CN109312142A - 橡胶组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了特定类型的嵌段互聚物，所述嵌段互聚物可有助于使原本不相容弹性体相容。所述互聚物中的每种嵌段通常与所述弹性体中的每种相容，甚至可混溶。所述组合物包含足够量的所述嵌段互聚物，使得所述组合物的不混溶性水平减小，如一种弹性体在另一种中的较小区域所证实。

Description

橡胶组合物
相关专利申请的交叉引用
不适用。
背景技术
橡胶制品(诸如轮胎胎面)通常由含有一种或多种补强材料(诸如例如颗粒炭黑和二氧化硅)的弹性体组合物制成；参见例如The Vanderbilt Rubber Handbook,13th ed.(1990),pp.603-04(《范德堡橡胶手册》，第13版，1990年，第603-604页)。
良好的牵引力和耐磨性为轮胎胎面的首要考虑因素；然而，对机动车辆燃料效率的考虑要求轮胎胎面的滚动阻力最小化，这与轮胎工作期间的滞后性和热积累的降低相关联。这些因素在很大程度上竞争且一定程度相互矛盾：由被设计成提供良好道路牵引力的组合物制成的胎面通常表现出滚动阻力增大，反之亦然。
通常对填料、聚合物和添加剂进行选择，以提供这些特性的可接受的折衷或平衡。确保补强填料充分散布于整个弹性体材料中，这不但增强了加工性，还起到改善物理特性的作用。填料的分散可通过增大其与弹性体的相互作用而得到改善。这类尝试的示例包括在存在选择性反应促进剂的情况下进行高温混合、将配混材料的表面氧化、表面接枝以及通常在聚合物的末端处对其进行化学改性。
各种弹性体材料通常用于制造硫化橡胶，诸如轮胎部件。除了天然橡胶之外，一些最常采用的包括通常由采用催化剂的工艺制成的高顺式聚丁二烯，以及通常由采用阴离子引发剂的工艺制成的基本上无规的苯乙烯/丁二烯互聚物。可掺入高顺式聚丁二烯中的官能团通常不能掺入阴离子引发的苯乙烯/丁二烯互聚物中，反之亦然。
已知用于制造硫化橡胶的某些弹性体材料是不可混溶的。例如，天然橡胶与许多合成聚合物是不可混溶的；参见例如S.Thomas et al.(eds.),Natural RubberMaterials:Vol.1:Blends and IPNs,(Royal Society of Chemistry,2013)(S.Thomas等人(编辑)，《天然橡胶材料第1卷：共混物和IPN》，英国皇家化学学会，2013年)。聚(丁二烯)也与聚(异戊二烯)为不可混溶的。
一些不可混溶的弹性体可通过特殊的物理操作(即，均化)技术在某种程度上减轻其不混溶性；参见例如T.Hashimoto等人在“Homogenization of Immiscible Rubber/Rubber Polymer Mixtures by Uniaxial Compression,”Macromolecules,1989,pp.2293-2302(American Chemical Society；Washington,D.C.)(“通过单轴压缩均化不可混溶的橡胶/橡胶聚合物混合物”，《大分子》，1989年，第2293-2302页(华盛顿哥伦比亚特区美国化学学会))中描述的压缩技术。出于本发明的目的，使用标准混合(物理共混)技术不能够可混溶的弹性体被认为为不可混溶的。
在需要含有(通常)不相容聚合物的橡胶组合物的情况下，通常使用相容聚合物。许多这类相容剂为A-B嵌段共聚物，其中A嵌段为优先与不相容聚合物中的一者可混溶的，并且B嵌段为优先与另一者可混溶的。例如，美国专利No.6,313,213提出了使用至多5重量份(pbw)的A-B嵌段共聚物来使包括60重量份至90重量份(pbw)的天然橡胶和/或聚异戊二烯和10重量份至35重量份(pbw)的高顺式聚丁二烯的橡胶组合物相容，其中A嵌段为聚(丁二烯)或聚(苯乙烯-丁二烯)，并且B嵌段为聚异戊二烯。
