CN107118405A - 一种低气味胎面橡胶组合物 - Google Patents

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徐文龙
李彦果
邢涛
罗洪罡
孙冰冰
徐晶
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Abstract

本发明涉及一种低气味胎面橡胶组合物。所述组合物包括下述组分：1‑60份天然橡胶、1～50份苯乙烯与丁二烯共聚物，1～80份的钕系顺式聚丁二烯橡胶，10～80份补强填料，1～30份石油系油、1‑2份硫磺、2‑2.5份次磺酰胺类促进剂；所述钕系顺式聚丁二烯橡胶由钕系催化剂催化合成，门尼粘度ML1+4(100℃)在39～49以内，Tg点在‑60～‑100℃之间，其中顺式丁二烯的含量在98wt％以上，反式丁二烯的含量在2wt％以下。使用钕系顺丁橡胶和次磺酰胺类促进剂可有效降低胶料气味。原因是在制品硫化过程中，产生的小分子挥发性有机化合物少，从而降低橡胶制品的挥发性小分子，使胶料的气味等级也得到提高。

Description

一种低气味胎面橡胶组合物
技术领域
本发明涉及一种低气味胎面橡胶组合物。
背景技术
橡胶制品在加工过程中往往会加入多种填料、配合剂和硫化剂等来增强橡胶制品的性能，所用胶料、填料、配合剂和硫化剂中都含有小分子有机化合物，同时在硫化反应过程中又会产生挥发性有机化合物。使橡胶制品产生令人厌烦的气味，对环境、人体造成危害。降低橡胶制品的气味需要从原料、硫化体系等多个方面开展研究。随着社会环保意识提高，对橡胶制品气味等级要求也更加严格。
因此，有必要提出有效的技术方案，解决上述问题。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提供一种低气味胎面橡胶组合物。该橡胶组合物气味性能等级高。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种低气味胎面橡胶组合物，所述组合物包括下述组分：1-60份天然橡胶、1～50份苯乙烯与丁二烯共聚物材料，1～80份的钕系顺式聚丁二烯橡胶，10～80份补强填料，1～30份石油系油、1-2份硫磺、2-2.5份次磺酰胺类促进剂；所述钕系顺式聚丁二烯橡胶由钕系催化剂催化合成，门尼粘度ML1+4(100℃)在39～49以内，Tg点在-60～-100℃之间，其中顺式丁二烯的含量在98wt％以上，反式丁二烯的含量在2wt％以下。
优选地，所述苯乙烯与丁二烯共聚物材料中苯乙烯含量在1-50％以内，1,2-乙烯基含量在0-80％以内，Tg点在-10℃～-90℃之间。
优选地，所述硫磺为充油硫磺粉，硫磺含量大于98％。
有益效果：本发明中所述促进剂为次磺酰胺类促进剂，是由环己胺与苯并噻唑合成的，促进基是酸性，活化基是碱性，因此为酸碱自我并用型的促进剂，活化基团在硫化反应结束后，又与促进基团结合，在胶料中不会以游离单体状态存在。使用钕系顺丁橡胶和次磺酰胺类促进剂可有效降低胶料气味。原因是在制品硫化过程中，产生的小分子挥发性有机化合物少，从而降低橡胶制品的挥发性小分子，使胶料的气味等级也得到提高。
具体实施方式
本发明涉及一种低气味胎面橡胶组合物，所述组合物包括下述组分：1-60份天然橡胶、1～50份苯乙烯与丁二烯共聚物，1～80份的钕系顺式聚丁二烯橡胶，10～80份补强填料，1～30份石油系油、1-2份硫磺、2-2.5份次磺酰胺类促进剂；所述钕系顺式聚丁二烯橡胶由钕系催化剂催化合成，门尼粘度ML1+4(100℃)在39～49以内，Tg点在-60～-100℃之间，其中顺式丁二烯的含量在98wt％以上，反式丁二烯的含量在2wt％以下。
本发明中所述促进剂为次磺酰胺类促进剂，是由环己胺与苯并噻唑合成的，促进基是酸性，活化基是碱性，因此为酸碱自我并用型的促进剂，活化基团在硫化反应结束后，又与促进基团结合，在胶料中不会以游离单体状态存在。
本发明中使用钕系顺丁橡胶和次磺酰胺类促进剂被认为是对降低橡胶气味是重要的。
作为本发明的一个实施例，其中，
