[发明专利]橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201510689235.0 申请日: 2015-10-21
公开(公告)号: CN106608989B 公开(公告)日: 2021-07-02
发明(设计)人: 于浩;王雪;李传清 申请(专利权)人: 中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司北京化工研究院
主分类号: C08L9/06 分类号: C08L9/06;C08L15/00;C08L91/00;C08K13/06;C08K9/02;C08K3/04;C08K3/36;C08K5/09;C08K3/22
代理公司: 北京润平知识产权代理有限公司 11283 代理人: 王崇;李婉婉
地址: 100728 北*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 橡胶 组合 硫化橡胶 及其 制备 方法
【说明书】:

发明公开了一种橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法。该橡胶组合物含有基胶、白炭黑、硅烷偶联剂、活化剂、硫化剂和硫化促进剂,其中,所述基胶含有丁苯橡胶以及选自石墨烯改性环氧化异戊橡胶和/或石墨烯改性环氧化顺丁橡胶的石墨烯改性环氧化橡胶。该橡胶组合物制备的硫化橡胶不仅具有抗湿滑性和较低的滚动阻力,还具有优异的抗静电性能。另外,本发明仅通过配方设计解决胎面胶的静电积累问题,无需引入导电帘线和导电性胶条,因此,本发明的方法具有工艺简单的特点。

技术领域

本发明涉及一种橡胶组合物,使用该橡胶组合物制备硫化橡胶的方法,以及由该方法制备的硫化橡胶。

背景技术

目前,随着家庭轿车的普及,汽车轮胎的需求量越来越高,而轮胎的安全性能也越来越受到人们的关注。通常来说,橡胶是电绝缘材料,由其制备的轮胎受到摩擦会积累电荷而产生静电。当电荷积累到一定数量,与导体瞬间接触时会发生放电,继而产生电火花。放电现象给加工、生产、运输、存放等带来很大的危害。例如:可能会导致汽车的油箱起火;若汽车在加油站,静电释放产生的电火花容易引起油罐爆炸等事件。可见,轮胎的抗静电性能不容忽视。

传统轮胎的胎面使用炭黑作为补强填料,由于炭黑具有较好的导电性,所以填充有大量炭黑的胎面并未体现出静电积蓄带来的危害。然而,随着低碳环保、绿色出行理念的不断提升,采用白炭黑代替炭黑已成为未来发展的趋势。虽然以白炭黑为填料的轮胎符合环保要求并具有更低的滚动阻力和更高的抗湿滑性能,但是,白炭黑是良好的绝缘体,胎面含有白炭黑的轮胎的导电性差,轮胎的抗静电性能有待提高。

CN103317977A公开了一种容易释放静电、低油耗性能优异的充气轮胎。其外表面由非导电性的胎面和贯通该胎面的导电帘线组成。导电帘线与地面接触,从而释放静电。

CN101746219A公开了一种具有含导电性胶条的不导电胎面的轮胎。该胎面含有从胎基橡胶径向向外延伸的导电性胶条,经过阻电性的胎冠橡胶层到达并环绕胎面,由此提供经过胎冠层至其跑合面的导电路径。

虽然以上方法能够提高轮胎的抗静电性能,但通过引入导电帘线和导电性胶条的方式不仅增加了轮胎结构的设计难度,轮胎的制备工艺也比较复杂,增大了轮胎制备的难度。

因此,亟需一种仅通过配方设计来解决胎面胶的静电积累问题的制备橡胶的方法。

众所周知,石墨烯材料除了具有纳米材料固有的特性外,还显示了超高的力学性能、高导热性能、高阻隔性能和高电学性能。石墨烯的电导率可达6000S/cm,而且其分子极高的纵横比使其在复合材料中较低的含量即可形成有效的网络,因此在导电材料领域具有巨大的应用前景。然而,由于石墨烯高的表面能以及强的分子间作用力而极易聚集,因而如何使石墨烯能有效分散到表面能较低的橡胶基体中成为了其改善橡胶导电性能的关键。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中橡胶较高的抗湿滑性能、更低的滚动阻力和橡胶抗静电性不可兼得的缺陷,从而提供一种橡胶组合物,使用该橡胶组合物制备硫化橡胶的方法,以及由该方法制备的硫化橡胶。

根据本发明的第一个方面,本发明提供了一种橡胶组合物,该橡胶组合物含有基胶、白炭黑、硅烷偶联剂、活化剂、硫化剂和硫化促进剂,其中,所述基胶含有丁苯橡胶以及选自石墨烯改性环氧化异戊橡胶和/或石墨烯改性环氧化顺丁橡胶的石墨烯改性环氧化橡胶。

根据本发明的第二个方面,本发明提供了一种由上述橡胶组合物制备硫化橡胶的方法,该方法包括:将所述基胶、白炭黑、硅烷偶联剂、活化剂与任选的芳烃油和防老剂进行第一混合,得到母炼胶,然后将所述母炼胶与硫化剂和硫化促进剂进行第二混合,得到混炼胶,最后将所述混炼胶进行硫化。

根据本发明的第三个方面,本发明提供了由上述方法制备得到的硫化橡胶。

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