任何这类相容剂(其中一部分为与一种组分弹性体可混溶的而另一部分为与另一种组分聚合物可混溶的)都可在橡胶组合物中引入折衷。避免或降低这类折衷的相容剂嵌段互聚物仍然为理想的，特别是提供界面能量显著降低并且弹性体在弹性体中的区域非常小的相容剂嵌段互聚物。
发明内容
特定类型的嵌段互聚物、优选共聚物可用于使原本不相容弹性体相容。
在一个方面，提供了一种包含至少两种彼此不可混溶的弹性体以及嵌段互聚物的组合物。互聚物中的每种嵌段通常与弹性体中的每种相容，甚至可混溶。该组合物包含足够量的嵌段互聚物，使得该组合物的不混溶性水平减小，如一种弹性体在另一种中的较小区域(即，具有降低的直径的区域)所证实。
在相关方面，提供了一种通过将足够量的上述嵌段互聚物添加到至少两种弹性体的不可混溶的共混物来增强组合物的混溶性的方法。
前述组合物通常包含两种弹性体，并且嵌段互聚物通常为弹性体共聚物，每种嵌段包括不饱和链节。
可将一种或多种颗粒填料添加到前述组合物。
前述组合物可用于提供硫化橡胶，特别是但不限于轮胎部件。
根据以下具体实施方式，本发明的其他方面对于普通技术人员而言将显而易见。为了帮助理解各种实施方案的描述，紧接在下文提供了某些定义(这些定义旨在通篇适用，除非周围文字明确表示相反意思)：
“包含”是指包括但不限于术语后面的那些成分或步骤；
“由……组成”是指仅包括术语后面的那些成分或步骤以及少量的非活性添加剂或佐剂，或者就工艺而言，仅包括标准分离、纯化和加工步骤；
“链节”或“链节单元”是指源自单种反应物分子的聚合物部分(例如，乙烯链节的通式为–CH2CH2–)；
“共聚物”是指包括源自两种反应物(通常为单体)的链节单元的聚合物，并且包括无规、嵌段、链段、接枝等共聚物；
“互聚物”是指包括源自至少两种反应物(通常为单体)的链节单元的聚合物，并且包括共聚物、三元聚合物、四元聚合物等；
“多烯”是指有至少两个双键位于其最长部分或链中的分子，并且具体地包括二烯、三烯等；
“弹性体”是指含有源自多烯的至少一些链节的可硫化聚合物；
“天然橡胶”是指从植物来源胶乳中分离的弹性体；
“丁基橡胶”是指异丁烯和少量异戊二烯的共聚物；
“卤化丁基橡胶”是指其中每个链节的平均一个H原子被卤素原子(通常为Br或Cl)取代的丁基橡胶；
“EPDM”是指乙烯、丙烯和一种或多种非共轭二烯的互聚物，其中聚合之后的剩余不饱和性存在于互聚物的侧链中；
“高顺式聚(丁二烯)”是指由丁二烯链节组成的弹性体，其中至少90摩尔％的丁二烯链节以顺式构型存在，并且不超过5摩尔％的丁二烯链节以乙烯基构型存在；
“低顺式聚(丁二烯)”是指由丁二烯链节组成的弹性体，其中不超过40摩尔％的丁二烯链节以顺式构型存在，并且至少5摩尔％的丁二烯链节以乙烯基构型存在；
“高乙烯基聚(丁二烯)”是指由丁二烯链节组成的弹性体，其中至少50摩尔％的丁二烯链节以乙烯基构型存在；
“低乙烯基聚(丁二烯)”是指由丁二烯链节组成的弹性体，其中不超过20摩尔％的丁二烯链节以乙烯基构型存在；
“自由基”是指分子在与另一分子反应之后剩余的部分，不论是因为反应获得还是失去任何原子；
“出料温度”是将填充的橡胶组合物(硫化橡胶)从混合设备(例如，Banbury混合器)排到研磨机以便加工成片材的规定上限温度；
“门尼粘度”是未硫化的或部分硫化的聚合物(通常为弹性体)的流动阻力的任意0-100比例表示，其通过在限定的温度下测量旋转圆柱形(任选地为锯齿状)腔体中的嵌入式圆柱形金属(任选地为滚花)圆盘或转子所需的扭矩量、圆盘尺寸以及达到平衡的时间来确定；
“胶门尼粘度”是在添加任何填料之前未硫化的聚合物的门尼粘度；
“复合门尼粘度”是尤其包含未硫化的或部分硫化的聚合物和颗粒填料的组合物的门尼粘度；并且
“phr”是指每100pbw橡胶的pbw。
具体实施方式
从前面部分显而易见的是，该组合物包括使用标准加工技术为不可混溶(如果仅仅共混)的两种或更多种弹性体。一般来讲，不混溶性以及通过一种弹性体在另一种中的区域尺寸所证实的不混溶性程度的比较，可使用例如显微镜技术(诸如，透射电子显微镜(TEM)或扫描电子显微镜(SEM))或许光散射技术来确定。
