[发明专利]一种多双键极性化合物改性BR及其制备方法和半钢子午线轮胎胎面胶配方

说明书

本发明公开了一种多双键极性化合物改性BR及其制备方法和半钢子午线轮胎胎面胶配方。多双键极性化合物改性BR由多双键极性化合物均匀分散在BR中构成，其制备方法是在BR胶液与多双键极性化合物搅拌溶解均匀后，进行蒸汽凝聚，即得。该多双键极性化合物改性BR用于半钢轮胎胎面胶配方中，硫化后的胎面胶体现出良好的抓地性能和较低的滚动阻力，相比于通用型BR其滚动阻力改善率达到30％以上。

技术领域

本发明涉及一种改性BR及半钢子午线轮胎胎面胶配方，具体涉及一种多双键极性化合物改性BR，以及包含多双键极性化合物改性BR的半钢子午线轮胎胎面胶配方，多双键极性化合物改性BR可以强化橡胶与极性填料的亲和力，降低炭黑等填料在胶料中自行集聚的Payne效应，从而改善橡胶的滞后损失，获得高性能轮胎，属于改性轮胎橡胶领域。

背景技术

在欧盟标签法中对应的A～G 7个等级中，中国国内的部分轮胎公司使用通用型SSBR和通用型BR配合只能生产B/C级轮胎，而要向更高级别如双B或A/B或双A级标准，将是未来的发展目标。这对橡胶新材料的选用尤为重要，其中之一的方法是将极性物质引入SSBR和BR分子中或引入硫化胶的大分子网络中，极性基团强化橡胶与极性填料的亲和力，降低炭黑等填料在胶料中自行集聚的Payne效应，从而改善橡胶的滞后损失，获得高性能轮胎。

现有的传统的第三代溶聚丁苯橡胶(SSBR)尽管分子结构中乙烯基单元含量为40～65％，但分子中无极性基团，SSBR与高顺式BR配合采用硅配方制成的半钢轮胎只能达至B/C级标准，而更高等级或标准如双A或A/B的半钢轮胎至目前还没有见文献报到。

在(时青云等.国产溶聚丁苯橡胶在绿色轮胎胎面胶中的应用【J】.轮胎工业,2016,36(6)中)使用配方为通用型充油SSBR 165；BR-9000 30；白炭黑90；碳黑30及其它配合剂组成的胶料制成的半钢轮胎只能达至B/C级标准。固特异轮胎橡胶公司的专利(CN103483645A)公开的一种充气轮胎的制备方法，具体公开充气轮胎胎面胶配方中的溶聚丁苯橡胶结合的苯乙烯质量分数为20～50％、1,2-乙烯基质量分数为10～40％和通用型BR及低PCA加工油、二氧化硅、含硫有机硅化合物等助剂组成。按上述配方制作半钢轮胎其抓地只能达到B级、滚动阻力为C级。中国专利(CN102863656A)公开一种用于制备高性能轮胎的胎面胶料，系采用10～40份的结构改性高乙烯基聚丁二烯橡胶与60～90份的天然橡胶(NR)或丁苯橡胶(SBR)中的至少一种共混、硫化制得，该胎面胶料相比于通用BR同等配方在其滚动阻力和抗湿滑性能等方面有一定的改善，但仍达不到B/B级标准,同时此项技术也没有介绍这种改性高乙烯基聚丁二烯橡胶的分子构造及合成方法。

如横滨橡胶株式会社在中国申请的专利(公开号CN103221476A)公开了一种轮胎胎面用橡胶组合物，具体公开了改性共轭二烯系聚合物橡胶具有末端改性基，末端改性基是使用有机活性金属化合物作为引发剂、在烃溶剂中使共轭二烯系单体和芳香族乙烯基单体进行共聚，并使所得的活性共轭二烯系聚合物链与具有能够与该聚合物链的活性末端反应的官能团的化合物进行反应而生成的，该末端改性基含有能够与二氧化硅相互作用的官能团。此法改性的橡胶属于分子链末端官能化的SSBR。

另外，现有的官能化SSBR、通用型BR、硅-69或硅75及白碳黑等配制的高性能轮胎配方中，对于硅-69或硅75而言，它与白碳黑和橡胶偶合属于物理结合，不能参与网络大分子的弹性回复；对于官能化的SSBR而言虽然含有官能基团，但BR通常使用的是稀土催化制备的BR(如CB-24)或镍系催化BR-9000，即BR分子中或分子末端无官能基团，导至硫化网络大分子最终交联点到链端之间仍含有一定量的自由度较大的链节很难参与大分子有效的弹性回复过程，在周期性的形变中损失的能量易于转化为热。即这也是现有技术的不足之处。