[发明专利]一种橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种橡胶组合物，其特征在于，所述橡胶组合物含有极性橡胶和极性增强剂，所述极性橡胶由极性结构单元和非极性结构单元组成且其中极性结构单元的含量为25-45重量％，所述极性橡胶的内聚能密度为300-400J/cm³；所述极性增强剂表面的极性基团密度为0.1-10个基团/nm²，以所述极性橡胶的含量为100重量份计，所述极性增强剂的含量为10-50重量份。

2.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其中，所述极性橡胶中极性结构单元的含量为30-45重量％。

3.根据权利要求2所述的橡胶组合物，其中，所述极性橡胶中极性结构单元的含量35-40重量％。

4.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其中，所述极性橡胶的内聚能密度为350-400J/cm³。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的橡胶组合物，其中，所述极性结构单元为具有腈基、羧酸基、羧酸酯基和卤素基团中的一种或多种的单烯烃类化合物和/或共轭二烯烃类化合物经过双键开键所形成的结构单元。

6.根据权利要求5所述的橡胶组合物，其中，所述极性结构单元为丙烯腈、丙烯酸、丙烯酸甲酯和氯丁二烯中的一种或多种经过双键开键所形成的结构单元。

7.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其中，所述非极性结构单元为乙烯、丙烯、丁二烯、苯乙烯和异戊二烯中的一种或多种经过双键开键所形成的结构单元。

8.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其中，以所述极性橡胶的含量为100重量份计，所述极性增强剂的含量为25-45重量份。

9.根据权利要求8所述的橡胶组合物，其中，以所述极性橡胶的含量为100重量份计，所述极性增强剂的含量为35-40重量份。

10.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其中，所述极性增强剂表面的极性基团密度为1-6个基团/nm²。

11.根据权利要求1-4和10中任意一项所述的橡胶组合物，其中，所述极性增强剂上含有的极性基团选自羟基、羧基和环氧基中的一种或多种；所述极性增强剂的基体选自碳、金属氧化物、非金属氧化物、碳酸盐和硅酸盐中的一种或多种。

12.根据权利要求11所述的橡胶组合物，其中，所述性增强剂选自石墨烯、氧化石墨烯和白炭黑中的一种或多种。

13.根据权利要求12所述的橡胶组合物，其中，所述极性增强剂为白炭黑或白炭黑和氧化石墨烯的混合物，以所述极性橡胶的含量为100重量份计，所述白炭黑的含量为20-40重量份，所述氧化石墨烯的含量为0-20重量份。

14.根据权利要求12所述的橡胶组合物，其中，所述极性增强剂为白炭黑和氧化石墨烯的混合物，以所述极性橡胶的含量为100重量份计，所述白炭黑的含量为20-35重量份，所述氧化石墨烯的含量为0.01-10重量份。

15.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其中，所述橡胶组合物中还含有偶联剂、防老剂、硫化剂、硫化活性剂、硫化促进剂和增塑剂，以所述极性橡胶的含量为100重量份计，所述偶联剂的含量为1-5重量份，所述防老剂的含量为1-5重量份，所述硫化剂的含量为3-9重量份，所述硫化促进剂的含量为1-4重量份，所述硫化活性剂的含量为2-4重量份，所述增塑剂的含量为1-5重量份。