可用于该组合物中的弹性体的示例包括但不限于天然橡胶、聚(异戊二烯)、聚(丁二烯)、苯乙烯/丁二烯互聚物、EPDM、丁基橡胶和卤化丁基(卤丁基)橡胶。虽然这些弹性体中的一些诸如聚(丁二烯)和苯乙烯/丁二烯互聚物(特别是具有少量苯乙烯链节的弹性体)可显示出足够混溶性，以不需要相容剂，但是其他弹性体诸如EPDM和卤丁基橡胶通常被认为与所有其他弹性体为不可混溶的。
当组合物为两种弹性体的共混物时，两种聚合物的重量比范围可为5:95至95:5，一般为10:90至90:10，通常为15:85至85:15。当组合物为超过两种的弹性体的共混物时，每种弹性体存在至少5％(w/w)，而没有单种弹性体构成超过组合物的90％(w/w)。
据信组分弹性体的尺寸(即，分子量)和微观结构在所述方法的实践和功效方面不是特别重要。一般来讲，用作组合物组分的合成弹性体的数均分子量(Mn)使得淬火样品的胶门尼粘度(ML4/100℃)为约2至约150，更常见为约2.5至约125，甚至更常见为约5至约100，最常见为约10至约75。示例性Mn值范围为约5000至约200,000，常见为约25,000至约150,000，通常为约50,000至约125,000。(Mn和Mw均可通过GPC、使用校准用聚苯乙烯标准品和适当的Mark-Houwink常数进行确定。)
适当选择两种弹性体并结合制定弹性体组分的比例可提供许多种所需组合物特性和特征，因此仅含有两种不可混溶的弹性体的组合物构成优选的子集。然而，设想了具有三种、四种或甚至更多种弹性体的组合物；当组合物包含超过两种的弹性体时，每种组分弹性体可表现出与其他弹性体的不同程度的混溶性。
对于轮胎部件应用，特别感兴趣的组合物包含聚(异戊二烯)(合成或天然橡胶)与聚(丁二烯)(诸如，高顺式或高乙烯基聚(丁二烯))。
组合物中还包含嵌段互聚物，每种嵌段为与组合物中的一种或多种弹性体可混溶的。在组合物包含两种不可混溶的弹性体的情况下，嵌段互聚物可以为嵌段共聚物。
组分弹性体的尺寸(即，分子量)和微观结构可广泛变化。一般来讲，可能有用的嵌段互聚物的示例性重均分子量(Mw)范围为约30,000至约1,000,000，常见为约35,000至约750,000，更常见为约40,000至约600,000，通常为约45,000至约550,000，并且最通常为约50,000至约500,000。
当嵌段互聚物为共聚物时，两种嵌段的重量比范围可为5:95至95:5，一般为10:90至90:10，通常为20:80至80:20。当嵌段互聚物具有超过两种的嵌段时，每种嵌段构成总互聚物的至少5％(w/w)，而没有单种嵌段构成超过90％(w/w)。
嵌段互聚物可具有-150℃至50℃范围内的至少一个玻璃转变温度(Tg)或点。通常，嵌段互聚物具有该范围内的两个玻璃转变温度。就共聚物而言，一个Tg的范围通常为-100℃至-50℃，常见为-90℃至-60℃，而另一个的范围为-50℃至5℃，常见为-30℃至0℃。
嵌段互聚物可通过各种聚合技术(例如，乳液、溶液等)、使用一种或多种引发剂和/或催化剂以提供各种嵌段来制成。普通技术人员熟悉制成和加工这类嵌段互聚体所需的实验室、中试装置和商业规模的反应条件，因此这里不提供这类技术和条件的详细描述。对于这些细节的概述，感兴趣的读者可参考各种资源中的任何一者，诸如例如I.W.Hamley(ed.),Developments in Block Copolymer Science and Technology(John Wiley&SonsLtd.,2004)(Hamley(编辑)，《嵌段共聚物科学与技术的发展》(约翰威立国际出版公司，2004年))。
在一些实施方案中，嵌段互聚物中的每种嵌段包括不饱和链节，即嵌段互聚物为弹性体的。
