本發明涉及橡膠領域，公開了改性丁苯橡膠及其制備方法和橡膠組合物以及硫化橡膠及其制備方法和應用，該改性丁苯橡膠由丁苯橡膠接枝極性改性劑而形成，以形成該改性丁苯橡膠的所述丁苯橡膠中的乙烯基結構單元的總摩爾量計，所述極性改性劑的接枝率為2～10mol％，且所述改性丁苯橡膠的凝膠含量為3.5～12重量％，以及所述極性改性劑為馬來酸系單體。本發明提供的改性丁苯橡膠能夠有利于白炭黑在橡膠基體中的相互作用，能夠更好地提高通過進一步硫化制得的硫化橡膠的強度，降低硫化橡膠的生熱，提高硫化橡膠膠料的抗濕滑性。

技術領域

本發明涉及橡膠領域，具體地，涉及一種改性丁苯橡膠、一種制備改性丁苯橡膠的方法、一種橡膠組合物、一種制備硫化橡膠的方法及由該方法制備得到的硫化橡膠以及該硫化橡膠的應用。

背景技術

20世紀90年代，米其林公司介紹了沉淀法白炭黑填充技術用于高性能輪胎的制備，并且公開白炭黑作為一種新型的補強填料，能提供良好的機械性能、高彈性、低滾動阻力和低曲撓生熱性。自此，白炭黑在高性能輪胎中的應用引起了工業界和學術界的極大興趣。

丁苯橡膠/白炭黑復合材料能很好地平衡機械強度、回彈性、滾動阻力以及高抗濕滑性等綜合性能，成為了綠色輪胎中至關重要的材料之一。

填料的分散程度以及填料與橡膠的相互作用是決定復合材料性能的關鍵因素。然而，白炭黑表面富含硅羥基，其表面極性與丁苯橡膠相差較大，這導致白炭黑很難在橡膠基體中獲得良好的分散。為了解決這一問題，國內外學者做了大量的工作。

目前，最成功的方法是將硅烷偶聯劑應用于白炭黑的表面進行改性，以提升白炭黑在基體中的分散效果。雖然硅烷偶聯劑在一定程度上改善了橡膠基體與白炭黑的相容性，但由于白炭黑獨特的表面結構，其自聚的傾向仍然明顯。

另外，橡膠基體的極性化改性也是一種有效的可改善填料分散并促進填料與基體相互作用的行之有效的方法。CN103509159A中公開了一種溶液法制備的改性溶聚丁苯，并且公開了當獲得的改性溶聚丁苯的凝膠含量在1～3重量％時，改性溶聚丁苯具有較好的應用性能。但是，溶液法制備改性溶聚丁苯的方法存在能耗高、污染大、效率低的弊端。

針對上述缺陷，有必要提供一種制備工藝簡單、能耗低、污染小的改性橡膠，且其用于輪胎胎面能提高白炭黑分散性，并具有優異的動態性能。

發明內容

本發明的目的之一是解決如何提高用于輪胎胎面中白炭黑的分散性、降低生熱、提高抗濕滑性的問題。

本發明的目的之二是提供一種改性丁苯橡膠及其制備方法以及含有該丁苯橡膠的橡膠組合物。

本發明的目的之三是提供一種由前述改性丁苯橡膠形成的硫化橡膠。

本發明的發明人在研究中發現，凝膠含量在3.5～12重量％范圍內，且極性改性劑的接枝率為2～10mol％時的由丁苯橡膠接枝極性改性劑而形成的改性丁苯橡膠在用于形成硫化橡膠時，能夠使得應用該硫化橡膠的輪胎胎面中白炭黑的分散性提高以及能夠降低生熱、提高抗濕滑性。據此，完成了本發明的技術方案。

本發明的第一方面提供一種改性丁苯橡膠，該改性丁苯橡膠由丁苯橡膠接枝極性改性劑而形成，其特征在于，以形成該改性丁苯橡膠的所述丁苯橡膠中的乙烯基結構單元的總摩爾量計，所述極性改性劑的接枝率為2～10mol％，且所述改性丁苯橡膠的凝膠含量為3.5～12重量％，以及所述極性改性劑為馬來酸系單體。

本發明的第二方面提供一種制備改性丁苯橡膠的方法，該方法包括：

(1)將丁苯橡膠進行塑煉，得到塑煉后的丁苯橡膠；

(2)將極性改性劑與所述塑煉后的丁苯橡膠混合以進行混煉，直至獲得的改性丁苯橡膠中的極性改性劑以所述丁苯橡膠中的乙烯基結構單元的總摩爾量計的接枝率為2～10mol％，且所述改性丁苯橡膠的凝膠含量為3.5～12重量％，