[发明专利]改善橡胶耐老化性能的橡胶组合物及应用

说明书

本发明涉及一种轮胎带束层橡胶组合物，该组合物包含一种烷基酚硫化物，所述烷基酚硫化物的结构如式(1)所示。本发明的轮胎带束层，其耐老化性能、力学性能均得到改善。

技术领域

本发明属于橡胶组合物领域，具体涉及一种轮胎带束层橡胶组合物、其制备方法以及包含该带束层的轮胎。

背景技术

带束层(belt ply)又称支撑层、硬缓冲层或稳定层。指在子午线轮胎和带束斜交轮胎的胎面基部下，沿胎面中心线圆周方向箍紧胎体的材料层。它除了起缓和冲击的作用外，主要起箍紧胎体的作用；对于子午线轮胎来说，它还是主要受力部件，故应采用高强力、高模量和小角度排列的帘线作其增强材料。但是，轮胎带束层在行驶过程中会出现过热的问题，在行驶过程中可能因带束层过热而发生带束层脱离，从而增加了危险。因此，提高轮胎带束层的耐热氧老化性能、机械性能和降低生热性能是急需解决的问题。

目前，轮胎带束层胶料较为普遍的配方为采用间-甲-钴粘合体系，并采用硫磺和/或硫磺给予体作为硫化剂。由于带束层橡胶与钢帘线之间需要通过金属硫化物层(主要是Cu_xS，x＝1.96-1.97)形成的粘结层粘合在一起，因此为了保证Cu_xS粘结层的厚度，并保证胶料的强度，需要增加硫磺的用量。在橡胶硫化过程中，会生成大量的交联键，如单硫结构(C-S-C)、双硫结构(C-S-S-C)、多硫结构(C-S_x-C)，其中比较稳定的为单硫结构和双硫结构，多硫结构在热氧老化的过程中会发生分解。硫磺用量增加，会生成大量的多硫结构，且多余的硫磺会渗透到胶料的表面，不仅老化性能不佳，也会影响使用性能。现有的改善橡胶的老化性能方法之一为使用高效的硫磺给予体，改善硫磺的交联网络。硫磺给予体如：二硫代二吗啉(DTDM)，N,N’-二硫代二己内酰胺(DTDC)，Si69，HTS，秋兰姆，烷基酚二硫化物，硫化剂VA-7等都能在橡胶硫化过程中释放单个或多个硫磺，从而在橡胶中形成单硫或双硫结构的交联结构。

本发明又提出一种新的硫化剂——烷基酚硫化物，将其用于轮胎带束层胶料中，不仅硫化性能优异，而且抗老化性能、力学性能均显著提高。

发明内容

本发明提供一种橡胶组合物，包括如下组分：

100质量份的橡胶；

40-80质量份的炭黑；

2-6质量份的烷基酚硫化物；

2-8质量份的硫；

0.5-3质量份的间苯二酚酚醛树脂；

2-6质量份的亚甲基给予体；和

0.1-2质量份的钴盐。

其中：

所述的橡胶选自天然橡胶NR、聚异戊二烯IR、聚丁二烯BR、丁苯橡胶中的至少一种，优选天然橡胶NR。

以100质量份的橡胶为基准，炭黑用量为40-80质量份；优选的，炭黑用量为45-75质量份；进一步优选的，炭黑用量为40-70质量份。以100质量份橡胶为基准，烷基酚硫化物的用量为2-5质量份，优选3-4质量份；所述烷基酚硫化物根据申请号为CN201510670571.0(一种烷基酚硫化物、制备方法及其应用)的中国专利所述的方法进行制备，所述烷基酚硫化物的结构如式(1)所示：

式(1)中：