由于具有与广效性弹性体的相容性而特别感兴趣的嵌段互聚物为A-B嵌段共聚物，其中A嵌段为低乙烯基聚(丁二烯)且B嵌段为高乙烯基聚(丁二烯)。每种嵌段表现出与各种弹性体的良好相互作用(即，增强了各种弹性体的混溶性)，其中A嵌段与天然橡胶和聚(异戊二烯)特别相容，而B嵌段与许多聚丁二烯特别相容。这种类型的嵌段共聚物通常具有上述分子量和摩尔比特征。
如果将组合物的弹性体组分的总和视为100pbw，则所采用的嵌段互聚物的量的范围可为超过0phr至至多约25phr，一般为2.5phr至22.5phr，常见为5phr至20phr，并且通常为7.5phr至17.5phr。除非嵌段互聚体本身为组合物提供所需的特性或合意地影响组合物的特性，否则添加尽可能少量的嵌段互聚物以使不混溶性实现必需或所需量的降低。
将相容嵌段共聚物添加到弹性体通常不会影响弹性体的Tg，但是嵌段共聚物可表现出轻微的Tg变化。
有利的是，通过嵌段互聚物的存在提供给组合物的混溶性不会受到颗粒填料掺入到组合物中的负面影响。
通常将橡胶组合物填充到体积分率为约25％，体积分率为所添加填料的总体积除以弹性体原料的总体积；因此，补强填料的典型(组合)量为约30phr至100phr。
一类有用的颗粒填料为炭黑。
可能有用的炭黑材料包括但不限于炉黑、槽黑和灯黑。更具体地讲，炭黑的示例包括超耐磨炉黑、高耐磨炉黑、快压出炉黑、细炉黑、中超耐磨炉黑、半补强炉黑、中等加工槽黑、难加工槽黑、导电槽黑和乙炔黑；可使用这些填料中的两种或更多种的混合物。优选的是表面积(EMSA)为至少20m2/g、优选至少约35m2/g的炭黑；可通过ASTM D-1765确定表面积值。炭黑可以为粒状形式或者为非粒状的絮凝物质，但非粒状的炭黑可优选用于某些混合器中。
所利用的炭黑的量可为至多约50phr，其中约5phr至约40phr为典型量。对于某些充油配方，炭黑的量甚至更高，例如近似约80phr。
无定形二氧化硅(SiO2)也常用作填料。二氧化硅通常通过水中的化学反应产生，二氧化硅从所述化学反应中沉淀为超细的球形颗粒，这些球形颗粒强烈地缔合成聚集体，继而不那么强烈地结合成团聚体。表面积提供了不同二氧化硅的补强特性的可靠量度，其中BET(参见Brunauer et al.,J.Am.Chem.Soc.,vol.60,p.309et seq.(Brunauer等人，《美国化学会志》，第60卷，第309页及以下))表面积小于450m2/g、常见为约32m2/g至约400m2/g、并且通常为约100m2/g至约250m2/g时一般被认为是有用的。二氧化硅的商业供应商包括宾夕法尼亚州匹兹堡的PPG工业公司(PPG Industries,Inc.(Pittsburgh,Pennsylvania))、马里兰州巴尔的摩的格雷斯戴维森公司(Grace Davison(Baltimore,Maryland))、新泽西州帕西潘尼的德固萨公司(Degussa Corp.(Parsippany,New Jersey))、新泽西州克兰拜瑞的Rhodia Silica Systems公司(Rhodia Silica Systems(Cranbury,New Jersey))和新泽西州爱迪生的J.M.休伯联合公司(J.M.Huber Corp.(Edison,New Jersey))。
当二氧化硅用作补强填料时，添加偶联剂(诸如硅烷)是惯常做法，以确保良好混合于弹性体中并与弹性体相互作用。一般来讲，基于化合物中存在的二氧化硅填料的重量，所添加的硅烷的量的范围介于约4％和20％之间。偶联剂通常包括能够与二氧化硅填料表面上的基团(例如，表面硅醇基团)物理和/或化学键合的官能团、烃基团键以及能够与弹性体键合(例如，经由含硫键)的官能团。这类偶联剂包括有机硅烷，特别是具有适当类型官能团的聚硫化烷氧基硅烷(参见例如美国专利No.3,873,489、3,978,103、3,997,581、4,002,594、5,580,919、5,583,245、5,663,396、5,684,171、5,684,172、5,696,197等)或聚有机硅氧烷。可使用添加加工助剂来降低所采用的硅烷的量；参见例如美国专利No.6,525,118对糖的脂肪酸酯用作加工助剂的描述。
