具有改善的冷流性能的丁基聚合物组合物制造技术

公开了一种具有改善的冷流性能的丁基聚合物组合物。该组合物包含一种丁基聚合物（优选卤化丁基聚合物）和一种苯乙烯树脂。该苯乙烯树脂是α－甲基苯乙烯和另一种苯乙烯类单体（如苯乙烯和乙烯基甲苯）的共聚物。与基料丁基聚合物相比，该丁基聚合物组合物的冷流性能和许多其它性能均有所改善。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一方面涉及具有改善的冷流性能的丁基聚合物组合物。另一方面，本专利技术涉及生产具有包括改善的空气不透性在内的期望综合性能的丁基橡胶的硫化橡胶的方法。丁基聚合物是已知的，而且在市场上销售已有多年了。这类聚合物作为弹性体具有许多令人满意的固有性能，使其在许多工业领域中找到用途。在这些令人满意的固有性能中包括在硫化后，其对空气的不透性、对低频振动的高阻尼性，以及良好的耐老化、耐热、耐酸、耐碱、耐臭氧和耐其它化学品等性能。这些性能使得丁基聚合物非常适合于用在许多应用中，包括要求低的或减低的空气透过性的物品。这些应用的非限制性实例包括轮胎内胎、轮胎硫化软外壳和各种气球。卤化丁基聚合物也是已知的，而且在市场上已销售多年了。卤化丁基聚合物除了具有上述丁基聚合物的令人满意的固有性能外，还具与更高不饱和度橡胶的硫化相容性和硫化之后对这些其它橡胶的良好的粘合性，这些性能使其非常适合用在充气轮胎的内衬中。 尽管本
中至今已取得了进展，但目前仍然还有需要改进的余地。工业上重要的丁基橡胶的一个性能是耐冷流性。具体说，丁基橡胶的用户一般都要将该聚合物压延成连续的很长的片材。在某些场合下，该聚合物可以与一种或多种填料(如炭黑)、增塑剂、增粘剂、增量油等预混—这样的组合物可以表征为可硫化组合物。压延片制成之后，通常都要将其反复折叠或“摆动叠放”在平板架上，使得折叠片的高度有好几个层片高。如果在运输或贮存期间该可硫化组合物对冷流敏感，则该折叠聚合物片材的重量会使片材(尤其垛底部的片材)的表面涂层破裂，使得相邻的新表面互相接触，导致片材粘连。在长期运输或贮存过程中，和/或在高的环境温度下，这个问题会加重。在该可硫化组合物准备进一步加工时，作为单个片材与放在平板架上相比，更难以移动。虽然通过在平板架上少放一些聚合物片材可以使这个问题在某种程度上得到缓解，但这样做时势必增加运输或贮存给定数量的可硫化组合物所需的平板架的数目，从而提高了成本。美国专利4,754,793(Mohammed)公开了透气性降低的丁基弹性体组合物。具体说，公开了一种在硫化体系中包含丁基聚合物、α-甲基苯乙烯均聚物、炭黑、以及任选地，一种烃类增量油的橡胶组合物。该专利没有公开或暗示添加α-甲基苯乙烯均聚物会对丁基聚合物的冷流性能产生任何影响。此外，就本专利技术者所知而言，α-甲基苯乙烯均聚物用作丁基聚合物组合物的添加剂，其数量从商业意义上讲是行不通的。其主要原因可归于环境保护法律方面的压力，该法律有权不允许生产大量作为上述专利添加剂的物质。因此，尽管该专利公开的内容是有用的，但其商业意义在某种程度上受到不允许大量工业化生产α-甲基苯乙烯均聚物这一法律的限制。人们期望有一种具有改善冷流性能和其它性能如空气不透性、生胶强度和加工性的理想平衡的丁基聚合物组合物。本专利技术的目的是提供一种具有改善冷流性能的新的丁基聚合物组合物。本专利技术另一个目的是提供一种生产丁基聚合物的硫化橡胶的新方法。因此，本专利技术一方面提供一种具有改善冷流性能的丁基聚合物组合物，即包含丁基聚合物和苯乙烯树脂的组合物，所述苯乙烯树脂包含α-甲基苯乙烯与另一种苯乙烯类单体的第一共聚物。已经发现，当苯乙烯树脂，即α-甲基苯乙烯与另一种苯乙烯单体的共聚物用作丁基聚合物组合物的添加剂时，具有有利的效果。具体说，已经意外地且令人惊奇地发现，使用这样的添加剂可使丁基橡胶组合物和/或由此生产的硫化橡胶得到下列性能改善·丁基聚合物生胶强度增加；·丁基聚合物组合物的冷流降低；·丁基聚合物组合物对金属的粘附倾向减少；和·从丁基聚合物组合物生产的硫化橡胶具有期望的机械性能。无需明显损害丁基聚合物组合物和由此生产的硫化橡胶的其它重要性能就可得到上述优点。下面将通过参考附图来描述本专利技术的具体实施方案，其中附图说明图1-14图解说明下面列举的实施例中所生产的聚合物组合物及由此得到的硫化橡胶的各种物理性能。