[发明专利]橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法以及硫化橡胶的应用

权利要求书

1.一种橡胶组合物，该橡胶组合物含有二烯烃橡胶、白炭黑、矿物添加剂和偶联剂；其中，所述矿物添加剂为含有3.5-10重量%的碳和50-80重量%的二氧化硅，其中所述碳为无定形碳类次石墨结构。

2.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其中，所述矿物添加剂的BET比表面积为24-38m²/g，所述矿物添加剂的DBP吸油值为35-50ml/100g，所述矿物添加剂的颗粒d₅₀为7-10微米，所述矿物添加剂的水抽提物的pH值为7-8.5。

3.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其中，所述矿物添加剂的堆密度为500-600kg/m³，所述矿物添加剂的密度为2-3g/cm³，所述矿物添加剂的穿孔损失为8-14重量%。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的橡胶组合物，其中，所述矿物添加剂为商品牌号塔兀立特的天然矿物。

5.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其中，以100重量份的二烯烃橡胶为基准，所述矿物添加剂的含量为0.1-15重量份，所述白炭黑的含量为50-60重量份，所述偶联剂为5.5-7.5重量份；优选地，所述矿物添加剂的含量为5-10重量份。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的橡胶组合物，其中，所述偶联剂为具有式（I）所示的结构的硅烷偶联剂，

式（I）中，R为乙烯基、环氧基、氨基、甲基丙烯酰氧基、巯基或3-丙酰基硫代-1-丙基；X1、X2和X3相同或不同，各自独立地为甲氧基、乙氧基或氯；优选地，所述偶联剂选自双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物、双(三乙氧基丙基硅烷)二硫化物和3-丙酰基硫代-1-丙基-三甲氧基硅烷中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其中，所述二烯烃橡胶含有溶聚丁苯橡胶和/或三元集成橡胶；所述二烯烃橡胶的重均分子量为15万-80万且分子量分布为1.0-5.0，门尼粘度为45-60。

8.根据权利要求7所述的橡胶组合物，其中，在所述溶聚丁苯橡胶中，苯乙烯链段的含量为10-40重量%，且以所述溶聚丁苯橡胶中的丁二烯链段的总重量为基准，乙烯基含量为10-50重量%，所述苯乙烯链段为无规排列或者形成嵌段；在所述三元集成橡胶中，苯乙烯链段的含量为10-30重量%，丁二烯链段的含量为40-45重量%，异戊二烯链段的含量为25-50重量%，且所述苯乙烯链段为无规排列或者形成嵌段。

9.根据权利要求7或8所述的橡胶组合物，其中，所述二烯烃橡胶还含有填充油，以100重量份的二烯烃橡胶为基准，所述填充油的含量为0.5-40重量份。

10.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其中，所述橡胶组合物还含有活化剂，所述活化剂为氧化锌和/或硬脂酸，以100重量份的二烯烃橡胶为基准，所述活化剂的含量为2.5-4.5重量份，优选，所述活化剂为氧化锌和硬脂酸，以100重量份的二烯烃橡胶为基准，氧化锌的含量为2-3重量份，硬脂酸的含量为0.5-1.5重量份。

11.由权利要求1-10中任意一项所述的橡胶组合物与硫化剂经混炼和硫化得到的硫化橡胶。

12.根据权利要求11所述的硫化橡胶，其中，以所述橡胶组合物中100重量份的二烯烃橡胶为基准，所述硫化剂的用量为1.25-1.75重量份；所述硫化剂选自不溶性硫磺、二硫代吗啡啉和四硫化二吗啡啉中的至少一种。

13.根据权利要求11或12所述的硫化橡胶，其中，所述硫化橡胶还含有防老剂和硫化促进剂；以所述橡胶组合物中100重量份的二烯烃橡胶为基准，所述硫化促进剂的含量为2.15-3.35重量份，所述防老剂的含量为0.8-1.2重量份；所述防老剂选自2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体、N-(1，3-二甲基丁基)-N’-苯基对苯二胺、N-异丙苯基-N’-苯基对苯二胺和N-苯基-2-萘胺中的至少一种；所述硫化促进剂选自N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺、2,2’-二硫化二苯并噻唑、N-叔丁基-双(2-苯并噻唑)次磺酰亚胺、N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺、N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺和二苯胍中的至少一种。

14.权利要求11-13中任意一项所述的硫化橡胶在制备轮胎或轮胎部件中的应用。