[发明专利]包含嵌段共聚物的橡胶组合物和嵌段共聚物

说明书

本发明公开了包含嵌段共聚物的橡胶组合物和嵌段共聚物。公开了一种橡胶组合物，其包含弹性体、填料和嵌段共聚物，所述嵌段共聚物包含弹性体嵌段和包括聚烷基丙烯酸酯的热塑性嵌段。聚烷基丙烯酸酯含有单键氧原子。烷基丙烯酸酯在其单键氧原子上包含多环取代基。橡胶组合物可用于选自轮胎、动力传送带、软管、履带、空气套筒和传送带的制品。还公开了一种嵌段共聚物，其包含弹性体嵌段和包含聚烷基丙烯酸酯的热塑性嵌段。聚烷基丙烯酸酯含有单键氧原子。烷基丙烯酸酯在其单键氧原子上包含多环取代基。嵌段共聚物是二嵌段共聚物。

技术领域

本发明涉及一种橡胶组合物，特别是一种硫-可硫化或硫-硫化的橡胶组合物，其包含嵌段共聚物。此外，本发明涉及包含橡胶组合物的橡胶产品，例如轮胎或轮胎组件，并且涉及嵌段共聚物。

背景技术

橡胶组合物，特别是用于轮胎但不局限于这种应用的橡胶组合物，需要满足多种要求，例如耐久性、刚度、弹性、低滞后和更多。为了进一步改进橡胶组合物用于某些应用的性质，过去已经建议使用超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。然而，虽然聚乙烯材料的使用在一些应用中有助于改善橡胶性质，例如刚度，但是其使用也具有一些固有的缺点。例如，一个问题是其相对低的熔点，在135℃的量级，其在许多橡胶组合物中可以是有问题的。与将聚乙烯配混到橡胶制剂中有关的另一缺点是，难以将其加工和分散在橡胶制剂中，从而由于相对差的分散而限制所需的增强效果。此外，还可以通过提供合适的有机或无机填料材料来改善刚度。然而，将这种填料的量增加到较高水平也可具有多个缺点，例如重量增加、混合期间的问题等。虽然已经有许多用于提供具有高刚度的橡胶组合物的方法，但是仍留有显著的改进空间。

发明内容

本发明涉及根据权利要求1的橡胶组合物，根据权利要求8的制品，和根据权利要求9的嵌段共聚物。

从属权利要求涉及本发明的优选实施方案。

本发明的第一个目的是提供先进的增强橡胶组合物及其材料，特别是用于轮胎部件的增强橡胶组合物及其材料。

本发明的另一个目的可以是提供在有限的滞后和/或重量的情况下具有高刚度的橡胶组合物。

本发明的另一个目的是与常规热塑性材料如UHMWPE的共混相比，获得小的相尺寸。

在本发明的一个方面，提供了一种橡胶组合物，该橡胶组合物包含弹性体、填料和嵌段共聚物。根据本发明，嵌段共聚物具有弹性体嵌段和包含聚烷基丙烯酸酯的热塑性嵌段，其中烷基丙烯酸酯在其单键氧原子上包含多环取代基。

已经发现，提供所述嵌段共聚物材料降低了橡胶组合物中的相尺寸，特别是与其它常规热塑性增强材料（reinforcement）如UHMWPE相比。具有弹性体嵌段的嵌段共聚物与橡胶组合物中的其它弹性体相容。此外，根据本发明人的非约束理论，与弹性体嵌段(共价)键合或换句话说连接的聚烷基丙烯酸酯与橡胶组合物的其它成分如填料连接。此外，聚烷基丙烯酸酯的提供增强了橡胶胶料，其中其取代基显著限制了橡胶胶料内的链移动性。总之，嵌段共聚物有助于提供增强，特别是分别在比常规填料材料更低的重量或密度下。这些嵌段共聚物在高温热稳定性方面也比其它热塑性增强材料例如上述UHMWPE具有更少的缺点。

在优选的实施方案中，弹性体和/或弹性体嵌段包含至少一种基于二烯的弹性体或由至少一种基于二烯的弹性体组成。

优选地，基于二烯的弹性体选自丁苯橡胶、聚丁二烯、溶液聚合的丁苯橡胶、乳液聚合的丁苯橡胶、天然橡胶、合成聚异戊二烯橡胶和异戊二烯-丁二烯橡胶中的一种或多种。基于二烯的弹性体可基于单体残基，例如丁二烯、苯乙烯和异戊二烯中的一种或多种。提供这种弹性体嵌段有助于改进与橡胶组合物中的其它橡胶或基于二烯的弹性体的相容性。

在优选的实施方案中，嵌段共聚物确切地，或换句话说仅具有两个嵌段，即弹性体嵌段和热塑性嵌段。再换句话说，嵌段共聚物是二嵌段共聚物。