正如上面提到的，本专利技术一方面涉及丁基聚合物组合物。本专利技术丁基聚合物组合物的一个成分是丁基聚合物。在本说明书中，“丁基聚合物”、“丁基橡胶”和“丁基橡胶聚合物”这些术语可互相交换使用，其含义是指由大部分异烯烃单体与少量的多烯烃单体反应而制得的一种聚合物。优选，丁基聚合物包含一种C4～C8单烯烃单体与一种C4～C14多烯烃单体的共聚物。优选的C4～C8单烯烃包含异单烯烃。有用的单烯烃单体的非限制实例可以选自异丁烯、2-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、2-甲基-2-丁烯、4-甲基-1-戊烯及其混合物。优选的多烯烃包含C4～C10的共轭二烯烃。优选的共轭二烯烃的非限制性实例可以选自异戊二烯、丁二烯、2，4-二甲基丁二烯、戊间二烯、3-甲基-1，3-戊二烯、2，4-己二烯、2-新戊基-1，3-丁二烯、2-甲基-1，5-己二烯、2，5-二甲基-2，4-己二烯、2-甲基-1，4-戊二烯、2-甲基-1，6-庚二烯、环戊二烯、甲基环戊二烯、环己二烯、1-乙烯基环己二烯及其混合物。丁基聚合物可衍生自包含约70～约99.5重量份C4～C8单烯烃单体和约30～约0.5重量份C4～C14多烯烃单体的混合物。更优选，该丁基聚合物衍生自包含约80～约99.5重量份C4～C8单烯烃单体和约20～约0.5重量份C4～C14多烯烃单体的混合物。用于本专利技术丁基聚合物组合物中的最优选的丁基聚合物衍生自包含约97～约99.5重量份异丁烯和约3～约0.5重量份异戊二烯的混合物。可用于本专利技术的丁基聚合物的生产方法没有特别的限制，而且是属于本领域技术人员的知识范围内。本领域技术人员将认识到可以加入任选的第三单体来生产丁基三元共聚合物。例如，可以在单体混合物中加入苯乙烯类单体，其量优选最多约占单体混合物重量的15％。优选的苯乙烯类单体可选自对甲基苯乙烯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对氯苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、茚、茚衍生物及其混合物。最优选的苯乙烯类单体可选自苯乙烯、对甲基苯乙烯及其混合物。其它适用的可共聚第三单体是本领域技术人员能够明白的。可用于本专利技术丁基聚合物组合物中的特别优选的一类丁基聚合物是卤化丁基聚合物类，尤其是氯化丁基聚合物和溴化丁基聚合物。优选，卤化丁基聚合物包含其量占聚合物重量的约0.1～约8％的卤素。更优选，卤化丁基聚合物包含其量占聚合物重量约0.5～约4％的卤素。最优选，卤化丁基聚合物包含其量占聚合物重量约1.5～约3％的卤素。卤化丁基聚合物可通过事先以常规方法生产的丁基聚合物的卤化来生产。可参见例如，美国专利5,886,106。例如卤化丁基橡胶可通过用卤化剂如氯或溴，优选溴对细分的丁基聚合物进行处理来生产，或者也可以通过将溴化剂如N-溴琥泊酰亚胺与事先制备丁基橡胶在混合设备中进行强烈混合来制造溴化丁基橡胶。替代地，卤化丁基橡胶也可以通过使事先制备的丁基橡胶在适当的有机溶剂中的溶液或悬浮液与相应的卤化剂反应来生产。详情可参见乌尔曼的工业化学百科全书(Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry，第五版，全修订版，卷A23；Elvers等人编)。在该反应过程中可以控制卤化量，以便使最终聚合物含有上述优选的卤含量。本专利技术丁基聚合物组合物的另一成分是包含α-甲基苯乙烯与另一种苯乙烯类单体的第一共聚物的苯乙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有改善的冷流性能的丁基聚合物组合物，该组合物包含一种丁基聚合物和一种苯乙烯树脂，该苯乙烯树脂包含α－甲基苯乙烯和另一种苯乙烯类单体的第一共聚物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：R帕祖尔，AJ苏姆纳，
申请(专利权)人：拜尔公司，拜尔公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]