一种橡胶组合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种橡胶组合物及其制备方法，橡胶组合物包括以下重量份数的原料：橡胶100份、多功能改性剂0.5‑3份、无机补强填料30‑140份、偶联剂0‑4份。上述原料的制备方法为：(1)按照橡胶组合物的重量份数称取各原料；(2)将橡胶和多功能改性剂混合并在110‑160℃条件下进行热反应处理60‑300s，得到混合物料；(3)在混合物料中加入无机补强填料、偶联剂、加工助剂和硫化助剂进行混炼，得到橡胶组合物。本发明专利技术中通过在橡胶组合物中添加多功能改性剂，能够提高耐磨性能、抗湿滑性能并具有低滞后损失、低生热，低滚动阻力的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种橡胶组合物及其制备方法
本专利技术涉及轮胎制造
，更具体的说是涉及一种橡胶组合物及其制备方法。
技术介绍
目前，随着汽车工业的发展，乘用车已经成为人民生活中不可或缺的交通工具。而轮胎是汽车上的非常重要的零部件，是汽车唯一与地面接触的部件，汽车的各种性能，比如驱动制动性能，燃油经济性能、乘坐舒适性能，操纵稳定性能、抗破坏性能、安全性能等完全靠轮胎与地面之间的相互作用来实现，轮胎性能的优劣对汽车是极其重要。为了提高轮胎橡胶组合物的抓地性能，人们使用天然橡胶改性后的橡胶，其中应用较多的是环氧天然橡胶。然而使用环氧天然橡胶制作汽车轮胎时，由于环氧天然橡胶容易受热老化，产生硫化还原，使轮胎性能在使用中渐渐劣；现有轮胎配方技术中的在改善其中一项性能时，其他性能往往会有较大幅度的降低，尤其是通过增加或更换填料来改善耐磨性能时，滚动阻力会明显变差，且其不具备良好的加工性能。因此，如何提供一种具有高耐磨性能，且具备良好的低生热、低滚动阻力、加工性能和高抗湿滑性能的用于制造轮胎的橡胶组合物及其制备方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种用于轮胎的磨耗、湿滑、滚阻同时改善的橡胶组合物及其制备方法。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种橡胶组合物，其特征在于，包括以下重量份数的原料：橡胶100份、多功能改性剂0.5-3份、无机补强填料30-140份、偶联剂0-4份。本专利技术的有益效果：本专利技术中通过在橡胶组合物中添加多功能改性剂，能够提高耐磨性能、抗湿滑性能并具有低滞后损失、低生热，低滚动阻力的性能。优选地，所述橡胶为聚丁二烯橡胶、顺丁橡胶、聚异戊二烯橡胶、丁基橡胶、苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶、乙烯-丙烯-二烯单体共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物橡胶和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物橡胶中的任一种或几种的组合。优选地，所述橡胶为天然橡胶，更加优选地为STR20。更加优选地，所述苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶中含有5％-40％wt的苯乙烯。所述苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶为以下弹性体物质中的一种或几种混合而成：未改性溶聚丁苯橡胶、未改性乳聚丁苯橡胶、端基改性溶聚丁苯橡胶、端基改性乳聚丁苯橡胶、主链改性溶聚丁苯橡胶和主链改性乳聚丁苯橡胶。聚丁二烯橡胶为顺-1,4-聚丁二烯橡胶，聚异戊二烯橡胶为顺-1,4-聚戊二烯橡胶，丁基橡胶为氯化丁基橡胶和/或溴化丁基橡胶。更加优选地，上述橡胶为至少两种原料。更加优选地，橡胶选用苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶和顺丁橡胶。采用上述技术方案的有益效果：两者组合是考虑高耐磨和低滚动阻力性能。在丁苯橡胶中更优选的是乳聚丁苯橡胶，因为乳聚丁苯橡胶加入多功能改性剂，湿滑-滚阻-磨耗-加工性能更能很好的平衡。优选地，所述多功能改性剂为3,6-双(2-吡啶基)-1,2,4,5-四嗪。更加优选地，所述多功能改性剂为0.5-2份。最优选地，所述多功能改性剂为0.5-1.5份。采用上述技术方案的有益效果：采用最优的多功能改性剂的添加量可以提高最终产品的滚阻、磨耗、湿滑、加工等性能。优选地，所述无机补强填料为炭黑和/或白炭黑；所述偶联剂为Si69、Si75、NXT、Si747及Si363中的任一种或几种的组合。优选地，所述炭黑的比表面积为20-160m2/g，白炭黑的比表面积为60-250m2/g。更加优选地，所述炭黑的比表面积为40-140m2/g，白炭黑的比表面积为90-180m2/g。