本发明涉及合成橡胶，特别是涉及顺丁橡胶合金及其制备方法和应用。
背景技术：
1、目前，现有技术中大多采用稀土顺丁橡胶或者镍系顺丁橡胶作为制备轮胎的胶种。然而，现有的稀土顺丁橡胶或者镍系顺丁橡胶在应用于轮胎胎侧时，均需要通过补强，才能够满足对于轮胎胎侧高强度、高模量的要求。传统工艺中大多采用补加无机填料或增加交联度的方法提高胎侧的模量，但此类方法会导致内耗高、生热高、老化性能差等不良结果。
2、虽然市场上出现了通过向稀土顺丁橡胶或者镍系顺丁橡胶中原位引入间同1,2-聚丁二烯制备橡胶合金，以此来提高补强效果，降低轮胎内耗，但是该方式制备的橡胶合金仍存在加工性能较差、抗湿滑性较差、拉伸强度和撕裂强度较低的问题，从而难以满足轮胎对高强度和高模量的要求。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述问题，提供一种顺丁橡胶合金及其制备方法和应用。该制备方法制备的顺丁橡胶合金不仅具有优异的抗湿滑性、拉伸强度和撕裂强度，且具有良好的加工性能以及抗冷流性能，从而能够更好的满足轮胎对高强度和高模量的要求。
2、一种顺丁橡胶合金的制备方法，包括以下步骤：
3、将稀土顺丁橡胶和镍系顺丁橡胶进行偶联，得到复合顺丁橡胶，其中，所述稀土顺丁橡胶的质量大于所述镍系顺丁橡胶的质量，且所述复合顺丁橡胶的门尼粘度为35mu-55mu，支化因子为3.0-7.1；
4、在复合顺丁橡胶胶液中原位制备间同1,2-聚丁二烯，得到聚合胶液；
5、将所述聚合胶液进行凝聚、干燥，得到顺丁橡胶合金。
6、在其中一个实施例中，将稀土顺丁橡胶和镍系顺丁橡胶进行偶联，得到复合顺丁橡胶的步骤中，还满足以下条件中的至少一条：
7、(1)所述稀土顺丁橡胶的门尼粘度为30mu-50mu，支化因子为1.5-2.0，数均分子量为8.0kg/mol-10.0kg/mol，重均分子量为16.0kg/mol-30.0kg/mol，分子量分布为2.0-3.0，且所述稀土顺丁橡胶中顺1,4-结构的质量分数大于或等于98％；
8、(2)所述镍系顺丁橡胶的门尼粘度为30mu-50mu，支化因子为15-20，数均分子量为7.0kg/mol-9.5kg/mol，重均分子量为21.5kg/mol-34.2kg/mol，分子量分布为3.2-3.6，且所述镍系顺丁橡胶中顺1,4-结构的质量分数大于96％；
9、(3)所述复合顺丁橡胶的数均分子量为7.8kg/mol-9.6kg/mol，重均分子量为22.0kg/mol-31.7kg/mol，分子量分布为2.8-3.3，且所述复合顺丁橡胶中顺1,4-结构的质量分数大于或等于96％；
10、(4)所述稀土顺丁橡胶选自钕系顺丁橡胶；
11、(5)将所述稀土顺丁橡胶、所述镍系顺丁橡胶、偶联剂以及有机溶剂混合并进行偶联，分离得到所述复合顺丁橡胶。
12、在其中一个实施例中，将所述稀土顺丁橡胶、所述镍系顺丁橡胶、偶联剂以及有机溶剂混合并进行偶联的步骤中，还需满足以下条件中的至少一条：
13、(1)所述稀土顺丁橡胶和所述镍系顺丁橡胶的质量比为4:1-19:1；
14、(2)所述稀土顺丁橡胶和所述偶联剂的质量比为125:1-1000:1；
15、(3)所述偶联剂选自二乙烯基二甲基硅烷、三乙氧基硅烷、3-氯丙基三乙氧基硅烷、4-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯丙基甲基二乙氧基硅烷、双-[υ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物、正丙基三氯硅烷、四氯化硅、四氯化锡、二氯二硫中的至少一种。
16、在其中一个实施例中，在复合顺丁橡胶胶液中原位制备间同1,2-聚丁二烯的步骤中，在铁系催化剂或者钴系催化剂的存在下，将所述复合顺丁橡胶胶液和丁二烯单体溶液混合并进行原位聚合反应。
17、在其中一个实施例中，将复合顺丁橡胶胶液和丁二烯单体溶液混合并进行原位聚合反应的步骤中，还需满足以下条件中的至少一条：
18、(1)所述复合顺丁橡胶胶液中复合顺丁橡胶和所述丁二烯单体溶液中丁二烯单体的摩尔比为3:2-19:1；
19、(2)聚合温度为30℃-50℃，聚合时间为30min-60min。
20、在其中一个实施例中，当在铁系催化剂的存在下，将复合顺丁橡胶胶液和丁二烯单体溶液混合并进行原位聚合反应时，还需满足以下条件中的至少一条：