二氧化硅常见以至多约100phr、通常约5phr至约80phr的量采用。可用的上限受到此类填料可能赋予的高粘度的限制。当还使用炭黑时，可将二氧化硅的量减小到低至约1phr；随着二氧化硅的量减小，可采用更少量的加工助剂加硅烷(如果有的话)。
可用作加工助剂的另外的填料包括矿物填料诸如粘土(水合硅酸铝)、滑石(水合硅酸镁)和云母以及非矿物填料诸如尿素和硫酸钠。优选的云母主要含有氧化铝、二氧化硅和碳酸钾，但其它变体也可能是有用的。另外的填料可以至多约40phr、通常至多约20phr的量利用。
偶联剂为包含能够与二氧化硅填料表面上的基团(例如表面硅醇基团)物理和/或化学键合的官能团和能够与弹性体键合(例如经由含硫键)的官能团的化合物。此类偶联剂包括有机硅烷，特别是，承载以上提及的官能化类型的多硫化的烷氧基硅烷(参见例如美国专利3,873,489、3,978,103、3,997,581、4,002,594、5,580,919、5,583,245、5,663,396、5,684,171、5,684,172、5,696,197等等)或聚有机硅氧烷。示例性的偶联剂为双[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基]四硫化物。
可使用添加的加工助剂来降低所采用的硅烷的量。参见例如美国专利No.6,525,118对糖的脂肪酸酯用作加工助剂的描述。可用作加工助剂的另外的填料包括但不限于矿物填料诸如粘土(水合硅酸铝)、滑石(水合硅酸镁)和云母以及非矿物填料诸如尿素和硫酸钠。优选的云母主要含有氧化铝、二氧化硅和碳酸钾，但其它变体也可能是有用的。另外的填料可以至多约40phr、通常至多约20phr的量利用。
界面自由能(即，水中的表面自由能值(γpl))相对高的一种或多种非常规填料可与炭黑和/或二氧化硅结合使用或者代替炭黑和/或二氧化硅使用。术语“相对高”可以多种方式定义或表征，诸如例如大于水-空气界面的值，优选为该值的几倍(例如，至少2倍、至少3倍或甚至至少4倍)；为无定形二氧化硅的γpl值的至少几倍(例如，至少2倍、至少3倍、至少4倍、至少5倍、至少6倍、至少7倍、至少8倍、至少9倍或甚至至少10倍)；在绝对术语中，为诸如至少约300mJ/m2、至少约400mJ/m2、至少约500mJ/m2、至少约600mJ/m2、至少约700mJ/m2、至少约750mJ/m2、至少约1000mJ/m2、至少约1500mJ/m2和至少约2000mJ/m2，以及前述最小值的各种组合。
界面自由能相对高的天然存在的材料的非限制性示例包括F-磷灰石、针铁矿、赤铁矿、红锌矿、黑铜矿、三水铝石、石英、高岭石、所有形式的黄铁矿等。某些合成的复合氧化物也可表现出这种类型的高界面自由能。
上述类型的材料通常比炭黑或无定形二氧化硅更致密；因此，将特定质量的炭黑或二氧化硅用相同质量的非常规填料代替通常会导致给定化合物中存在的总填料体积小得多。因此，通常基于等体积而不是等重量进行代替。
一般来讲，可将约5％至约60％的一种或多种常规颗粒填料材料用大约相当(约0.8倍至约1.2倍)体积的非常规填料颗粒代替。在某些实施方案中，将约10％至约58％的常规颗粒填料材料用大约相当(约0.85倍至约1.15倍)体积的其他填料颗粒代替就足够，而在其他实施方案中，将约15％至约55％的常规颗粒填料材料用大约相当(约0.9倍至约1.1倍)体积的其他填料颗粒代替才足够。
非常规填料颗粒通常可具有与化合物中采用的常规填料大致相同的尺寸。
还可添加其他常规橡胶添加剂。这些添加剂包括(例如)加工油、增塑剂、抗降解剂(诸如抗氧化剂和抗臭氧剂)、硫化剂等等。
