[发明专利]反式聚异戊二烯橡胶并用顺式聚异戊二烯橡胶组合物及其加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及橡胶领域，特别涉及橡胶加工或轮胎制造领域。 

背景技术

橡胶配方的动态滞后损失性能对轮胎性能的影响尤为重要，滞后损失使胶料在动态形变过程中能量消耗增加，生热增加，弹性下降，滚动阻力上升。生热也会导致橡胶的强度和耐磨性下降，造成轮胎的早期损害，生热还会增加轮胎的滚动阻力，增加燃油消耗和二氧化碳的排放量。 

国内外研究结果表明配方中使用补强性沉淀二氧化硅填料和偶联剂可以降低轮胎的滚动阻力。但是补强性二氧化硅的比表面积大，填料间相互作用强，在混炼过程中不容易分散，容易吸附非橡胶组分，尤其与天然胶混合时，容易吸附天然胶中非橡胶组分，降低填料与聚合物间作用，降低了胶料性能。怎样提高白炭黑与橡胶相互作用，减少白炭黑间相互聚集，降低生热不减低耐磨性能，是本发明的发明目的之一。 

本发明采用一种新的混炼方法和橡胶组合物，用合成聚异戊二烯橡胶(包括TPI、IR或它们的组合)与白炭黑混炼，天然橡胶与炭黑混炼的母胶法工艺，其优点在于：合成聚异戊二烯中非橡胶组分很少，在偶联剂作用下，使白炭黑更容易与聚合物间相互作用，降低配方的生热，提高耐磨性。 

专利CN102382338A公布了聚异戊二烯橡胶与其它橡胶共混，共混时使用聚合物与炭黑、白炭黑、活化剂、防老剂、软化剂等一步共混，这样的共混方法由于白炭黑会吸附橡胶助剂，影响合成聚异戊二烯橡胶与填料的作用。 

专利CN102046395A中公布聚异戊二烯橡胶与天然胶在轮胎配方的应用，配方使用N330炭黑，而本专利不局限于炭黑，更不限制炭黑品种，而且还使用 其制造原材料不消耗石油资源的白炭黑。 

专利CN101121803A公布反式聚异戊二烯橡胶与橡胶共混制备配方，将TPI塑化后直接与橡胶共混后再混入填料，这种工艺也会降低填料与聚合物间的作用。 

发明内容

本发明采用一种新的混炼方法和橡胶组合物，用合成聚异戊二烯橡胶(包括TPI、IR或它们的组合)与白炭黑混炼，天然橡胶与炭黑混炼的母胶法工艺，其优点在于：合成聚异戊二烯中非橡胶组分很少，在偶联剂作用下，使白炭黑更容易与聚合物间相互作用，降低配方的生热，提高耐磨性。本发明的橡胶组合物具有耐磨性高，生热低的优点，可用于轮胎等橡胶制品中。 

本发明进一步涉及如下实施方案： 

一种含有反式聚异戊二烯的橡胶组合物，橡胶总量以100质量份计，其中： 

合成反式聚异戊二烯(TPI)与合成顺式聚异戊二烯(IR)的总量为5-60质量份，其中TPI为1-60质量份，IR为0-55质量份； 

天然橡胶：40-95质量份； 

白炭黑：5-90质量份； 

炭黑：5-90质量份； 

母胶工艺： 

白炭黑母胶工艺：合成反式聚异戊二烯橡胶或者与合成顺式聚异戊二烯橡胶组合物(TPI与IR组合物)与白炭黑、偶联剂在密炼机中混炼成为白炭黑母胶； 

炭黑母胶工艺：天然橡胶与炭黑在密炼机中混炼成为炭黑母胶； 

终炼胶工艺： 

将所述炭黑母胶、白炭黑母胶、防老剂、活性剂、促进剂、硫化剂按组合物比例混炼制备成橡胶组合物； 

根据上述的制备方法，其中白炭黑为含有二氧化硅成分的无机填料，优选 沉淀法制备的氮吸附比表面积为50—300m2/g的高分散白炭黑；根据权利要求1所述的制备方法，其中炭黑STSA比表面积为50-200m2/g。 

根据上述的制备方法，其中所述的偶联剂为有机硅烷偶联剂、锆酸酯偶联剂、酞酸酯偶联剂、硝基偶联剂、醇类化合物或它们的组合，优选有机硅烷偶联剂； 

根据上述的制备方法，其中所述白炭黑与炭黑的总用量为10—130质量份，优选15—120质量份，更优选20—100质量份。 

根据上述的制备方法，其中所述防老剂为胺类防老剂、喹啉类防老剂、苯并咪唑类防老剂、物理防护剂一种或几种； 

根据上述，其中活化剂为金属氧化物和脂肪酸组合以及脂肪酸金属皂盐一种或多种，所述金属氧化物为氧化锌、氧化镁等一种或多种，所述脂肪酸金属皂盐为硬脂酸锌、硼酸锌等一种或多种； 

根据上述的制备方法，其中促进剂包括但不限于次磺酰胺类促进剂、噻唑类促进剂、秋兰姆类促进剂、胍类促进剂或它们的组合，所述硫化剂包括但不限于硫黄、不溶性硫黄、充油硫黄、硫黄给予体或它们的组合； 

本发明还涉及一种根据上述的制备方法制备的橡胶组合物。 

附图说明