[发明专利]耐热氧老化性能、拉伸疲劳性能优良的低气味橡胶组合物

说明书

本发明提供一种耐热氧老化性能、拉伸疲劳性能优良的低气味橡胶组合物，所述橡胶组合物的原料包括100重量份的二烯弹性体、30‑70重量份的增强填料、0.1‑8重量份的防老剂和0.5‑3重量份的交联剂，其中，所述防老剂包括6PPD含量≥98％的6PPD防老剂和S‑TMQ。本发明的低气味橡胶组合物的特点在于不添加气味抑制/吸附剂或者除味助剂，通过调整橡胶组合物配方中的防老剂组合，使用6PPD含量≥98％的6PPD防老剂和S‑TMQ的组合替代传统6PPD防老剂和TMQ防老剂的组合，能够使橡胶组合物的VOC排放量有效下降，气味等级下降，同时提升耐热氧老化性能和抗拉伸疲劳性能。

技术领域

本发明属于橡胶组合物领域，具体涉及耐热氧老化性能、拉伸疲劳性能优良的低气味橡胶组合物。

背景技术

轮胎虽然不属于车内饰品，但乘用车备胎存放在后备箱中，轮胎中挥发出来的气味仍会导致车内人员的不适感，甚至影响健康安全。

随着环保和健康安全意识的加强，人们对车内气味逐年敏感和关注。越来越多的汽车主机厂要求对备胎进行挥发性有机物(VOC)检测和控制。因此降低轮胎气味是非常有必要的。

橡胶胶料在加工过程中会加入多种配合助剂和材料(硫化剂、促进剂、防老剂等)，在橡胶胶料的硫化过程中会有复杂的化学反应，从而产生一些挥发性有机物和具有气味且令人不舒服的小分子气体。这些物质在橡胶硫化后绝大部分会被排放出来，但仍有小部分的气体会残留在橡胶制品中并随着时间逐步地释放出来。防老剂特别是对苯二胺类防老剂，例如6PPD(N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基对苯二胺)防老剂，由于其出色的防老效果在轮胎各部件中被普遍使用。虽然用量不大但由于其挥发物中的MIBK(4-甲基-2-戊酮)、苯胺等具有一定的刺激性，所以被认为是轮胎气味的主要来源之一。

目前，改善轮胎气味的手段主要有：

1)在轮胎配方中加入具有芳香气味的添加剂或者物理吸附剂从而达到气味改善的目的，但这只是对气味进行掩盖或者吸附，并没有从根本上降低VOC的排放；

2)添加除味助剂，在轮胎配方中加入物理除味剂例如聚乙二醇使橡胶在加工的过程中(混炼、硫化)产生小分子气体加速排出从而降低后续存放过程中的释放，这种方案的缺点在于增加了工厂VOC的排放，并且增加了操作者的健康风险。

另一方面，优良的耐热氧老化性能和拉伸疲劳性能是橡胶组合物领域追求的重要性能。

因此，本领域仍需要一种降低VOC排放、且耐热氧老化性能、拉伸疲劳性能优良的低气味橡胶组合物。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种耐热氧老化性能、拉伸疲劳性能优良的低气味橡胶组合物，其特点在于不添加气味抑制/吸附剂或者除味助剂，通过调整橡胶组合物配方中的防老剂组合，使用特定的6PPD防老剂和S-TMQ的组合替代传统6PPD防老剂和TMQ防老剂组合，能够使橡胶组合物的VOC排放量有效下降，气味等级下降，同时提升耐热氧老化性能和拉伸疲劳性能。

具体而言，本发明提供一种橡胶组合物，所述橡胶组合物的原料包括100重量份的二烯弹性体、30-70重量份的增强填料、0.1-8重量份的防老剂和0.5-3重量份的交联剂，其中，所述防老剂包括6PPD含量≥98％的6PPD防老剂和S-TMQ，所述S-TMQ为2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉的二、三、四聚体总含量≥80％的TMQ防老剂。

在一个或多个实施方案中，所述6PPD含量≥98％的6PPD防老剂的6PPD含量≥98.5％。

在一个或多个实施方案中，所述6PPD含量≥98％的6PPD防老剂的有机挥发物种类数不超过5。

在一个或多个实施方案中，所述6PPD含量≥98％的6PPD防老剂的有机挥发物总含量不超过6PPD含量为97％的6PPD防老剂的有机挥发物总含量的10％。