[发明专利]提高橡胶组分之间的粘合力

说明书

在生产某些橡胶制品时，需将预硫化的橡胶组分粘附到未硫化的(生的)橡胶组分上。例如，在翻新轮胎时，可以将未硫化的胎面粘附到预硫化的胎身上。另一方面，也可将预硫化的胎面粘附到未硫化的胎身上，以简化新轮胎的制造过程。但是，还有其它情况，最好是将两种预硫化的橡胶组分粘合到一起。

要想在预硫化橡胶组分与未硫化橡胶组分之间获得足够的粘合力往往是困难的。如果想将两种预硫化橡胶组分粘合到一起，它就更加困难了。在这种情况下，往往要使用胶粘剂和进行表面活化处理以提高粘合力。例如，通常是对预硫化橡胶组分的表面进行抛光来完成表面的活化处理。但是，通过表面活化处理和加胶粘剂的方法所能达到的粘合力强度有时被证明是不够的。

本发明所涉及的是一种提高诸如轮胎、软管或胶带等橡胶制品中不同橡胶组分之间粘合力的方法。这种技术可用来提高两种不同预硫化橡胶组分之间的粘合力或用来提高预硫化橡胶组分与未硫化橡胶组分之间的粘合力。但是，本发明的技术也可用来提高两种未硫化橡胶组分之间的粘合力。本发明的技术是基于一种偶然的发现，即含低分子量反式1,4聚丁二烯的橡胶化合物可用来提高橡胶制品中橡胶组分之间的粘合力。本发明的增粘橡胶组合物通常都含有约10重量％～40重量％低分子量反式1,4-聚丁二烯和约60重量％～90重量％至少一种橡胶状聚合物。这种共混物中所使用的橡胶状聚合物通常是天然橡胶或丁苯橡胶。但是，在增粘橡胶组合物中也可使用各种其它的橡胶状聚合物(诸如合成聚异戊二烯橡胶、异戊二烯-丁二烯橡胶、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶或顺式1,4-聚丁二烯橡胶)。这种共混物中使用的反式1,4-聚丁二烯的关键是其分子量不高于150,000左右，其反式微观结构含量要在约60％～90％之间。反式1,4-聚丁二烯的分子量最好低于约120,000。

本发明更详细地公开了一种增粘橡胶组合物，该组合物包含：(a)，约10重量％～40重量％反式1,4-聚丁二烯，其中所说的反式1,4聚丁二烯的数均分子量低于约150,000，其中所说的反式1,4-聚丁二烯的反式微观结构含量约为60％～90％；(b)，约60重量％～90重量％至少一种橡胶状聚合物。

本发明还进一步介绍了一种技术，在制造硫化橡胶制品过程中，该技术可用于提高第一橡胶组分与第二橡胶组分之间的粘合力，该技术包括如下步骤：(1)将含有低分子量反式1,4-聚丁二烯橡胶的增粘橡胶组合物层材置于第一橡胶组分与第二橡胶组分之间；(2)使第一橡胶组分与增粘橡胶组合物层材的一面接触并使第二橡胶组合物与增粘橡胶组合物层材的另一面接触；(3)在加热和加压条件下使第一橡胶组合物、第二橡胶组合物和增粘橡胶组合物一起硫化，制成硫化橡胶制品。

本发明的增粘橡胶组合物中所使用的反式1,4-聚丁二烯因其结晶度高，所以是一种热塑性树脂。因为反式1,4聚丁二烯(TPBD)在主链上含有许多双键，所以，它能与橡胶共混和共硫化。虽然TPBD是一种热塑性树脂，但是，当它单独硫化时，或当它与一种或多种橡胶共硫化时，它就会变成弹性体。在制造本发明橡胶制品时使用的TPBD通常的反式微观结构含量约为60％～90％，数均分子量约为5,000～150,000。

TPBD的反式微观结构含量优选的是约75％～85％。更优选的反式微观结构含量为78％～82％左右。TPBD的数均分子量优选的约为50,000～120,000，更优选的数均分子量为70,000～100,000左右。这种TPBD在100℃时的门尼ML-4粘度通常约为5～20。反式1,4-聚丁二烯的熔点一般为10～30℃左右。它的玻璃化温度约为-100℃-80℃。

在制造本发明橡胶制品时适用的TPBD可以采用各种不同的聚合工艺来生产。例如，用申请号为08/578,798，登记日期为1995年12月26日的美国专利所介绍的方法就可以合成出TPBD。申请号为08/578,798的美国专利技术收录在此，作全面参考。在该项技术中，1,3-丁二烯单体在钡催化系统的存在下聚合成TPBD，该催化系统包含至少一种有机锂引发剂、一种有机铝化合物、一种烷氧化钡和一种有机锌化合物。