含改性橡膠的橡膠組合物的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及橡膠【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說(shuō)是一種含改性橡膠的橡膠組合物，其特征在于，以100重量份的橡膠組合物為基準(zhǔn)，還包含炭黑與白炭黑任意比例混合物50～80份，氨基硅烷偶聯(lián)劑1～10份，硅烷偶聯(lián)劑1～10份，氧化鋅2.0～5.0份，硬脂酸1.0～3.0份，防老劑1.0～4.0份，防護(hù)蠟1.0～2.0份，硫磺1.0～4.0份，促進(jìn)劑1.0～4.0份；其中橡膠組合物為天然橡膠、順丁橡膠、丁苯橡膠任意比例混合物0～95份，改性天然橡膠、改性順丁橡膠、改性丁苯橡膠任意比例混合物5～100份。本發(fā)明采用改性橡膠和氨基硅烷偶聯(lián)劑，提高橡膠性能并增加與白炭黑的相容性，改善膠料的加工性能并改善膠料的滯后損失。
【專(zhuān)利說(shuō)明】含改性橡膠的橡膠組合物

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及橡膠【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說(shuō)是一種含改性橡膠的橡膠組合物。

【背景技術(shù)】
[0002] 在輪胎配方領(lǐng)域，白炭黑的使用越來(lái)越廣泛。通常，白炭黑需要配合硅烷偶聯(lián)劑一 起使用才能改善與橡膠的相容性并增加白炭黑與橡膠之間的分子間作用力，提高白炭黑的 使用效果。輪胎行業(yè)常用的硅烷偶聯(lián)劑一般含有硫原子。這種類(lèi)型的硅烷偶聯(lián)劑所含的硫 硫鍵在高溫下斷裂并與橡膠發(fā)生反應(yīng)，而另一端的硅氧烷基團(tuán)分解后與白炭黑表面形成化 學(xué)鍵，因此，這種類(lèi)型的偶聯(lián)劑大大提高了白炭黑與橡膠的相互作用力，得到了大范圍的應(yīng) 用。
[0003] 通過(guò)橡膠的改性可以改善橡膠的性能并增加橡膠與白炭黑之間的相互作用力，得 到使用白炭黑的高性能橡膠配方。但是，一般的改性橡膠和輪胎工業(yè)中常用的硅烷偶聯(lián)劑 之間并不存在特殊的化學(xué)反應(yīng)。對(duì)橡膠的改性并不能促進(jìn)硅烷偶聯(lián)劑對(duì)白炭黑與橡膠之間 結(jié)合力的改善和膠料加工性能的改善。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種含改性橡膠的橡膠組 合物，采用改性橡膠和氨基硅烷偶聯(lián)劑，提高橡膠性能并增加與白炭黑的相容性，改善膠料 的加工性能并改善膠料的滯后損失。
[0005] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是：一種含改性橡膠的橡膠組合物，其 特征在于， 以100重量份的橡膠組合物為基準(zhǔn)，還包含 炭黑與白炭黑任意比例混合物50?80份，氨基硅烷偶聯(lián)劑1?10份，硅烷偶聯(lián)劑1? 10份，氧化鋅2. 0?5. 0份，硬脂酸1. 0?3. 0份，防老劑1. 0?4. 0份，防護(hù)蠟1. 0?2. 0 份，硫磺1. 0?4. 0份，促進(jìn)劑1. 0?4. 0份； 其中橡膠組合物為天然橡膠、順丁橡膠、丁苯橡膠任意比例混合物〇?95份，改性天然 橡膠、改性順丁橡膠、改性丁苯橡膠任意比例混合物5?100份。
[0006] 作為優(yōu)選，以100重量份的橡膠組合物為基準(zhǔn)，還包含 炭黑與白炭黑任意比例混合物50?80份，氨基硅烷偶聯(lián)劑3. 0?8. 0份，硅烷偶聯(lián) 劑1?10份，氧化鋅2. 0?3. 0份，硬脂酸2. 0?3. 0份，防老劑 2. 0?3. 0份，防護(hù)蠟 1. 0?2. 0份，硫磺1. 0?2. 0份，促進(jìn)劑1. 0?2. 0份； 其中橡膠組合物為天然橡膠、順丁橡膠、丁苯橡膠任意比例混合物〇?95份，改性天 然橡膠、改性順丁橡膠、改性丁苯橡膠任意比例混合物5?100份。
[0007] 本發(fā)明還可通過(guò)如下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)： 上述改性天然橡膠、改性順丁橡膠、改性丁苯橡膠是在橡膠分子鏈上帶有環(huán)氧基團(tuán)的 環(huán)氧度為〇. 05?0. 7的橡膠。
