[发明专利]橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法以及硫化橡胶的应用

权利要求书

1.一种橡胶组合物，所述橡胶组合物含有二烯烃橡胶、白炭黑、偶联剂、防老剂、硫化剂和硫化促进剂，其特征在于，所述偶联剂含有低聚物偶联剂，所述低聚物偶联剂分子结构中含有能够与Si-OH发生缩合反应的基团，所述低聚物偶联剂的数均分子量为2000-5000。

2.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其中，以1mol低聚物偶联剂分子为基准，所述低聚物偶联剂分子结构中含有的能够与Si-OH发生缩合反应的基团至少为1mol；所述低聚物偶联剂的数均分子量为3000-4000。

3.根据权利要求1或2所述的橡胶组合物，其中，所述低聚物偶联剂含有由丁二烯1,2-聚合形成的结构单元，由丁二烯1,4-聚合形成的结构单元以及由马来酸酐形成的结构单元，由丁二烯1,2-聚合形成的结构单元与由马来酸酐形成的结构单元的摩尔比至少为1:1以上；由丁二烯1,4-聚合形成的结构单元与由马来酸酐形成的结构单元的摩尔比至少为4:1以上，优选，所述低聚物偶联剂还含有由单乙烯基芳烃形成的结构单元，由单乙烯芳烃形成的结构单元与由马来酸酐形成的结构单元的摩尔比为0.1-1:1。

4.根据权利要求1或2所述的橡胶组合物，其中，所述低聚物偶联剂的含量为偶联剂总质量的25-100重量%，优选，所述硅烷偶联剂与低聚物偶联剂的质量比为0.5-3:1。

5.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其中，所述偶联剂还含有硅烷偶联剂，所述硅烷偶联剂具有式（Ⅰ）所示的结构，式中，R为乙烯基、环氧基、氨基、甲基丙烯酰氧基、巯基或3-丙酰基硫代-1-丙基；X₁、X₂和X₃相同或不同，均为能够水解的官能团，优选，X₁、X₂和X₃各自为甲氧基、乙氧基或氯；

6.根据权利要求5所述的橡胶组合物，其中，所述硅烷偶联剂选自双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物、双(三乙氧基丙基硅烷)二硫化物和3-丙酰基硫代-1-丙基-三甲氧基硅烷中的一种或多种。

7.根据权利要求1、2、5或6所述的橡胶组合物，其中，以100重量份的二烯烃橡胶为基准，所述白炭黑的含量为20-80重量份，所述偶联剂为4-15重量份，所述硫化剂的含量为1.5-2.5重量份，所述硫化促进剂的含量为1-4重量份，所述防老剂的含量为1-3重量份；优选所述偶联剂的总质量与白炭黑的质量比为0.05-0.3:1。

8.根据权利要求7所述的橡胶组合物，其中，所述二烯烃橡胶含有溶聚丁苯橡胶和/或三元集成橡胶；二烯烃橡胶的分子量分布为1.0-5.0，门尼粘度为45-60。

9.根据权利要求8所述的橡胶组合物，其中，在所述三元集成橡胶中，苯乙烯链段的含量为10-30重量%，丁二烯链段的含量为40-45重量%，异戊二烯链段的含量为25-50重量%；其中，所述异戊二烯链段、丁二烯链段为无规排列或者形成嵌段。

10.根据权利要求8所述的橡胶组合物，其中，所述二烯烃橡胶还含有填充油，以100重量份的二烯烃橡胶为基准，所述填充油的含量为0.5-40重量份。

11.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其中，所述防老剂选自2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体、N-(1，3-二甲基丁基)-N’-苯基对苯二胺、N-异丙苯基-N’-苯基对苯二胺和N-苯基-2-萘胺中的一种或多种；所述硫化剂选自不溶性硫磺、二硫代吗啡啉和四硫化二吗啡啉中的一种或多种；所述硫化促进剂选自N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺、2,2’-二硫化二苯并噻唑、N-叔丁基-双(2-苯并噻唑)次磺酰亚胺、N-环己基-双(2-巯基苯并噻唑)次磺酰胺和二苯胍中的一种或多种。

12.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其中，所述橡胶组合物还含有活化剂，所述活化剂为氧化锌和/或硬脂酸，以100重量份的二烯烃橡胶为基准，所述活化剂的含量为2-5重量份，优选，所述活化剂为氧化锌和硬脂酸，以100重量份的二烯烃橡胶为基准，氧化锌的含量为2-3重量份，硬脂酸的含量为0.5-1.5重量份。