橡胶组合物的制作方法
【专利摘要】本发明涉及含橡胶和加工添加剂的橡胶组合物，其中所述加工添加剂是在分子内具有至少一个官能团的官能的反应性稀释剂，所述官能团不是烯属不饱和基团，和这种橡胶组合物的配混方法及其用途。
【专利说明】橡胶组合物
[0001] 本发明涉及含橡胶胶料和加工添加剂的橡胶组合物，其制备方法，和在机械橡胶 物品中（尤其在轮胎中）使用这种橡胶组合物的方法。
[0002] 许多的各种化学品（通常称为"橡胶化学品和添加剂"）被用于制备橡胶-弹性 体材料。它们起到简化并促进配混工艺、控制配混的橡胶材料的弹性体性能、并保护材料避 免在配混过程中和之后用作完工产品劣化的作用。这些当中尤其是支持橡胶交联的硫化化 学品，尤其是硫，硫供体，过氧化物，活化剂例如氧化锌，和促进剂例如次磺酰胺，噻唑，秋兰 姆，和二硫代氨基甲酸酯促进剂。橡胶胶料的硬度可受到填料影响，其中尤其是要注意炭黑 和所谓的白色填料，主要是氧化硅、碳酸钙和高岭土。
[0003] 若使用炭黑来增加橡胶组合物的硬度，则橡胶混合物的粘度也大大地增加，这会 负面影响混合工艺。在这种情况下使用增塑剂来降低粘度，主要是矿物油，所谓的操作油。 然而，残留在已经制备的橡胶胶料内的矿物油降低硬度和刚度。因此，本发明的目的是提供 操作油的替代品，它能在混合过程中降低橡胶组合物的粘度，但不导致橡胶组合物和由其 制备的硫化部件的较低的硬度和刚度。特别地，期望提供操作油的替代品，它允许制备具有 高刚度和弯曲强度的机械橡胶物品。在轮胎的顶点区域（所述区域是还确保轮胎在轮圈上 就位的轮胎胎圈区域的一部分）内，尤其是需要这种强度和刚度。
[0004] 发明概述
[0005] 所谓的"液体天然橡胶"等级（它是由天然聚异戊二烯衍生、具有_65°C的玻璃化 转变温度且具有在38°C下测量的35 - 400Pa *s的不同粘度范围的高摩尔质量的胶料）已 经被用作增塑剂，来降低橡胶胶料的加工粘度，并与这些共-硫化。然而，这些增塑剂不会 使在它们辅助下获得的橡胶胶料的强度和刚度增加到超出采用非-塑化橡胶胶料获得的 数值。因此，本发明的目的是提供增塑剂，它降低配混过程中橡胶配制剂的粘度，但不降低 硫化的橡胶胶料的强度和刚度。
[0006] 在橡胶混合和配混工艺的起始部分期间，通过用充当溶剂或增塑剂的官能的反应 性稀释剂替代用作配混助剂或增塑剂的至少一部分矿物油，但在配混和硫化过程中借助在 其分子内的官能团（所述官能团不是烯属不饱和的）与橡胶组合物中的至少一种成分共反 应，来实现这一目的。配混工艺因此得到改进，其方式使得在混合和配混过程中至少在配混 工艺的第一部分中粘度和因此能耗下降。因此，必须仔细的是，反应性稀释剂没有进入与橡 胶混合物中的其他成分的过早反应内。本发明的官能的反应性稀释剂的特征在于，在所述 官能的反应性稀释剂的分子内存在至少一个官能团，该官能团不是烯属不饱和的基团，且 优选选自环氧基，吖丙啶基，N-烷醇酰胺基，N-烷氧基酰胺基，异氰酸酯基，碳二酰亚胺基， 和吸电子基团，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，或酰卤基， 和活化的烯属不饱和基团（它通过至少一个相邻的羧基、羧酸酐或酰卤基活化）。
[0007] 对于本发明的目的来说，这种活化的烯属不饱和基团被视为不同于常见的烯属不 饱和基团，和因此不涵盖在这一措辞中。