[0008] 上述的氨基硅烷偶聯(lián)劑分子結(jié)構(gòu)為：NH2(CH2)xSi(0Rl)yR2z.其中，R1和R2為Η 或甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、叔丁基、苯基。X為數(shù)字1?20, y為數(shù)字1?3， z 為 3-y。
[0009] 作為優(yōu)選，所述的炭黑選用N234或N375高補(bǔ)強(qiáng)炭黑。
[0010] 作為優(yōu)選，上述的促進(jìn)劑選用促進(jìn)劑NS。
[0011] 本發(fā)明還可通過(guò)如下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)：硫化劑TB710由90%對(duì)叔丁基苯酚二硫化物聚 合體和10%硬脂酸的復(fù)合物組成。
[0012] 本發(fā)明的有益效果是，采用改性橡膠和氨基硅烷偶聯(lián)劑，提高橡膠性能并增加與 白炭黑的相容性，改善膠料的加工性能并改善膠料的滯后損失。
[0013]

【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述： 本發(fā)明以100重量份的橡膠組合物為基準(zhǔn)，還包含炭黑與白炭黑任意比例混合物50? 80份，氨基硅烷偶聯(lián)劑1?10份，硅烷偶聯(lián)劑1?10份，氧化鋅2. 0?5. 0份，硬脂酸1. 0? 3. 0份，防老劑1. 0?4. 0份，防護(hù)蠟1. 0?2. 0份，硫磺1. 0?4. 0份，促進(jìn)劑1. 0?4. 0 份；其中橡膠組合物為天然橡膠、順丁橡膠、丁苯橡膠任意比例混合物〇?95份，改性天然 橡膠、改性順丁橡膠、改性丁苯橡膠任意比例混合物5?100份。
[0015] 上述改性天然橡膠、改性順丁橡膠、改性丁苯橡膠是在橡膠分子鏈上帶有環(huán)氧基 團(tuán)的環(huán)氧度為〇. 05?0. 7的橡膠。
[0016] 上述的氨基硅烷偶聯(lián)劑分子結(jié)構(gòu)為：NH2(CH2) XSi(0Rl)yR2z，其中，R1和R2為Η或 甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、叔丁基、苯基。X為數(shù)字1?20, y為數(shù)字1?3, ζ 為 3_y。
[0017] 作為優(yōu)選，所述的炭黑選用N234或N375高補(bǔ)強(qiáng)炭黑。
[0018] 作為優(yōu)選，上述的促進(jìn)劑選用促進(jìn)劑NS。
[0019] 硫化劑TB710由90%對(duì)叔丁基苯酚二硫化物聚合體和10%硬脂酸的復(fù)合物組成。
[0020] 采用本發(fā)明所述的原料組分及含量按現(xiàn)有常規(guī)技術(shù)即可制備，具體步驟是： 第一段混煉：將橡膠(天然橡膠、順丁橡膠、丁苯橡膠任意比例混合物〇?95改性天 然橡膠、改性順丁橡膠、改性丁苯橡膠任意比例混合物5?100)加到密煉機(jī)中，壓栓10? 60秒，將炭黑、白炭黑、氨基硅烷偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑加入到密煉機(jī)，壓栓10?200秒，提栓 后壓栓至125°C提栓，再次壓栓至140?160°C保持10?60秒后，加入氧化鋅、硬脂酸、防 老劑、防護(hù)蠟，壓栓10?60秒，提栓后壓栓至125°C提栓，再次壓栓至145°C保持10?60 秒后排膠，開(kāi)煉機(jī)上薄通兩次下片。
[0021] 第二段混煉：加入一段混煉膠，壓栓保持10?60秒，提栓后再壓栓10?60秒，提 栓后壓栓至145°C排膠，開(kāi)煉機(jī)上薄通兩次下片。
[0022] 第三段混煉：加入第二段混煉膠，和硫磺、促進(jìn)劑、防焦劑、多功能加工助劑，壓栓 保持10?60秒，提栓后壓栓至105°C排膠，開(kāi)煉機(jī)上薄通兩次下片。
[0023] 采用相同的混煉工藝對(duì)本發(fā)明的膠料和實(shí)際生產(chǎn)膠料進(jìn)行混煉、膠料性能測(cè)試發(fā) 現(xiàn)，本發(fā)明明顯提高了膠料的性能，在維持膠料耐磨性能的基礎(chǔ)上，明顯改善了膠料的滯后 損失，有效地改善輪胎的滾動(dòng)阻力。
