的正式实施，要求最大程度地提高轮胎安全性、减少油耗，降低噪音。因此，轮胎高性能化的要求更加迫切，要求轮胎胎面胶同时具有低滚动阻力、良好的抗湿滑性和优异的耐磨性能（“魔鬼三角”性能）。

在高性能轮胎的制备工艺中，橡胶的填充配合是极为重要的环节，决定着橡胶制品的最终性能。上世纪九十年代，米其林公司提出绿色轮胎的理念。

US005227425A公开的白炭黑填充技术已成为轮胎高性能化的必要技术手段。然而，白炭黑由于表面含有大量硅羟基，表面性质与非极性的溶聚丁苯橡胶相差很大，从而导致白炭黑与橡胶基体的相互作用减弱，增强效果不理想，混炼胶粘度上升，加工性能劣化。

针对这样问题的，可通过对橡胶进行官能化改性，如在端基或侧链中引入氨基，酰胺基或者环氧基团等，来改善橡胶与白炭黑填料的相互作用，从而提高与轮胎胎面胶相关的性能，如滚动阻力和抗湿滑性等性能。现有技术是在橡胶的聚合过程结束后，通过封端或自由基聚合的方式将极性基团引入分子链中，但是残余的含有极性基团的小分子很难从聚合体系中除去，影响后续聚合反应。

因此，需要新的改善橡胶与白炭黑填料相互作用的方法。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供了改性橡胶复合物及其制备方法和硫化橡胶及其应用。

为了实现上述目的，本发明提供一种改性橡胶复合物的制备方法，该方法包括：（1）在第一混炼条件下，将橡胶和烷基苯酚二硫化物进行第一次接触，得到改性橡胶；所述第一混炼条件包括：混炼温度为70-150℃，混炼时间为5-30分钟；（2）在第二混炼条件下，将所述改性橡胶、白炭黑和偶联剂进行第二次接触，得到改性橡胶复合物。

本发明还提供了由本发明提供的制备方法制得的改性橡胶复合物。

本发明还提供了一种硫化橡胶，该硫化橡胶含有本发明提供的改性橡胶复合物、硫化剂、促进剂和防老剂，以所述改性橡胶复合物中的橡胶为100重量份，所述硫化剂为0.5-2.5重量份、所述促进剂为1-4重量份、所述防老剂为1-3重量份。

本发明还提供了本发明提供的硫化橡胶在制备轮胎中的应用。

本发明提供的方法使得白炭黑在橡胶中得到良好的分散，通过透射电镜没有观察到改性橡胶复合物中白炭黑的聚集态颗粒。本发明提供的硫化橡胶，含有上述方法制备的改性橡胶复合物，具有良好的力学性能、更低的滚动阻力、更好的抗湿滑性及优异的耐磨性。应用该硫化橡胶制备的轮胎可以降低滚动阻力、油耗等。例如：实施例1的硫化橡胶S1的DIN磨耗为114cm³、tanδ（0℃）为0.219、tanδ（60℃）为0.062；而对比例1的硫化橡胶的DIN磨耗为143cm³、tanδ（0℃）为0.142、tanδ（60℃）为0.080。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供一种改性橡胶复合物的制备方法，该方法包括：（1）在第一混炼条件下，将橡胶和烷基苯酚二硫化物进行第一次接触，得到改性橡胶；所述第一混炼条件包括：混炼温度为70-150℃，混炼时间为5-30分钟；（2）在第二混炼条件下，将所述改性橡胶、白炭黑和偶联剂进行第二次接触，得到改性橡胶复合物。优选所述第一混炼条件包括：混炼温度为120-140℃，混炼时间为15-25分钟。