[发明专利]具有自愈合功能的橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种具有自愈合功能的橡胶组合物，该组合物中含有改性橡胶、改性填充剂、硫化剂、硫化活性剂、硫化促进剂和增塑剂，且所述改性橡胶和所述改性填充剂中的任一物质含有双烯体基团，而另一物质含有亲双烯体基团，以及所述双烯体基团中含有碳-碳共轭双键，所述亲双烯体基团中含有碳-碳双键，所述改性橡胶和所述改性填充剂的含量使得所述组合物中的双烯体基团和亲双烯体基团的含量摩尔比为（0.9~1.1）：1；

在所述改性橡胶中，其中含有的双烯体基团或亲双烯体基团的含量与所述改性橡胶中的橡胶结构单元的含量之间的摩尔比为（0.0001~0.05）：1；

所述双烯体基团为呋喃基团；所述亲双烯体基团为马来酰亚胺基团；

所述改性填充剂由选自碳基填料和无机填料中的至少一种填充剂原料与含有所述双烯体基团或亲双烯体基团的化合物A形成；且，

所述改性填充剂通过在橡胶基体熔体中，将所述填充剂原料和所述化合物A进行化学反应获得；

其中，相对于100重量份的形成所述改性橡胶的基础橡胶，所述改性填充剂的含量为0.5~2.5重量份，所述硫化剂的含量为0.5~2重量份，所述硫化活性剂的含量为2~6重量份，所述硫化促进剂的含量为0.4~1.5重量份，所述增塑剂的含量为5~20重量份。

2.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其中，在所述改性橡胶中，其中含有的双烯体基团或亲双烯体基团的含量与所述改性橡胶中的橡胶结构单元的含量之间的摩尔比为（0.001~0.01）：1。

3.根据权利要求1或2所述的橡胶组合物，其中，所述改性橡胶由选自顺丁橡胶、异戊橡胶、丁苯橡胶和三元集成橡胶中的至少一种基础橡胶与化合物B和偶联剂C形成，且所述化合物B中含有所述双烯体基团或亲双烯体基团。

4.根据权利要求3所述的橡胶组合物，其中，所述化合物B的结构式为X²—R²—Y²，其中，X²为所述双烯体基团或所述亲双烯体基团；R²为不含有多硫键的C_1-16的脂肪族基团；Y²为选自羟基、羧基、巯基和氨基中的至少一种基团；

所述偶联剂C为分子式为R³(SiX³X⁴X⁵)_m的硅烷偶联剂，其中R³为其上连接有乙烯基、环氧基、氨基、甲基丙烯酰氧基、巯基、3-丙酰基硫代-1-丙基和多硫键中的至少一种基团的C_1-16的脂肪族基团或C_6-30的芳香族烃基；X³、X⁴和X⁵各自独立地为能够水解的官能团，m=1或2。

5.根据权利要求4所述的橡胶组合物，其中，在所述偶联剂C中，X³、X⁴和X⁵各自独立地为甲氧基、乙氧基或氯。

6.根据权利要求3所述的橡胶组合物，其中，所述化合物B选自呋喃硫醇、呋喃甲醇、呋喃甲胺、2,5-呋喃二甲醇和6-马来酰亚胺基己酸中的至少一种；所述偶联剂C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-巯丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

7.根据权利要求1或2所述的橡胶组合物，其中，所述碳基填料选自炭黑、石墨烯和氧化石墨烯；所述无机填料为白炭黑。

8.根据权利要求1或2所述的橡胶组合物，其中，所述化合物A中还含有第二功能基团，所述第二功能基团选自羟基、羧基和氨基中的至少一种。