橡膠組合物的製作方法
2023-05-28 00:51:26 1
橡膠組合物的製作方法
【專利摘要】本發明涉及含橡膠和加工添加劑的橡膠組合物，其中所述加工添加劑是在分子內具有至少一個官能團的官能的反應性稀釋劑，所述官能團不是烯屬不飽和基團，和這種橡膠組合物的配混方法及其用途。
【專利說明】橡膠組合物
[0001] 本發明涉及含橡膠膠料和加工添加劑的橡膠組合物，其製備方法，和在機械橡膠 物品中（尤其在輪胎中）使用這種橡膠組合物的方法。
[0002] 許多的各種化學品（通常稱為"橡膠化學品和添加劑"）被用於製備橡膠-彈性 體材料。它們起到簡化並促進配混工藝、控制配混的橡膠材料的彈性體性能、並保護材料避 免在配混過程中和之後用作完工產品劣化的作用。這些當中尤其是支持橡膠交聯的硫化化 學品，尤其是硫，硫供體，過氧化物，活化劑例如氧化鋅，和促進劑例如次磺醯胺，噻唑，秋蘭 姆，和二硫代氨基甲酸酯促進劑。橡膠膠料的硬度可受到填料影響，其中尤其是要注意炭黑 和所謂的白色填料，主要是氧化矽、碳酸鈣和高嶺土。
[0003] 若使用炭黑來增加橡膠組合物的硬度，則橡膠混合物的粘度也大大地增加，這會 負面影響混合工藝。在這種情況下使用增塑劑來降低粘度，主要是礦物油，所謂的操作油。 然而，殘留在已經製備的橡膠膠料內的礦物油降低硬度和剛度。因此，本發明的目的是提供 操作油的替代品，它能在混合過程中降低橡膠組合物的粘度，但不導致橡膠組合物和由其 製備的硫化部件的較低的硬度和剛度。特別地，期望提供操作油的替代品，它允許製備具有 高剛度和彎曲強度的機械橡膠物品。在輪胎的頂點區域（所述區域是還確保輪胎在輪圈上 就位的輪胎胎圈區域的一部分）內，尤其是需要這種強度和剛度。
[0004] 發明概述
[0005] 所謂的"液體天然橡膠"等級（它是由天然聚異戊二烯衍生、具有_65°C的玻璃化 轉變溫度且具有在38°C下測量的35 - 400Pa *s的不同粘度範圍的高摩爾質量的膠料）已 經被用作增塑劑，來降低橡膠膠料的加工粘度，並與這些共-硫化。然而，這些增塑劑不會 使在它們輔助下獲得的橡膠膠料的強度和剛度增加到超出採用非-塑化橡膠膠料獲得的 數值。因此，本發明的目的是提供增塑劑，它降低配混過程中橡膠配製劑的粘度，但不降低 硫化的橡膠膠料的強度和剛度。
[0006] 在橡膠混合和配混工藝的起始部分期間，通過用充當溶劑或增塑劑的官能的反應 性稀釋劑替代用作配混助劑或增塑劑的至少一部分礦物油，但在配混和硫化過程中藉助在 其分子內的官能團（所述官能團不是烯屬不飽和的）與橡膠組合物中的至少一種成分共反 應，來實現這一目的。配混工藝因此得到改進，其方式使得在混合和配混過程中至少在配混 工藝的第一部分中粘度和因此能耗下降。因此，必須仔細的是，反應性稀釋劑沒有進入與橡 膠混合物中的其他成分的過早反應內。本發明的官能的反應性稀釋劑的特徵在於，在所述 官能的反應性稀釋劑的分子內存在至少一個官能團，該官能團不是烯屬不飽和的基團，且 優選選自環氧基，吖丙啶基，N-烷醇醯胺基，N-烷氧基醯胺基，異氰酸酯基，碳二醯亞胺基， 和吸電子基團，例如硝基，或含氧酸基或其衍生物，尤其是羧基，羧酸酐，羧酸酯，或醯滷基， 和活化的烯屬不飽和基團（它通過至少一個相鄰的羧基、羧酸酐或醯滷基活化）。
[0007] 對於本發明的目的來說，這種活化的烯屬不飽和基團被視為不同於常見的烯屬不 飽和基團，和因此不涵蓋在這一措辭中。
