[发明专利]橡胶组合物及加工方法，及应用其的橡胶制品和生产方法

说明书

本发明公开了一种橡胶组合物及加工方法，以及应用橡胶组合物的制品及生产方法，一种橡胶组合物，其包括：橡胶基体、补强填充剂和交联剂，所述100重量份橡胶基体包含：支化聚乙烯1～99份，乙丙橡胶0～90份，丁二烯共聚物弹性体1～95份。其有益效果是，该橡胶组合物具有良好的耐磨性、耐老化性、物理机械性能和粘结性能，可用于生产轮胎、胶管、输送带、鞋底材料等橡胶制品。

技术领域

本发明属于橡胶领域，具体涉及到一种橡胶组合物及其加工方法，本发明还涉及到该橡胶组合物的应用，以及生产该橡胶制品的方法。

背景技术

丁二烯共聚物弹性体在合成橡胶领域占有重要地位，其中丁苯橡胶的产能最大。丁苯橡胶在补强剂的配合下具有优异的力学性能、耐磨性，但耐热老化性、耐天候老化性和耐臭氧老化性较弱，这是由于分子链结构中含有双键，容易在高温或者臭氧的影响下发生破坏，从而导致橡胶的性能劣化。而乙丙橡胶由于分子主链高度饱和，化学结构稳定，因此具有极佳的耐老化性，但耐磨性弱于丁苯橡胶。现有技术中通常采用乙丙橡胶与丁苯橡胶并用的方法，来改善丁苯橡胶的耐热老化性、耐天候老化性以及耐臭氧老化性，或者来改善乙丙橡胶的耐磨性。但是由于两者的共硫化性能较差、各胶种自身存在性能缺陷等因素的影响，并用较多乙丙橡胶会造成丁苯橡胶的耐磨性变差，并用较多丁苯橡胶也会造成乙丙橡胶的耐老化性变差，另外两者的整体力学性能也会下降。现有技术中对于改善乙丙橡胶与丁苯橡胶共硫化性能已经有比较充分的研究，采用过氧化物硫化体系或者硫磺和过氧化物共用的复合硫化体系已经可以达到比较理想的共硫化程度。但是各胶种固有的性能缺陷一直没有得到明显改善，因而两者并用的橡胶制品的综合性能还存在进一步提升的需求和空间。

尤其是对于力学性能或者耐磨性要求较高的应用场合，为了不影响使用效果，往往只能并用较少的乙丙橡胶，无法进一步改善制品的耐老化性能。例如，为了在改善丁苯橡胶耐老化性的基础上，不明显影响原有的力学性能和耐磨性能，现有技术通过向乙丙橡胶中添加增塑剂，来降低乙丙橡胶的门尼粘度，使少量的乙丙橡胶可以呈连续相，进而使丁苯橡胶包覆在乙丙橡胶中，但由于过多的低分子量增塑剂对导致胶料的耐磨性变差，所以这种方案也存在明显的局限性。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种在耐老化性能、力学性能和耐磨性能等方面的综合表现更为优异的新型橡胶组合物。

为了实现上述目的，本发明提出的技术方案是：使用支化聚乙烯部分或者全部替代现有技术中的乙丙橡胶来与丁二烯共聚物弹性体并用。本发明所用支化聚乙烯是一类支化度不低于50个支链/1000个碳的乙烯均聚物，目前它的合成方法主要采用(α-二亚胺)镍/钯催化剂通过配位聚合催化乙烯均聚得到。

支化聚乙烯的分子链完全饱和，耐老化性能类似于甚至优于乙丙橡胶。同时由于支化聚乙烯具有丰富的支链分布，相对于支链主要为甲基的乙丙橡胶而言，可以在更大程度上破坏分子链的规整性，在同等分子量下，拥有更低的门尼粘度和更好的加工性能，与丁苯橡胶等其他胶种并用的时候容易形成连续相，从而使整体具有更好的耐老化性；另一方面，在同等门尼粘度下，支化聚乙烯可以具有更高的分子量，而且支化聚乙烯的不同长度的支链可以在过氧化物硫化时在分子主链之间形成多种不同长度的C-C交联键，有效避免应力集中，从而赋予整体更高的物理机械性能。所以本发明可以提供同时具有良好的耐老化性能、力学性能和耐磨性能的橡胶组合物。

为了实现上述目的，本发明提供一种橡胶组合物，包含橡胶基体、补强填充剂和交联剂，其特征在于，按重量份计，所述每100份橡胶基体中包含大于0份且不超过99份的支化聚乙烯，0～75份乙丙橡胶和1～95份丁二烯共聚物弹性体，其中支化聚乙烯为有支链结构的乙烯均聚物。其中，支化聚乙烯的支化度不低于50个支链/1000个碳，重均分子量不低于5万，门尼粘度ML(1+4)125℃不低于2。

进一步的技术方案是，所述每100重量份橡胶基体中含有5～95份支化聚乙烯。

进一步的技术方案是，所述支化聚乙烯的支化度为50～150个支链/1000个碳。