[发明专利]聚丁二烯原位异构化的方法

说明书

在聚丁二烯的情况下原位异构化的方法可包括将可交联橡胶组合物的混合物组分添加到混合器中，所述混合物组分包含至少10phr的具有至少80重量％顺式键的聚丁二烯橡胶和至多90phr的具有至少一些二烯属不饱和度的第二橡胶组分，以及在非生产性阶段期间混合所述混合物组分。这类方法可包括在生产性阶段期间在碾磨机上处理混合物组分，添加至少3phr的二硫化物异构化试剂，以及使二硫化物异构化试剂与混合物组分混合。混合可在内部混合器中进行，其中将异构化试剂添加到混合器中，或者可将其在混合物组分从混合器中落下以在碾磨机上冷却之后添加到碾磨机中。

技术领域

本发明大体上涉及橡胶的异构化，并且更具体来说涉及在制备和/或固化橡胶组合物期间聚丁二烯的异构化。

背景技术

轮胎设计者必须考虑环境，在所述环境中将放置他们的轮胎以确保其以最有效的水平操作。一些实例为显而易见的，如雪地轮胎和其它冬季轮胎，其经专门设计以在雪地和冰的条件下表现良好，外加用于最佳雪地和冰牵引的特定胎面特征。并非如此显而易见的另一实例为将抗降解剂添加到轮胎中以有助于防止轮胎损害受臭氧的环境影响。

轮胎设计者必须在选择适用的弹性体时还考虑环境。一种用于轮胎的非常常见的弹性体为聚丁二烯，并且当今所制造的大量聚丁二烯用于轮胎产业。尤其适用于改善轮胎的磨损性能是已知的。

聚丁二烯由在聚合物内产生以下三种不同形式的1,3-丁二烯的聚合而形成：顺式-1,4、反式-1,4和乙烯基-1,2。如本领域中所熟知，用于产生聚丁二烯的聚合方法会影响每种形式的数量。举例来说，钕催化剂的使用可能提供具有大于95％顺式-1,4键的聚丁二烯，而锂催化剂的使用可能提供反式-1,4含量为20％到60％并且乙烯基-1,2含量为8-14％的聚丁二烯。

想要将较高含量的聚丁二烯并入冷气候轮胎中的轮胎设计者所面对的一个问题是高顺式-1,4含量聚丁二烯在低温下变得相当硬，达到高剪切模量。这一硬化是由于由结构的高规律性引起的聚合物的结晶。虽然这对低顺式-1,4聚丁二烯不是问题，但是如果轮胎设计者可具有使用较高顺式-1,4含量BR而不结晶的能力将为有益的，其将提供在低温下具有合适复数剪切模量的橡胶组合物。

发明内容

本发明的特定实施例包括聚丁二烯原位异构化的方法。这类方法可包括将可交联橡胶组合物的混合物组分添加到混合器中，所述混合物组分包含至少10phr的具有至少80重量％顺式键的聚丁二烯橡胶和至多90phr的具有至少一些二烯属不饱和度的第二橡胶组分，以及在非生产性阶段期间使混合物组分混合。这类方法可进一步包括在生产性阶段期间在碾磨机上处理混合物组分，添加至少3phr的二硫化物异构化试剂并且将二硫化物异构化试剂与混合物组分混合。在特定实施例中，适用的二硫化物异构化试剂选自以下组成的组：2,2-二硫基双(苯并噻唑)、2-硝基-对甲苯基二硫化物、4-(2-苯并噻唑基二硫基)吗啉、二硫化四乙基秋兰姆(tetraethylthiuram disulfide)以及其组合。

在特定实施例中，混合可在内部混合器中进行。在一些实施例中，可将异构化试剂添加到混合器中，并且在其它实施例中，可将其在混合物组分从混合器中落下以在碾磨机上冷却之后添加到碾磨机中。所述方法可进一步包括在生产性阶段将硫或过氧化物固化剂添加到混合物中。

从本发明的特定实施例的以下较详细描述将显而易见本发明的前述和其它目标、特征和优点。

附图说明

图1为在所关注的温度范围内绘制各种橡胶组合物的复数剪切模量G*的曲线图。

具体实施方式

本发明的特定实施例包括从已进行原位异构化的聚丁二烯和适用于这类方法以及用于形成橡胶制品(如轮胎组分)的橡胶组合物中形成橡胶制品的方法。聚丁二烯的异构化导致一些顺式-1,4键异构化成反式-1,4，并且在特定实施例中，这类原位异构化可能在橡胶产业中常用的内部混合器中在混合橡胶组合物期间和/或在固化橡胶制品期间进行。