所述天然橡胶是顺1,4-聚异戊二烯的共聚物；
所述苯乙烯与丁二烯共聚物材料中苯乙烯含量在1-50％以内，1,2-乙烯基含量在0-80％以内，Tg点在-10℃～-90℃之间；
所述补强填料包括所有类型炭黑，能够直接或间接的与橡胶分子发生物理和化学结合；炭黑吸碘值在120g/kg以上，DBP吸收值在60-120cm3/100g，氮吸附比表面积在119m2/g以上；
所述硫磺为充油硫磺粉，硫磺含量＞98％；
所述石油系油为环保油，运动粘度(100℃)/mm2·s-1:10～30，闪点/℃：271，倾点/℃：33，折光率(20℃)：1～2，多环芳烃质量分数：0～1，碳原子所占比例/％：CA：0～50％，CN：0～50％，CP：0～50％。
橡胶组合物的混炼可采用橡胶混炼领域技术人员已知的方法完成。例如在通常情况下，将各组分在至少两个阶段中进行混炼，即至少一个非生产性混炼阶段，随后一个生产性混炼阶段。橡胶与聚合物树脂在一个或多个非生产性混炼阶段进行混炼。
实例：
在BR Banbury密炼机中制备如表1中所规定成分的橡胶组合物，制备过程采取四个分开的加料混炼阶段，即，三个非生产性混炼阶段和一个生产性混炼阶段。三个非生产性阶段分别进行约1-3min的混炼，直至橡胶温度达到160℃，即完成。生产性阶段的混炼时间是使橡胶温度达到115℃的时间，约1-2min。
该橡胶组合物在这里被称之为组合物1、组合物2。组合物1是对照组合物，组合物2是符合本发明的。
所有的样品在约151℃硫化约30min。
表2给出了硫化组合物1和2的气味性能检测数据。
表1 低气味胎面橡胶组合物
原料 组合物1 组合物2
天然橡胶 35.00 35.00
苯乙烯与丁二烯共聚物 30.00 30.00
顺式丁二烯-反式丁二烯橡胶 45.00
钕系顺式聚丁二烯橡胶 45.00
炭黑N220 50.00 50.00
环保芳烃油TDAE 19.00 19.00
氧化锌 3.50 3.50
硬脂酸 2.00 2.00
防老剂6PPD 2.00 2.00
防老剂RD 2.00 2.00
防护蜡 1.5 1.5
常规促进剂 1.90
次磺酰胺类促进剂 1.90
硫化剂 1.60 1.60
所述组合物1中的促进剂选用常规促进剂，可为促进剂TBBS或促进剂HMT。
表2 气味性能检测数据表
样品 组合物1 组合物2
气味等级 4 6
本发明表2中气味等级测试参照吉利汽车试验方法。
结果表明，组合物2使用钕系顺丁橡胶和次磺酰胺类促进剂可有效降低胶料气味。原因是在制品硫化过程中，产生的小分子挥发性有机化合物少，从而降低橡胶制品的挥发性小分子，使胶料的气味等级也得到提高。
本发明可用其他的不违背本发明的精神或主要特征的具体形式来概述。因此，无论从哪一点来看，本发明的上述实施方案都只能认为是对本发明的说明而不能限制本发明，权利要求书指出了本发明的范围，而上述的说明并未指出本发明的范围，因此，在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应认为是包括在本发明的权利要求书的范围内。

Claims (3)

1.一种低气味胎面橡胶组合物，其特征在于，所述组合物包括下述组分：1-60份天然橡胶、1～50份苯乙烯与丁二烯共聚物材料，1～80份的钕系顺式聚丁二烯橡胶，10～80份补强填料，1～30份石油系油、1-2份硫磺、2-2.5份次磺酰胺类促进剂；
所述钕系顺式聚丁二烯橡胶由钕系催化剂催化合成，门尼粘度ML1+4(100℃)在39～49以内，Tg点在-60～-100℃之间，其中顺式丁二烯的含量在98wt％以上，反式丁二烯的含量在2wt％以下。
2.如权利要求1所述的低气味胎面橡胶组合物，其特征在于，所述苯乙烯与丁二烯共聚物材料中苯乙烯含量在1-50％以内，1,2-乙烯基含量在0-80％以内，Tg点在-10℃～-90℃之间。
3.如权利要求1所述的低气味胎面橡胶组合物，其特征在于，所述硫磺为充油硫磺粉，硫磺含量大于98％。
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