可使用标准设备诸如例如Banbury或Brabender混合器来混合所有成分。通常，混合以两个或多个阶段发生。在第一阶段(通常称为母料阶段)期间，混合通常在120℃至130℃的温度下开始，并且温度增大直至达到所谓的出料温度，通常在165℃附近。
当配方包含二氧化硅时，经常采用单独的再炼阶段以单独添加硅烷组分。该阶段经常在类似于母料阶段采用的温度，即从约90℃倾斜升温至约150℃的出料温度的温度下执行，但该温度经常略低于母料阶段采用的温度。
补强橡胶化合物通常用约0.2phr至约5phr的一种或多种已知硫化剂(诸如硫或过氧化物类硫化体系)硫化。对于适当硫化剂的一般公开，感兴趣的读者可参看诸如Kirk-Othmer,Encyclopedia of Chem.Tech.,3d ed.,(Wiley Interscience,New York,1982),vol.20,pp.365-468(Kirk-Othmer，《化学工艺大全》，第3版，威立国际科学公司，纽约，1982年，第20卷，第365-468页)中提供的综述。硫化剂、促进剂等在最终混炼阶段添加。为了确保硫化的开始不会过早发生，该混合步骤通常在更低的温度下进行，例如在约60℃至约65℃下开始且不升高到比约105℃至约110℃高。
随后，在将化合的混合物形成各种各样的部件之前，将其加工(例如，研磨)成片材，并且然后硫化，这通常比在混合阶段期间所采用的最高温度高约5℃至约15℃、最常见为约170℃下发生。
本文通篇以百分比形式给出的所有值均为重量百分比，除非周围文字明确表示相反意思。
聚合物的Tg可通过热容测量法使用适当校准的DSC单元、在适当的温度范围内扫描，或通过粘弹性技术例如评估G”的温度依赖性来确定。
前面提到的所有专利和公开的专利申请均以引用方式并入本文。
已经通过示例而非限制性的方式提供了本发明的各种实施方案。从以上描述中显而易见的是，关于特征、范围、数值限制和实施方案的一般优选在可行范围内，只要不妨碍或并非不相容，可将这些一般优选设想为能够与其他此类通常优选的特征、范围、数值限制和实施方案结合。
以下非限制性的说明性实施例提供了关于可用于实践本发明的示例性条件和材料的细节。
实施例
实施例1-8：聚丁二烯合成
使用两步聚合工艺制备六种嵌段共聚物，其具有一种低乙烯基聚(丁二烯)的嵌段和一种高乙烯基聚(丁二烯)的嵌段，下文缩写为LVB-b-HVB。使用正丁基锂作为引发剂在50℃下进行间歇聚合以制备活LVB嵌段，然后在25℃下采用1,2-二哌啶基乙烷连续处理超过12小时以添加HVB嵌段。
作为比较，单独使用前述聚合工艺来制备低和高乙烯基比较均聚物。下文将这些分别指定为样品1和2。
每种聚合物的乙烯基含量、分子量和Tg汇总在下表1中。
表1：聚合物特性
实施例9-16：组合物和硫化橡胶
下文的测试为对根据表2中所示配方制成的填充组合物执行的，其中弹性体组分的量以pbw给出，而其他成分的量以phr给出。在最终混合步骤中使用每种母料的全部，其中N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基-对苯二胺充当抗氧化剂，而N-环己基-2-苯并噻唑亚磺酰胺充当促进剂。
(该配方用于允许用特定颗粒填料评估官能化聚合物，但这不应被认为是限制性的，因为可设想炭黑和二氧化硅的混合物以及另外的类型的颗粒填料的存在，如上文在具体实施方式中所述。)
表2：组合物配方、炭黑填料
*随在下表3所示的每种组合物中所用的量而改变
所制备的组合物及由其提供的硫化橡胶的物理特性、粘弹性特性和磨损特性汇总在下表3中。
使用ASTM-D412中描述的标准程序确定拉伸机械特性；通过在60℃和15Hz、0.1％至20％的应变下进行的动态实验获得Payne效应(ΔG'，即在低应变值和高应变值下G'之间的差异)和滞后(tanδ)数据。关于拉伸特性，M300为300％伸长率下的模量，Tb为断裂时的拉伸强度，且Eb为断裂时的断裂伸长率。使用Lambourn磨耗试验机测量磨损率，其中磨损指数值表示通过将对照(即，不含相容聚合物的组合物)的磨损率除以测试样品的磨损率并将该商数乘以100得到的值。
