用于轮胎胎面的橡胶组合物及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107266746A(43)申请公布日2017.10.20(21)申请号201610217818.8(22)申请日2016.04.08(71)申请人中国石油天然气股份有限公司地址100007北京市东城区东直门北大街9号中国石油大厦(72)发明人徐典宏李彦融王玲玲朱晶孟令坤赵洪国燕鹏华(74)专利代理机构北京律诚同业知识产权代理有限公司11006代理人高龙鑫王玉双(51)Int.Cl.C08L9/08(2006.01)C08K9/10(2006.01)C08K3/36(2006.01)C08C1/15(2006.01)B60C1/00(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图1页(54)发明名称用于轮胎胎面的橡胶组合物及其制备方法(57)摘要本发明在于提供一种用于轮胎胎面的橡胶组合物。该发明采用不饱和丙烯酸酯极性单体和丙烯酰胺极性单体复配，在对芳基乙烯类单体进行预乳化处理，利用原位聚合法制备改性纳米白炭黑，然后直接与丁苯橡胶胶乳混合、凝聚来制备高性能轮胎胎面胶的橡胶组合物。该发明不仅有效地解决了纳米白炭黑的易团聚且分散不均的问题，而且克服了纳米白炭黑表面的高分散结构在高温、高剪切的加工条件下发生脱离而再次团聚的问题，赋予了该橡胶组合物抗湿滑、高耐磨、低摩擦的性能。本发明进一步提出该组合物的制备方法。CN107266746ACN107266746A权利要求书1/2页1.一种用于轮胎胎面的橡胶组合物，以丁苯橡胶胶乳干基质的质量份计，主要包括以下组份：(1)丁苯橡胶胶乳100％(2)改性纳米白炭黑15～40％其特征在于，所述改性纳米白炭黑是采用不饱和丙烯酸酯极性单体和丙烯酰胺极性单体复配，在对芳基乙烯类单体进行预乳化处理，在引发剂作用下通过原位聚合法制备而成。2.如权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于，所述改性纳米白炭黑的粒径为：20～60nm。3.如权利要求1或2任一项所述的橡胶组合物，其特征在于，所述不饱和丙烯酸酯极性单体选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸叔丁酯中的一种或几种的混合物。4.如权利要求3所述的橡胶组合物，其特征在于，所述不饱和丙烯酸酯极性单体是甲基丙烯酸甲酯。5.如权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于，所述丙烯酰胺极性单体的纯度≥99％。6.如权利要求1或2任一项所述的橡胶组合物，其特征在于，所述芳基乙烯类化合物选自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、2-苯丙烯、乙基苯乙烯及它们的衍生物中的一种或几种的混合物。7.如权利要求6所述的橡胶组合物，其特征在于，所述芳基乙烯类单体是苯乙烯。8.如权利要求1或2任一项所述的橡胶组合物，其特征在于，所述引发剂为水溶性热引发剂，选自过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种。9.如权利要求8所述的橡胶组合物，其特征在于，所述引发剂为过硫酸钾。10.如权利要求1或2任一项所述的橡胶组合物，其特征在于，所述丁苯橡胶胶乳是由共轭二烯烃化合物和芳基乙烯类化合物通过乳液聚合共聚而成。11.如权利要求10所述的橡胶组合物，其特征在于，所述共轭二烯烃化合物为C4类共轭二烯烃化合物。12.如权利要求10所述的橡胶组合物，其特征在于，所述芳基乙烯类化合物选自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、2-苯丙烯、乙基苯乙烯及它们的衍生物中的一种。13.如权利要求11或12任一项所述的橡胶组合物，其特征在于，所述丁苯橡胶胶乳的固含量为20～45％，结合苯乙烯含量为15～25％，胶乳粒径为50～200nm。14.一种如权利要求1～13之一所述的用于轮胎胎面的橡胶组合物的制备方法，包括如下步骤：⑴按丁苯胶乳干基质的质量份计，取100份丁苯胶乳和2～5份乳化剂、200～300份去离子水加入到凝聚釜里搅拌混合10～30min；⑵在凝聚釜中加入20～50份所述改性纳米白炭黑，用缓冲剂调节体系pH值为8～10，升温至50～70℃时，搅拌混合30～60min；⑶在凝聚釜中加入3～6份凝聚剂进行凝聚，最后经洗涤、脱水、干燥、压块制得轮胎胎面用丁苯橡胶组合物。15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述凝聚剂为盐酸、硫酸、磷酸、硝酸中的2CN107266746A权利要求书2/2页一种或几种的混合物。16.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述乳化剂选自阴离子乳化剂和非离子乳化剂中的一种或几种的混合物。17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述乳化剂选自脂肪酸皂、松香酸皂、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、聚氧乙烯山梨醇酐单油酸脂中的一种或几种的混合物。18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠。19.如权利要求14～18任一项所述的方法，其特征在于，所述缓冲剂选自碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、氨水、