[发明专利]一种高性能子午线轮胎胎面基部用胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高性能子午线轮胎胎面基部用胶及其制备方法，该方法主要是采用一种具有宽分布、高熔体弹性、高支化、高反式1,4‑加成单元含量和聚异戊二烯嵌段长度呈现梯度分布的丁戊橡胶与天然橡胶并用来制备轮胎的胎基部用胶。该胎基复合胶料具有优良的加工性能，复合硫化胶料体现出好的相容性、高强度、高硬度、低生热、耐屈挠、不龟裂及耐老化等性能。

技术领域

本发明涉及一种子午线轮胎胎面基部用胶，特别涉及一种以具有链长度呈有序梯度分布的多个聚异戊二烯嵌段、反式-1,4结构、宽分布等特点的聚丁二烯-异戊二烯橡胶与天然橡胶为主要组分的子午线轮胎胎面基部用胶及制备方法，属于轮胎橡胶领域。

背景技术

自上世纪80年代以来，子午线轮胎从国外引进中国以来，轮胎胎侧用胶主要由50％的天然橡胶和50％的BR-9000组成。因BR-9000其Tg为-100℃，聚合物分子链高度的规整，有强烈的结晶趋势，在-35℃开始发硬，失去弹性，如果BR分子链中有少量的聚异戊二烯(IP)单元可降低共聚物的结晶，而因呈现出良好的耐低温性能，再者轮胎的带束层通常也用天然橡胶(NR)与BR并用，因二者不相容，制作的轮胎易产生龟裂，影响了轮胎的使用寿命。

聚丁二烯-异戊二烯(BIR)橡胶制作的催化体有过渡金属、锂糸和稀土等。Ti-Mg配位催化体系制备的TBIR具有低的压缩生热、耐疲劳性、抗撕裂、耐磨性和低噪音，而且生胶强度也很突出，是高性能轮胎理想的胶料，不足之处是单体转化率小于70％，并且生胶的自粘性较低，粘度较高时体现出加工性能差；现有的锂系催化合成的BIR在合成中，随着聚合温度的升高，丁二烯和异戊二烯1,4-加成含量增加，1,2-及3,4-加成物含量下降，但聚合物的分子质量分布过窄，生胶强度低，冷流大，加工性能不佳等不足。

美国专利US5405927介绍了用有机锂/钡盐催化合成的异戊二烯-丁二烯共聚，此橡胶可拉伸结晶，从而使生胶的强度与粘性增加，这种胶适用轮胎的胎面胶。英国专利GB2029426美国专利US4413089介绍了用钡盐-三丁基镁锂/三烷基铝催化对丁二烯和异戊二烯进行共聚制得的无规或嵌段共聚物，其门尼粘度为59，分子量分布D＝1.46，聚合物的加工性能及生胶粘性良好，可与天然橡胶NR并用。中国专利CN105985487A公开了一种大分子链双端都官能化改性的丁二烯-异戊二烯共聚橡胶，采用官能化引发剂与封端法共用，使分子链两端含有不同的官能团同时与炭黑/白炭黑具有良好结合力，改善轮胎的生热和滚动阻力。中国专利CN103387641A公开了一种反式-1,4-结构的丁二烯-异戊二烯共聚橡胶及其制备方法。采用MgCl₂负载钛和有机铝化合物组成的Ziegler-Natta催化体系催化丁二烯和异戊二烯共聚合合成反式-1,4-结构大于90％的丁二烯-异戊二烯共聚橡胶，该共聚橡胶由摩尔分数为20～99.5％的异戊二烯单元和0.5～80％的丁二烯单元组成。该反式共聚橡胶具有生热低、耐磨性好、耐屈挠疲劳性能优异特点，适用于动态使用橡胶制品。中国CN106699966A提供了一种丁二烯-异戊二烯共聚橡胶及其制备方法。丁二烯-异戊二烯共聚橡胶的分子链由两段组成，一段为丁二烯均聚段，另一段为丁二烯-异戊二烯无规共聚段，此共聚橡胶具有优异的力学强度和耐曲挠龟裂性能。