[发明专利]一种橡胶组合物、具有自愈合功能的改性橡胶及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及橡胶领域，具体地，涉及一种橡胶组合物、一种具有自愈合功能的改性橡胶以及该具有自愈合功能的改性橡胶的制备方法和应用。所述具有自愈合功能的改性橡胶含有双烯体基团和亲双烯体基团，以该改性橡胶中的橡胶结构单元的摩尔数为100摩尔份计，所述双烯体基团的含量为0.01‑5摩尔份，所述亲双烯体基团的含量为0.01‑5摩尔份。本发明的改性橡胶具有较好的自愈合性能，并且本发明的改性橡胶的自愈合最适合温度与轮胎的使用温度大致重合从而能够有效地发挥自愈合性能，并且本发明的改性橡胶仍然具有较好的耐老化性能等综合性能。

技术领域

本发明涉及橡胶领域，具体地，涉及一种橡胶组合物、一种具有自愈合功能的改性橡胶以及该具有自愈合功能的改性橡胶的制备方法和应用。

背景技术

随着欧盟轮胎标签法和美国“双反”法的逐步实施，国内外汽车行业对轮胎安全、节能、耐用的要求也越来越迫切。

2015年，全国轮胎总产量为5.65亿条，其中子午线轮胎产量5.15亿条(全钢胎产量1.1亿条，半钢胎产量4.05亿条)，斜交胎产量0.5亿条。若能提高国内轮胎的品质，使其具有自修复的功能，提高耐久性、安全性，则每年可节约大量宝贵的橡胶及其他原料资源、减少环境污染，提高国产轮胎的市场竞争力。

2015年9月，韩泰轮胎宣布，将提供一款型号为215/55R17Ventus Prime2SEALGUARD自动修复轮胎，为大众Touran配套。该款轮胎是韩泰研发的首款自动修复轮胎，较之普通轮胎，安全性能尤为出众。轮胎采用韩泰“自动修复技术”制成，在轮胎内部涂有一层自补胎黏性材料，当遭遇扎刺时，胎体能够自动密封直径不超过5毫米的刺孔，从而修复胎面。因此，配置了该款自动修复轮胎的汽车无需携带备胎，在释放车内空间的同时，也省去了车主路边换胎的麻烦。

US8962730B2公开了一种自愈合的轮胎胎肩橡胶材料配方。首先，丁苯橡胶与含有巯基以及三联吡啶基团的化合物反应，得到三联吡啶基团接枝的丁苯橡胶；橡胶配方中还含有金属盐，例如七水合硫酸亚铁、氯化亚铁、二氯化镍、氯化钌、硬脂酸钴、硬脂酸锌等物质的一种或多种，能提供Cu²⁺、Fe²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Zn²⁺、Ru²⁺等离子；在橡胶材料使用过程中，材料中Zn²⁺、Co²⁺等离子与丁苯橡胶的三联吡啶基团发生配位反应及其逆反应，从而实现橡胶材料的自愈合。

专利WO 2013/164843 A1公开了一种可自愈合的热可逆顺丁橡胶共混物，顺丁橡胶与马来酸酐接枝的聚丙烯共混，然后加入3-胺基-1，2，4-苯三唑，利用共混物中极性基团间的热可逆氢键相互作用实现共混物的热可逆自愈合。

在现有制备自愈合轮胎橡胶组合物的一些专利技术中，金属离子是材料自愈合反应的参与者之一，但是金属离子却会影响橡胶材料的耐老化性能，制备的橡胶组合物虽然具有自愈合的能力，但是防老化性能却受影响。在另一些专利技术中，利用热可逆氢键或离子键实现材料的自愈合功能，其技术也有不完美的一面，氢键属于分子间作用力，其自愈合的最佳温度范围与轮胎使用的温度范围不一致，因此，不适用于作为轮胎的自愈合材料。因此，需要提出一种能够解决上述问题的制备自愈合橡胶组合物的新方法。

发明内容

本发明的目的是克服现有的具有自愈合功能的改性橡胶存在的自愈合温度范围与轮胎使用的温度范围不一致和/或自愈合改性影响了橡胶的原有性能的不足，提供了一种橡胶组合物、一种具有自愈合功能的改性橡胶以及该具有自愈合功能的改性橡胶的制备方法和应用。本发明的改性橡胶具有较好的自愈合性能，并且本发明的改性橡胶的自愈合最适合温度与轮胎的使用温度大致重合从而能够有效地发挥自愈合性能，并且本发明的改性橡胶仍然具有较好的耐老化性能等综合性能。