21、(1)所述丁二烯单体溶液中丁二烯单体和所述铁系催化剂中铁元素的摩尔比为5000:1-40000:1；
22、(2)所述铁系催化剂包括铁化合物、含膦化合物以及烷基铝，其中，所述铁化合物、所述含膦化合物和所述烷基铝的摩尔比为1:3:10-1:20:50。
23、在其中一个实施例中，当在钴系催化剂的存在下，将复合顺丁橡胶胶液和丁二烯单体溶液混合并进行原位聚合反应时，还需满足以下条件中的至少一条：
24、(1)所述丁二烯单体溶液中丁二烯单体和所述钴系催化剂中钴元素的摩尔比为5000:1-40000:1；
25、(2)所述钴系催化剂包括可溶钴化合物、烷基铝和二硫化碳，其中，所述可溶钴化合物、所述烷基铝和所述二硫化碳的摩尔比为1:10:2-1:100:20。
26、一种采用如上述所述的顺丁橡胶合金的制备方法制备得到的顺丁橡胶合金，所述顺丁橡胶合金包括复合顺丁橡胶以及分散于所述复合顺丁橡胶中的间同1,2-聚丁二烯。
27、在其中一个实施例中，所述顺丁橡胶合金的门尼粘度为39mu-85mu，支化因子为3.5-8.5，熔点为196℃-203℃，所述顺丁橡胶合金中间同1,2-聚丁二烯的质量分数为3.5％-30％，所述顺丁橡胶合金中顺1,4-结构的质量分数为69％-95.5％。
28、一种如上述所述的顺丁橡胶合金在轮胎中的应用。
29、本发明的顺丁橡胶合金的制备方法中，通过采用由稀土顺丁橡胶和镍系顺丁橡胶偶联得到的复合顺丁橡胶作为基础胶，并限定稀土顺丁橡胶和镍系顺丁橡胶的用量比例，使得复合顺丁橡胶能够兼具稀土顺丁橡胶和镍系顺丁橡胶的优异性能，即兼具优异的加工性能和力学性能，同时通过控制复合顺丁橡胶的门尼粘度和支化因子，不仅能够有效避免引入间同1,2-聚丁二烯所带来的门尼粘度骤增的问题，使得制备的橡胶合金具有更好的加工性能、抗冷流性能，同时具有更好的抗湿滑性、拉伸强度和撕裂强度，而且更有利于间同1,2-聚丁二烯在复合顺丁橡胶中的均匀分散，进一步增强了间同1,2-聚丁二烯和复合顺丁橡胶的相互作用，能够更好的提高补强效果，从而进一步提高顺丁橡胶合金的拉伸强度、撕裂强度和模量以及抗弯曲裂纹扩展性。
30、因此，本发明制备方法制备的顺丁橡胶合金不仅具有优异的抗湿滑性、拉伸强度和撕裂强度，且具有良好的加工性能以及抗冷流性能，从而能够更好的满足轮胎对高强度和高模量的要求。
1.一种顺丁橡胶合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的顺丁橡胶合金的制备方法，其特征在于，将稀土顺丁橡胶和镍系顺丁橡胶进行偶联，得到复合顺丁橡胶的步骤中，还满足以下条件中的至少一条：
3.根据权利要求2所述的顺丁橡胶合金的制备方法，其特征在于，将所述稀土顺丁橡胶、所述镍系顺丁橡胶、偶联剂以及有机溶剂混合并进行偶联的步骤中，还需满足以下条件中的至少一条：
4.根据权利要求1-3任一项所述的顺丁橡胶合金的制备方法，其特征在于，在复合顺丁橡胶胶液中原位制备间同1,2-聚丁二烯的步骤中，在铁系催化剂或者钴系催化剂的存在下，将所述复合顺丁橡胶胶液和丁二烯单体溶液混合并进行原位聚合反应。
5.根据权利要求4所述的顺丁橡胶合金的制备方法，其特征在于，将复合顺丁橡胶胶液和丁二烯单体溶液混合并进行原位聚合反应的步骤中，还需满足以下条件中的至少一条：
6.根据权利要求5所述的顺丁橡胶合金的制备方法，其特征在于，当在铁系催化剂的存在下，将复合顺丁橡胶胶液和丁二烯单体溶液混合并进行原位聚合反应时，还需满足以下条件中的至少一条：
7.根据权利要求5所述的顺丁橡胶合金的制备方法，其特征在于，当在钴系催化剂的存在下，将复合顺丁橡胶胶液和丁二烯单体溶液混合并进行原位聚合反应时，还需满足以下条件中的至少一条：
8.一种采用如权利要求1-7任一项所述的顺丁橡胶合金的制备方法制备得到的顺丁橡胶合金，其特征在于，所述顺丁橡胶合金包括复合顺丁橡胶以及分散于所述复合顺丁橡胶中的间同1,2-聚丁二烯。
9.根据权利要求8所述的顺丁橡胶合金，其特征在于，所述顺丁橡胶合金的门尼粘度为39mu-85mu，支化因子为3.5-8.5，熔点为196℃-203℃，所述顺丁橡胶合金中间同1,2-聚丁二烯的质量分数为3.5％-30％，所述顺丁橡胶合金中顺1,4-结构的质量分数为69％-95.5％。
10.一种如权利要求8或权利要求9所述的顺丁橡胶合金在轮胎中的应用。