优选地，所述炭黑为N110、N121、N134、N220、N231、N234、N242、N293、N299、N315、N326、N330、N332、N339、N343、N347、N351、N358、N375、N539、N550、N582、N630、N642、N650、N683、N754、N762、N765、N774、N787、N907、N908、N990和N991中的一种或几种的组合；上述炭黑的碘吸收值为5-150g/kg，DBP的吸收值为30-150cm3/100g。优选地，所述炭黑为30-140份，白炭黑为0-40份。更加优选地，所述炭黑为40-90份，白炭黑为0-20份。采用上述技术方案的有益效果：本专利技术中炭黑填料多，最终产品的湿滑-滚阻-磨耗等性能会更优；在这个体系中白炭黑加入太多会影响加工性能，且不能同时满足湿滑-滚阻-磨耗同时改善的目的。优选地，所述橡胶组合物还包括以下重量份数的原料：加工助剂1-30份、硫化促进剂0.1-4.5份。优选地，所述加工助剂包括以下重量份数的原料：抗氧化剂1-6份、硬脂酸0-5份、氧化锌1-9份、微晶蜡0.5-5份。优选地，所述硫化促进剂为噻唑类、秋兰姆类、次磺酰胺类、二硫代氨基甲酸盐类、黄原酸类、胍类和硫脲类中的任一种或几种的组合。更加优选地，二苯胍、N-环己烷基-2-苯并噻唑次磺酰胺及硫磺。优选地，还包括加工油，所述加工油包括芳烃油、环保芳烃油、环烷油、石蜡油、MES、TDAE、植物系油的一种或几种的组合。更加优选地，Vivatec700。本专利技术中还提供了一种橡胶组合物的制备方法，包括以下步骤：(1)按照权利要求1-7任一项所述的橡胶组合物的重量份数称取各原料；(2)将橡胶和多功能改性剂混合并在110-160℃条件下进行热反应处理60-300s，得到混合物料；(3)在混合物料中加入无机补强填料、偶联剂、加工助剂和硫化助剂进行混炼，得到橡胶组合物。本专利技术中的制备方法简单易操作，更加适用于大规模化工业生产。优选地，步骤(2)中所述热处理反应中还可以加入无机补强填料。用于改善加工性能。优选地，步骤(2)和(3)替换为以下步骤：将橡胶和多功能改性剂混炼30-300s，加入无机补强填料、偶联剂加工助剂和硫化助剂进行混炼，得到橡胶组合物。优选地，所述混炼温度为140-170℃，时间为30-300s。更加优选地，所述混炼温度为140-160℃，时间为30-150s。优选地，还包括将橡胶组合物进行硫化处理。优选地，所述硫化处理温度为100-200℃，时间为5-300min。更加优选地，所述硫化处理温度为130-180℃。硫化过程采用油浴加热或者电加热的模具中进行。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种橡胶组合物及其制备方法，本专利技术中的原料成本低、来源广易得到，本专利技术中通过添加少量多功能改性剂，就能够同时改善耐磨耗性能、滚动阻力性能和抗湿滑性能；采用本专利技术中的制备方法操作简单、实用性强。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下述实施例中对于本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种橡胶组合物，其特征在于，包括以下重量份数的原料：橡胶100份、多功能改性剂0.5-3份、无机补强填料30-140份、偶联剂0-4份。/n

【技术特征摘要】
1.一种橡胶组合物，其特征在于，包括以下重量份数的原料：橡胶100份、多功能改性剂0.5-3份、无机补强填料30-140份、偶联剂0-4份。


2.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于，所述橡胶为聚丁二烯橡胶、顺丁橡胶、聚异戊二烯橡胶、丁基橡胶、苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶、乙烯-丙烯-二烯单体共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物橡胶和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物橡胶中的任一种或几种的组合。


3.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于，所述多功能改性剂为3,6-双(2-吡啶基)-1,2,4,5-四嗪。


4.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于，所述无机补强填料为炭黑和/或白炭黑；所述偶联剂为Si69、Si75、NXT、Si747及Si363中的任一种或几种的组合。


5.根据权利要求1-4任一项所述的橡胶组合物，其特征在于，还包括以下重量份数的原料：加工助剂1-30份、硫化促进剂0.1-4.5份。


6.根据权利要求5所述的橡胶组合物，其特征在于，所述加工助剂包括以...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫发辉，贺炅皓，
申请(专利权)人：大冢材料科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31