[0008] 本文中所使用的"烯属不饱和基团"是下式的基团：
[0009]
【权利要求】
1. 一种橡胶组合物，它包含橡胶和加工添加剂，其中所述加工添加剂是在分子内具有 至少一个官能团的官能的反应性稀释剂，所述官能团不是烯属不饱和基团。
2. 权利要求1的橡胶组合物，其中加工添加剂中的至少一个官能团选自环氧基，吖丙 啶基，N-烷醇酰胺基，N-亚烷基酰胺基，N-烷氧基酰胺基，异氰酸酯基，碳二酰亚胺基，羧 基，羧酸酐，或酰卤基，和被至少一个相邻的羧基、羧酸酐或酰卤基活化的活化的烯属不饱 和基团。
3. 权利要求1的橡胶组合物，其中加工添加剂包括由单官能或多官能的醛A和具有至 少一个氨基甲酸酯基-〇-C〇-NH2和有机基团的有机化合物C制备的加成树脂AC，其中所述 有机基团可以是选自具有1-30个碳原子的直链、支链或环状脂族基团和芳烷基的单价基 团R，或选自具有2-30个碳原子的直链、支链或环状脂族二基和具有8-30个碳原子的二烷 基芳基的二价有机基团-R' _。
4. 权利要求3的橡胶组合物，其中R具有2-8个碳原子。
5. 权利要求3的橡胶组合物，其中脂族氨基甲酸酯用作化合物C，其选自乙基氨基甲酸 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. 权利要求3的橡胶组合物，其中芳脂族氨基甲酸酯用作化合物C，其选自苄基氨基甲 酸酯和α，α-二甲基苄基氨基甲酸酯。
7. 权利要求3的橡胶组合物，其中二氨基甲酸酯用作化合物C，其选自亚乙基双氨基甲 酸酯，1，2-亚丙基双氨基甲酸酯，1，3-亚丙基双氨基甲酸酯和1，4-亚丁基双氨基甲酸酯。
8. 权利要求3的橡胶组合物，其中二氨基甲酸酯用作化合物C，其选自二甲苯双氨基甲 酸酯和四甲基二甲苯双氨基甲酸酯。
9. 权利要求3的橡胶组合物，其中单官能的醛用作醛Α，且它选自甲醛，乙醛，丙醛，丁 醛，正戊醛和正己醛。
10. 权利要求3的橡胶组合物，其中多官能的醛用作醛Α，且它选自乙二醛，丙二醛，琥 珀醛和戊二醛。
11. 权利要求3-10任何一项的橡胶组合物，其中橡胶组合物还包含酚类增强树脂。
12. -种配混橡胶的方法，其中在配混之前或之中，添加至少一种加工添加剂到橡胶 中，其中所述加工添加剂是在分子内具有至少一个官能团的官能的反应性稀释剂，所述官 能团不是烯属不饱和基团。
13. 权利要求12的方法，其中至少一种加工添加剂是由单官能或多官能的醛Α和具有 至少一个氨基甲酸酯基-〇_C〇-NH2和有机基团的有机化合物C制备的加成树脂AC，其中所 述有机基团可以是选自具有1-30个碳原子的直链、支链或环状脂族基团和芳烷基的单价 基团R，或选自具有2-30个碳原子的直链、支链或环状脂族二基和具有8-30个碳原子的二 烷基芳基的二价有机基团-R' _。
14. 权利要求13的方法，其中加成树脂AC由单官能的醛或多官能的醛A和具有至少一 个氨基甲酸酯基-〇-co-nh2的脂族氨基甲酸酯C制备。
15. -种使用权利要求1-11任何一项的橡胶组合物的方法，它包括由权利要求1-11任 何一项的橡胶组合物制备轮胎的顶点部分。
【文档编号】B60C1/00GK104245814SQ201380022065
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年4月28日 优先权日:2012年4月27日
【发明者】R·舍费尔 申请人:湛新德国有限公司