[发明专利]一种弹性体组合物和充油橡胶

说明书

技术领域

本发明涉及一种组合物以及含有该组合物的充油橡胶。 

背景技术

近年来，随着国家节能减排战略的提出和汽车工业的快速发展，人们对轮胎的安全性能和节能性能提出了更高的要求，轮胎已向高性能方向发展，这种高性能要求主要包括：（1）良好的抗湿滑性能。这要求胎面胶有高的对地抓着力，包括对干、湿路面，特别是结冰路面能良好抓着，以确保高速下的行车安全。（2）低滚动阻力。降低滚动阻力的直接好处是减少单位里程的油耗，据统计，轮胎的滚动阻力每下降2%～4%，便可节油1%，面对汽油价格不断攀升的现状，这一性能的提高无疑有重要的现实意义。（3）优异的耐磨性。提高轮胎的耐磨性，可以延长轮胎的使用寿命。然而，抗湿滑性、滚动阻力和耐磨性三方面相互制约，特别是抗湿滑性和滚动阻力之间的制约最为突出，难以兼顾，开发新型橡胶材料的主要目的是为了消除由这些性能造成的相互制约。通常情况下，抗湿滑性与滚动阻力可分别由硫化胶在0℃及60℃时的损耗因子tanδ值来表征。0℃时的tanδ值越大，抗湿滑性越好；60℃时的tanδ值越小，滚动阻力越低。要使胶料获得良好的综合性能，应尽量增大0℃时的tanδ值，减小60℃时的tanδ值。 

优异的高性能轮胎材料除了橡胶本身具有出色的综合性能外，还需从橡胶加工工艺的角度考虑。门尼粘度是影响加工工艺性能的主要考察指标，对橡胶本身的性能产生一定的影响。通常认为，生胶料门尼粘度的增加，可以提高或改善混炼胶的强度，从而提高硫化胶300%定伸强度和撕裂强度。 虽然高门尼的生胶料在强度方面具有优势，但由于其混炼胶的门尼粘度增加过大，会导致填料在胶料中的分散程度有所降低，对橡胶后加工工艺造成一定的影响。而国内外普遍采用橡胶充油技术来解决这一问题，该技术已经应用于溶聚丁苯橡胶中。 

CN1276390A公开了一种制备溶聚丁苯橡胶的方法，采用含有机锂与碱金属醇盐的引发体系，用多乙烯基芳烃作反应原料，以四氢呋喃作极性调节剂，以脂肪烃、环烷烃或它们的混合物作非极性烃类溶剂，用四氯化锡作偶联剂，制备得到丁苯橡胶（SBR）及充油SBR，尽管该方法制备得到的充油SBR具有低的1,2-结构含量、宽分子量分布，但该方法制得的产品充油后抗氧化性能需要进一步提高。 

JP3009936A公开了一种充油溶聚苯乙烯丁二烯共聚物，是将基础聚合物填充油而获得，上述基础聚合物的苯乙烯含量≤10wt%，乙烯基含量≤15%，充油后的溶聚苯乙烯丁二烯共聚物的门尼粘度（ML1+4,100℃）为80-130，尽管该技术制得的橡胶具有较好的低温使用性能，制备的轮胎特别适用于冰雪路面，但该橡胶的苯乙烯含量及乙烯基含量均较低，且制得的产品充油后抗氧化性能需要进一步提高。 

JP61255917A公开了充油SBR的制备，该发明将丁二烯和苯乙烯的混合物、丁基锂、环己烷、甲基丙二烯、BuOCH₂CH₂OBu或叔胺于100℃下混合，然后用SnCl₄处理，最后将聚合物溶液填充芳烃油，混合并硫化成橡胶。该充油丁苯橡胶具有较好的强伸性能及回弹性能，但该充油丁苯橡胶的防老化性能还有待进一步提高。 

与充油溶聚丁苯橡胶类似，也有很多研究机构对充油集成橡胶进行了相关研究，这是因为充油集成橡胶不仅可以保持较好的物理机械性能，并具有优异的动态力学性能。填充油后的集成橡胶降低了成本，改善了其加工性能，获得的充油集成橡胶更容易被下游用户所接受。 

US6,977,276B2公开了一种充油集成橡胶及组合物，该充油集成橡胶包含：由异戊二烯和任选地选自共轭二烯和乙烯基芳族单体当中至少之一衍生的溶液聚合弹性体；以及每100重量份弹性体（phr）约5-70重量份的填充油，所用填充油品为低PCA油，油品的玻璃化转变温度介于约-80℃～-40℃。该发明提供的充油集成橡胶具有稳定的门尼粘度，不会发生填充油加入后的聚合物的降解。但采用该方法，所使用的填充油价格昂贵，从而增加了充油集成橡胶的成本。 

综上所述，为了改善丁苯橡胶或者集成橡胶的加工性能，往往需要加入填充油。目前的技术中，当采用常规的填充油改善丁苯橡胶或者集成橡胶的加工性能时，随着时间的推移，这些类型的橡胶容易发生由填充油引发的降解。当不采用常规的填充油时，目前可选的不会使充油丁苯橡胶和充油集成橡胶发生降解的填充油价格昂贵。 

综上所述，目前亟需一种产品，该产品能够使得在用常规填充油充油后得到的充油橡胶可以在保持良好的物理机械性能和优异的动态力学性能的同时，兼具良好的防老化性能。 

发明内容