[0008] 本文中所使用的"烯屬不飽和基團"是下式的基團：
[0009]
【權利要求】
1. 一種橡膠組合物，它包含橡膠和加工添加劑，其中所述加工添加劑是在分子內具有 至少一個官能團的官能的反應性稀釋劑，所述官能團不是烯屬不飽和基團。
2. 權利要求1的橡膠組合物，其中加工添加劑中的至少一個官能團選自環氧基，吖丙 啶基，N-烷醇醯胺基，N-亞烷基醯胺基，N-烷氧基醯胺基，異氰酸酯基，碳二醯亞胺基，羧 基，羧酸酐，或醯滷基，和被至少一個相鄰的羧基、羧酸酐或醯滷基活化的活化的烯屬不飽 和基團。
3. 權利要求1的橡膠組合物，其中加工添加劑包括由單官能或多官能的醛A和具有至 少一個氨基甲酸酯基-〇-C〇-NH2和有機基團的有機化合物C製備的加成樹脂AC，其中所述 有機基團可以是選自具有1-30個碳原子的直鏈、支鏈或環狀脂族基團和芳烷基的單價基 團R，或選自具有2-30個碳原子的直鏈、支鏈或環狀脂族二基和具有8-30個碳原子的二烷 基芳基的二價有機基團-R' _。
4. 權利要求3的橡膠組合物，其中R具有2-8個碳原子。
5. 權利要求3的橡膠組合物，其中脂族氨基甲酸酯用作化合物C，其選自乙基氨基甲酸 酯，丁基氨基甲酸酯，己基氨基甲酸酯和2-乙基己基氨基甲酸酯。
6. 權利要求3的橡膠組合物，其中芳脂族氨基甲酸酯用作化合物C，其選自苄基氨基甲 酸酯和α，α-二甲基苄基氨基甲酸酯。
7. 權利要求3的橡膠組合物，其中二氨基甲酸酯用作化合物C，其選自亞乙基雙氨基甲 酸酯，1，2-亞丙基雙氨基甲酸酯，1，3-亞丙基雙氨基甲酸酯和1，4-亞丁基雙氨基甲酸酯。
8. 權利要求3的橡膠組合物，其中二氨基甲酸酯用作化合物C，其選自二甲苯雙氨基甲 酸酯和四甲基二甲苯雙氨基甲酸酯。
9. 權利要求3的橡膠組合物，其中單官能的醛用作醛Α，且它選自甲醛，乙醛，丙醛，丁 醛，正戊醛和正己醛。
10. 權利要求3的橡膠組合物，其中多官能的醛用作醛Α，且它選自乙二醛，丙二醛，琥 珀醛和戊二醛。
11. 權利要求3-10任何一項的橡膠組合物，其中橡膠組合物還包含酚類增強樹脂。
12. -種配混橡膠的方法，其中在配混之前或之中，添加至少一種加工添加劑到橡膠 中，其中所述加工添加劑是在分子內具有至少一個官能團的官能的反應性稀釋劑，所述官 能團不是烯屬不飽和基團。
13. 權利要求12的方法，其中至少一種加工添加劑是由單官能或多官能的醛Α和具有 至少一個氨基甲酸酯基-〇_C〇-NH2和有機基團的有機化合物C製備的加成樹脂AC，其中所 述有機基團可以是選自具有1-30個碳原子的直鏈、支鏈或環狀脂族基團和芳烷基的單價 基團R，或選自具有2-30個碳原子的直鏈、支鏈或環狀脂族二基和具有8-30個碳原子的二 烷基芳基的二價有機基團-R' _。
14. 權利要求13的方法，其中加成樹脂AC由單官能的醛或多官能的醛A和具有至少一 個氨基甲酸酯基-〇-co-nh2的脂族氨基甲酸酯C製備。
15. -種使用權利要求1-11任何一項的橡膠組合物的方法，它包括由權利要求1-11任 何一項的橡膠組合物製備輪胎的頂點部分。
【文檔編號】B60C1/00GK104245814SQ201380022065
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年4月28日 優先權日:2012年4月27日
【發明者】R·舍費爾 申請人:湛新德國有限公司