表3：组合物和硫化橡胶特性
从表3的数据，特别是磨损率数据和磨损指数值，可以看出本发明的组合物提供了具有所需特性的硫化橡胶。
组合物的TEM扫描表明，聚(丁二烯)在天然橡胶中的不可混溶的区域的尺寸显著降低。

Claims (20)

1.一种组合物，包含：
a)多种弹性体，所述多种弹性体中的每种为与所述其他多种弹性体中的每种不可混溶的，以及
b)嵌段互聚物，所述互聚物中的每种嵌段为与所述多种弹性体中的每种可混溶的，
所述嵌段互聚物以足够以降低所述弹性体的不混溶性的量存在，如由弹性体在弹性体中的区域尺寸所确定。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述弹性体由两种不可混溶的弹性体组成。
3.根据权利要求2所述的组合物，其中所述嵌段互聚物由两种嵌段组成。
4.根据权利要求2至3中任一项所述的组合物，其中所述两种不可混溶的弹性体为聚(异戊二烯)和聚(丁二烯)。
5.根据权利要求3所述的组合物，其中嵌段的重量比为5:95至95:5。
6.根据权利要求3所述的组合物，其中所述嵌段互聚物的第一嵌段为低乙烯基聚(丁二烯)，并且所述嵌段互聚物的第二嵌段为高乙烯基聚(丁二烯)。
7.根据权利要求6所述的组合物，其中所述第一嵌段包括不超过20％的呈乙烯基构型的其丁二烯链节。
8.根据权利要求6至7中任一项所述的组合物，其中所述第二嵌段包括至少50％的呈乙烯基构型的其丁二烯链节。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其中所述嵌段互聚物的重均分子量为30,000道尔顿至1,000,000道尔顿。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其中所述嵌段互聚物的至少一个玻璃转变温度在-150℃至50℃的范围内。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其中所述组合物每100重量份的所述多种弹性体包含5重量份至20重量份的所述嵌段互聚物。
12.根据权利要求1所述的组合物，其中所述多种弹性体包含聚(异戊二烯)和聚(丁二烯)。
13.根据权利要求12所述的组合物，其中所述嵌段互聚物的第一嵌段为低乙烯基聚(丁二烯)，并且所述嵌段互聚物的第二嵌段为高乙烯基聚(丁二烯)。
14.根据权利要求13所述的组合物，其中所述第一嵌段包括不超过20％的呈乙烯基构型的其丁二烯链节。
15.根据权利要求13至14中任一项所述的组合物，其中所述第二嵌段包括至少50％的呈乙烯基构型的其丁二烯链节。
16.一种降低弹性体的不混溶性的方法，所述方法包括：
a)提供包含至少两种弹性体的初始组合物，所述弹性体中的每种为与其他弹性体不可混溶的，并且
b)将所述初始组合物与有效量的嵌段互聚物混合，所述互聚物中的每种嵌段为与所述至少两种弹性体中的每种可混溶的，
由此提供第二组合物，所述第二组合物具有降低的不混溶性，如由弹性体在弹性体中的区域尺寸所确定。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述有效量基于100重量份的所述初始组合物为5重量份至20重量份。
18.根据权利要求16至17中任一项所述的方法，其中所述初始组合物由两种不可混溶的弹性体组成，并且所述嵌段互聚物由两种嵌段组成。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述两种不可混溶的弹性体为聚(异戊二烯)和聚(丁二烯)。
20.根据权利要求18所述的方法，其中所述嵌段互聚物的第一嵌段为低乙烯基聚(丁二烯)，并且所述嵌段互聚物的第二嵌段为高乙烯基聚(丁二烯)。
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