[发明专利]一种环保型轮胎胎面用溶聚丁苯橡胶组合物及其制备方法

权利要求书

1.一种环保型轮胎胎面用溶聚丁苯橡胶组合物，其特征在于，包括质量比为1:0.8～1.2的溶聚丁苯胶浆的干胶和超高分散型纳米白炭黑，所述超分散型纳米白炭黑的表面包覆有一种羟基化轻稀土元素隔离剂，所述羟基化轻稀土元素隔离剂是由轻稀土金属氧化物与多羟基芳香族化合物和不饱和羧酸配体生成不饱和羧酸皂，然后与以烷基锂为引发剂，以苯乙烯和丁二烯为反应单体合成出的线性链段[-PS-BR-]n，在过氧化物引发作用下进行接枝聚合后制得；其中PS为苯乙烯的均聚物嵌段；BR为1，3-丁二烯的均聚物嵌段；n为大于1的正整数。

2.根据权利要求1所述的环保型轮胎胎面用溶聚丁苯橡胶组合物，其特征在于，所述溶聚丁苯胶浆是由共轭二烯烃化合物和芳基乙烯类化合物通过溶液聚合共聚而成，所述溶聚丁苯胶浆的固含量为10w％～23w％。

3.根据权利要求1所述的环保型轮胎胎面用溶聚丁苯橡胶组合物，其特征在于，羟基化轻稀土元素隔离剂的制备方法为：

(1)羟基化轻稀土金属盐桥不饱和羧酸皂的制备：以反应物总质量的百分之百计，首先在反应器甲中加入100％～200％去离子水和5％～10％氢氧化钠固体，待氢氧化钠完全溶解后，加入20％～30％多羟基芳香族化合物，升温至80～90℃并剧烈搅拌1～2hr，直至溶液完全透明得到溶液A；然后再向反应器乙中加入100％～200％去离子水和5％～10％氢氧化钠固体，待氢氧化钠完全溶解后，加入30％～40％不饱和羧酸，升温至80～90℃并剧烈搅拌1～2hr，直至溶液完全透明得到溶液B；向反应器丙中加入100％～200％去离子水和10％～20％摩尔浓度为0.4～0.7mol/L的HCl，随后加入10％～20％轻稀土金属氧化物，升温至80～90℃并剧烈搅拌1～2hr，直至溶液完全透明得到溶液C；最后在剧烈搅拌溶液C的情况下，将溶液A和溶液B混合后以10～20ml/s的速度缓缓倒入溶液C中，待出现白色固体产物后出料、洗涤、干燥后，即得到羟基化轻稀土金属盐桥不饱和羧酸皂；

(2)羟基化轻稀土金属隔离剂：以质量份数计，首先向聚合釜中依次加入100～200份溶剂，30～40份苯乙烯，0.1～0.5份结构调节剂，烷基锂引发剂，升温至50～60℃，反应20～40min；而后再向聚合釜中加入50～60份1，3-丁二烯，0.1～0.5份结构调节剂，升温至60～70℃，反应50～80min；最后加入1～5份所述羟基化轻稀土金属盐桥不饱和羧酸皂，待升温至80～90℃时加入0.05～0.2份过氧化物引发剂，反应1～2hr，反应完成后经湿法凝聚、烘干制得羟基化轻稀土金属隔离剂。

4.根据权利要求1所述的环保型轮胎胎面用溶聚丁苯橡胶组合物，其特征在于，所述轻稀土金属氧化物选自氧化镧、氧化铈、氧化钕和氧化铕中的一种或几种，优选为氧化钕。

5.根据权利要求1所述的环保型轮胎胎面用溶聚丁苯橡胶组合物，其特征在于，所述不饱和羧酸选自丙烯酸、甲基丙烯酸、2-乙基丙烯酸、2-丙基丙烯酸和2-丁基丙烯酸中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的环保型轮胎胎面用溶聚丁苯橡胶组合物，其特征在于，所述多羟基芳香族化合物是一种含有3个及以上羟基的苯甲酸，优选3，4，5-三羟基苯甲酸、2，3，4-三羟基苯甲酸、2，4，6-三羟基苯甲酸、2，4，5-三羟基苯甲酸、2，5，6-三羟基苯甲酸、2，3，4，5-四羟基苯甲酸和2，4，5，6-四羟基苯甲酸中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的环保型轮胎胎面用溶聚丁苯橡胶组合物，其特征在于，所述烷基锂选自正丁基锂、仲丁基锂、甲基丁基锂、苯基丁基锂、萘锂、环己基锂和十二烷基锂中的一种或几种，优选为正丁基锂。

8.根据权利要求1所述的环保型轮胎胎面用溶聚丁苯橡胶组合物，其特征在于，所述过氧化物为油溶性有机过氧化物，选自叔丁基过氧化氢、二叔丁基过氧化氢、过氧化二异丙苯或过氧化二苯甲酰中的一种，优选为过氧化二苯甲酰。