[0024] 為了證實(shí)本發(fā)明效果的可靠性，將本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的輪胎胎面的配方及各項(xiàng)性 能指標(biāo)進(jìn)行對(duì)照，結(jié)果見(jiàn)表1和表2 : 從表1、2中可以看出，使用本發(fā)明制備的胎面膠料相比于對(duì)比例，拉伸強(qiáng)度明顯提高， 回彈性能顯著增加，滯后損失明顯改善。主要體現(xiàn)在對(duì)比例中，硫化時(shí)間為30分鐘的硫化 膠拉伸強(qiáng)度為18. 6MPa，回彈值為35,60°C下?lián)p耗因子為0. 15 ;發(fā)明配方硫化時(shí)間為30分 鐘的硫化膠拉伸強(qiáng)度為20. 5MPa，回彈值為42,60°C下?lián)p耗因子為0. 09。發(fā)明配方比對(duì)比例 拉伸強(qiáng)度增加9. 5%，回彈性增加6. 8%，滯后損失降低26. 5%。由此可見(jiàn)，使用本發(fā)明的配方 可以明顯提高輪胎胎面膠料的拉伸強(qiáng)度，改善膠料的滯后損失，改善輪胎的滾動(dòng)阻力。
[0025] 表1 :(各原料含量單位：重量份）

【權(quán)利要求】
1. 一種含改性橡膠的橡膠組合物，其特征在于，以100重量份的橡膠組合物為基準(zhǔn)，還 包含炭黑與白炭黑任意比例混合物50?80份，氨基硅烷偶聯(lián)劑1?10份，硅烷偶聯(lián)劑1? 10份，氧化鋅2. 0?5. 0份，硬脂酸1. 0?3. 0份，防老劑1. 0?4. 0份，防護(hù)蠟1. 0?2. 0 份，硫磺1. 0?4. 0份，促進(jìn)劑1. 0?4. 0份； 其中橡膠組合物為天然橡膠、順丁橡膠、丁苯橡膠任意比例混合物〇?95份，改性天然 橡膠、改性順丁橡膠、改性丁苯橡膠任意比例混合物5?100份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述含改性橡膠的橡膠組合物，其特征在于，以100重量份的橡膠組 合物為基準(zhǔn)，還包含炭黑與白炭黑任意比例混合物50?80份，氨基硅烷偶聯(lián)劑3. 0?8. 0 份，硅烷偶聯(lián)劑1?10份，氧化鋅2. 0?3. 0份，硬脂酸2. 0?3. 0份，防老劑2. 0?3. 0 份，防護(hù)蠟1. 〇?2. 0份，硫磺1. 0?2. 0份，促進(jìn)劑1. 0?2. 0份； 其中橡膠組合物為天然橡膠、順丁橡膠、丁苯橡膠任意比例混合物〇?95份，改性天 然橡膠、改性順丁橡膠、改性丁苯橡膠任意比例混合物5?100份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述含改性橡膠的橡膠組合物，其特征在于所述的改性天然橡膠、 改性順丁橡膠、改性丁苯橡膠是在橡膠分子鏈上帶有環(huán)氧基團(tuán)的環(huán)氧度為〇. 05?0. 7的橡 膠。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述含改性橡膠的橡膠組合物，其特征在于所述的氨基硅烷偶聯(lián)劑 分子結(jié)構(gòu)為：NH2(CH 2)xSi(ORl)yR2z，其中，R1、R2和R3為Η或甲基、乙基、丙基、異丙基、丁 基、異丁基、叔丁基、苯基，X為數(shù)字1?20, y為數(shù)字1?3, ζ為3-y。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述含改性橡膠的橡膠組合物，其特征在于所述的炭黑選用N234或 N375高補(bǔ)強(qiáng)炭黑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述含改性橡膠的橡膠組合物，其特征在于所述的促進(jìn)劑選用促進(jìn) 劑NS。
【文檔編號(hào)】C08K13/02GK104151650SQ201410423873
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月26日
【發(fā)明者】范長(zhǎng)亮, 劉謙, 董凌波, 王大鵬, 劉恩冉 申請(qǐng)人:三角輪胎股份有限公司