[发明专利]橡胶组合物及其用途

说明书

发明领域

本发明涉及一种橡胶组合物，该组合物含有乙烯—具有3-20个碳原子的α烯烃-非共轭多烯共聚物，其具有优异的动态性能，也就是具有较低的tanδ值，以及优异的机械性能、耐热性和耐疲劳性，并且适用于汽车轮胎和橡胶减震器材料。

背景技术

二烯型橡胶如天然橡胶(NR)，苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)和丁二烯橡胶(BR)被认为是具有优异的耐动态疲劳性和优异的动态性能的橡胶，并且该橡胶被用作汽车轮胎和橡胶减震器的原料橡胶。然而，目前使用这些橡胶产品的使用环境已经发生了很大的变化，因此需要对橡胶产品的耐热性和耐候性进行改进。

在汽车轮胎方面、胎面和轮胎侧壁特别需要耐候性。但是，迄今还没有能保持优良机械性能、耐疲劳性和动态性能，并且具有耐候性的这样一种常规的二烯型橡胶。

迄今为止，人们已经对共混型橡胶组合物进行了各种研究，共混型橡胶组合物包括具有优异的机械性能、耐动态疲劳性和动态性能的二烯型橡胶和具有优良的耐热性和耐候性的乙烯—具有3-20个碳原子的α烯烃-非共轭多烯共聚物，如乙烯-丙烯-非共轭二烯共聚物橡胶(EPDM)。然而，乙烯-具有3-20个碳原子的α烯烃-非共轭多烯聚合物具有的动态性能的值与二烯型橡胶所具有的那些值不同，因此目前还没有得到具有均匀物理性能的共混型橡胶组合物。汽车轮胎中的动态性能与是否所用的材料未恶化燃料消耗有关，并且其指数是tanδ(损耗正切值)，tanδ越低，动态性能越好。

此时，关于用于汽车的橡胶减震器，随着发动机舱内的温度升高，基于天然橡胶的，也就是基于常规二烯型橡胶的这类橡胶减震器产品实际上难于提供持久的耐疲劳性。

同时，急需与二烯型橡胶相当或优于二烯型橡胶的具有良好的耐热性，还具有良好机械强性能、动态性能和耐疲劳性的新型的橡胶材料。

通常，为了改进动态性能，需要得到较高的交联密度。但是，在现有技术中，当试图使乙烯—具有3-20个碳原子的α烯烃-非共轭多烯共聚物的动态性能与二烯型橡胶如NR的动态性能相同时，其交联密度变得太高，结果其机械性能如断裂拉伸伸长率变差；因此，不能使其动态性能和物理性能相容。

发明内容

本发明的目的是解决上述所提到的现有技术中的问题。本发明的目的是提供一种橡胶组合物，该组合物具有与二烯型橡胶如天然橡胶相当的耐疲劳性、机械性能和动态性能，还具有优良的耐热性和耐候性。

为了解决上述问题，发明人进行了认真地研究，并发现通过使用具有良好耐热性的乙烯一具有3-20个碳原子的α烯烃-非共轭多烯共聚物、特殊细粉末状硅酸和/或硅酸盐和至少一种α，β-不饱和羧酸金属盐类，通过α，β-不饱和羧酸金属盐增强细粉末硅酸和/或硅酸盐与聚合物即乙烯—具有3-20个碳原子的α烯烃-非共轭多烯共聚物之间的相互作用，进一步通过选择性地配入至少一种选自含硫抗氧剂、酚抗氧剂和胺(胺型)抗氧剂的抗氧剂，和/或硫，并通过用有机过氧化物交联所得到的橡胶组合物，可以改进矛盾关联的动态性能和机械性能，并得到具有优异耐热老化的橡胶产品。从而完成了本发明。

也就是，本发明包括下面的各发明。

(1)一种组合物，包括(A)100重量份乙烯—具有3-20个碳原子的α烯烃-非共轭多烯共聚物，(B)5-90重量份比表面积为5-500m²/g(BET吸收量：ISO5794/l，Annex D)的细粉状硅酸和/或硅酸盐，(C)0.1-20重量份至少一种α，β-不饱和羧酸金属盐类和(D)0.1-15重量份有机过氧化物。

(2)上述(1)的组合物，其中组合物含有(E)至少一种选自含硫抗氧剂、酚抗氧剂和胺(胺型)抗氧剂的抗氧剂。

(3)上述(1)或(2)的组合物，其中组合物含有(F)硫。

(4)上述(1)-(3)的任一组合物，其中组合物(A)乙烯—具有3-20个碳原子的α烯烃-非共轭多烯共聚物的门尼粘度为30-100(MS₁₊₄，160℃)。

(5)上述(1)-(4)的任一组合物，其中(C)α，β-不饱和羧酸金属盐是至少一种选自丙烯酸金属盐，甲基丙烯酸金属盐和马来酸金属盐的盐。

(6)上述(1)-(5)的任一组合物，其中组合物含有具有至少一个不饱和烃基和至少一个可水解甲硅烷基的(G)化合物，并且其含量为每米²(B)细粉状硅酸和/或硅酸盐的表面积小于8×10^-6摩尔。

(7)通过交联上述(1)-(6)的组合物所获得的橡胶产品。

(8)上述(7)的橡胶产品为橡胶减震器。