[发明专利]嵌段共聚物和嵌段共聚物组合物及其制备方法和硫化橡胶及应用和轮胎胎面和轮胎

说明书

本发明公开了一种嵌段共聚物和组合物及其制备方法以及硫化橡胶和应用以及胎面胶和轮胎。根据本发明的嵌段共聚物含有LCBR嵌段、SSBR₁嵌段和SSBR₂嵌段，LCBR嵌段乙烯基含量较低，SSBR₁嵌段中乙烯基含量和苯乙烯含量适中，SSBR₂嵌段中乙烯基含量和苯乙烯含量较高，并且该嵌段共聚物还含有衍生自式I所示化合物的连接单元，部分SSBR₁嵌段通过连接单元与LCBR嵌段相连，剩余部分SSBR₁嵌段直接与所述LCBR嵌段相连，至少部分SSBR₂嵌段直接与SSBR₁嵌段相连。该共聚物橡胶在能获得良好的抗湿滑性能的同时，滚动阻力也显著降低，且具有较佳的综合物理机械性能，特别适合作为轮胎的胎面用胶。CH₂＝CH‑R₁‑CH＝CH₂(式I)。

技术领域

本发明涉及一种嵌段共聚物及其制备方法，本发明还涉及含有所述嵌段共聚物的组合物以及由所述嵌段共聚物或者所述组合物形成的硫化橡胶，本发明进一步涉及所述嵌段共聚物、嵌段共聚物组合物和所述硫化橡胶的应用，本发明又涉及一种轮胎胎面和一种轮胎。

背景技术

降低能耗是汽车工业发展的长远目标，而降低轮胎的滚动阻力成为重中之重，但同时对轮胎其它重要性能如抗湿滑性、安全性、耐磨性和耐用性等则要求更加全面。

橡胶的综合性能一般采用损耗因子(tanδ)来表征，该指标可以更精确地描述橡胶的粘弹性。tanδ-温度曲线可以定性地描述包括玻璃化转变在内的粘弹行为，以表征胎面胶的一些重要性能。在玻璃化转变温区，玻璃态的开始，表明弹性行为受限制，反映胎面胶的冬季适用性和耐磨性与磨耗成线性关系；在冬季气温区，胎面胶应有良好的低温弹性，因此玻璃化转变不应出现在该区域；在0-30℃的常温区可用于表征橡胶的抗湿滑性，它反映胎面对干、湿路面的抓着力，尤其是湿路面的抓着；30-70℃的范围包含了轮胎的行驶温度，该范围内的tanδ值决定了轮胎的滚动阻力的大小；超过该温度范围，轮胎进入最大应力温区，并达到具有破坏安全作业的危险极限，其值反映生热行为，并允许估算起始热分解和轮胎应力的极限。

橡胶的抗湿滑性能一般用橡胶在动态力学性能测试中0℃时的tanδ值来间接表征，该值在0.2以上表明抗湿滑性能较好；橡胶的滚动阻力一般用橡胶在60℃时的tanδ值来表示，该值在0.12以下表明滚动阻力较低。

研究表明：各种通用胎面胶的不同性能间存在着明显的矛盾，滚动阻力小且耐磨性好的橡胶抗湿滑性差，反之亦然，没有一种通用橡胶能同时满足这些全面的要求。

目前使用的各种通用橡胶，顺丁橡胶柔性最好，滚动阻力小，但抗湿滑性差；天然橡胶柔性居中，滚动阻力性能较好，但抗湿滑性能一般；丁苯橡胶，尤其是苯乙烯含量较高的丁苯橡胶抗湿滑性能优越，但滚动阻力较大。

为了尽量平衡各种性能之间的关系，大多采用不同胶种并用，这种机械共混的方法又导致了各共混相的分离，从而影响各种助剂的分散、橡胶的硫化及最终的性能。

因此，仍然需要开发能平衡各项性能的橡胶，从而能使得轮胎既具有较低的滚动阻力，又具有较高的抗湿滑性能。

发明内容

针对现有的轮胎胎面胶存在的不足，本发明的发明人在橡胶的抗湿滑性能和滚动阻力性能的平衡方面进行了广泛深入的研究，发现：当共聚物中同时含有乙烯基含量较低的聚丁二烯橡胶、乙烯基含量和苯乙烯含量适中的溶聚丁苯橡胶、乙烯基含量和苯乙烯含量较高的溶聚丁苯橡胶，当三者的比例合适且存在偶联结构时，该共聚物橡胶在能获得良好的抗湿滑性能的同时，滚动阻力也显著降低，且具有较佳的综合物理机械性能，特别适合作为轮胎的胎面用胶。基于上述发现，完成了本发明。

根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种嵌段共聚物，该共聚物含有LCBR嵌段、SSBR₁嵌段和SSBR₂嵌段，