传送带用橡胶组合物制造技术

按照本发明专利技术，提供了一种传送带用的橡胶组合物，该组合物含有：（Ａ）１００重量份乙烯／含３～２０个碳原子的α－烯烃／共轭多烯共聚物橡胶，该共聚物橡胶含有来自特定非共轭二烯的二烯单元，（Ｂ）０．５～１５重量份的有机过氧化物，（Ｃ）３０～８０重量份的炭黑，和（Ｄ）５～２５重量份的软化剂。该橡胶组合物具有优良的机械强度、耐热性（包括耐热老化性）、耐磨性以及辊筒加工性。它特别适用于传送烧结制品、焦炭、水泥、煤渣和生石灰。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及耐热带用的橡胶组合物，该耐热带具有极好的机械强度，耐热性(包括耐热老化性)，耐磨性和辊筒加工性，更具体地，本专利技术涉及传送烧结制品、焦炭、水泥、煤渣、生石灰等的，具有耐热性和耐磨性的传送带。由于乙烯/丙烯共聚物橡胶(EPM)和乙烯/丙烯/二烯烃共聚物橡胶(EPDM)在主链上无不饱和键，因此与广泛使用的二烯烃类橡胶相比，上述共聚物具有较好的耐热性和耐候性，并用于许多制品中，如汽车部件和工业用部件。EPM和EPDM按其组成不同，其耐热性(耐热老化性)不同，这是公知的。随着乙烯含量的增加，辊筒加工性和低温柔韧性变差，这也是公知的。若二烯烃的含量较小，则应该增加硫化剂的量，但所得的橡胶具有优良的耐热性(热老化性)。作为硫化方法，与用硫硫化相比较，用有机过氧化物进行硫化可得到较好的耐热性(热老化性)，这是公知的。对于传送高温制品如烧结制品、焦炭、水泥、煤渣、生石灰等的传送带，应能长时间承受传送制品的负荷，或传送制品放出的热。尤其是，上述的传送带应具有耐热性和耐磨性。然而，由交联通常的用于耐热带的橡胶组合物所得的耐热带，其在传送这类高温制品时，不具备足够的耐热性。而且，由于通常用于耐热带的橡胶组合物含有作为基质的EPM，它还存在令人不满意的地方，因为为获得高交联度，需要使用大量的交联剂。本专利技术的目的是要解决存在于常规技术中的问题，并提供一种用于传送带的橡胶组合物，该传送带适用于传送高温制品，并具有优良的耐热性和耐磨性。本专利技术的另一目的是通过使用少量的交联剂，提供一种具有高交联度和优良耐热性的交联制品，特别是传送带。按照本专利技术，提供了一种用于传送带的橡胶组合物，该组合物含有(A)100重量份的乙烯/α-烯烃/非共轭多烯共聚物橡胶，其中的α-烯烃含有3～20个碳原子，该共聚物橡胶的二烯单元来自于下述通式(1)或(2)的非共轭二烯 其中n为0至10的整数，R1表示氢原子或含有1至10个碳原子的烷基，R2表示氢原子或含有1至5个碳原子的烷基， 其中R3表示氢原子或含有1至10个碳原子的烷基，(B)0.5～15重量份的有机过氧化物，(C)30～80重量份的炭黑，和(D)5～25重量份的软化剂。在上述的橡胶组合物中，优选下述1至3的实施方案。1.在乙烯/含3～20个碳原子的α-烯烃/非共轭多烯共聚物橡胶(A)中，α-烯烃为丙烯，并且乙烯/丙烯的摩尔比为50/50至72/28。2.在乙烯/含3～20个碳原子的α-烯烃/非共轭多烯共聚物橡胶(A)中，α-烯烃含4～20个碳原子，并且乙烯/α-烯烃的摩尔比为60/40至82/18。3.乙烯/含3～20个碳原子的α-烯烃/非共轭多烯共聚物橡胶(A)具有(i)其非共轭多烯的含量为0.2～4重量％，(ii)其135℃下在萘烷中测得的特性粘数为1.5～3dL/g。按照本专利技术，还提供了一种由交联上述橡胶组合物得到的传送带。本专利技术的用于传送带的橡胶组合物的特征为含有(A)100重量份的乙烯/α-烯烃/非共轭多烯共聚物橡胶，其中的α-烯烃含有3～20个碳原子，该共聚物橡胶的二烯单元来自上述通式(1)或(2)的非共轭二烯，(B)0.5～15重量份的有机过氧化物，(C)30～80重量份的炭黑，和(D)5～25重量份的软化剂。由于下述原因，用于本专利技术共聚物橡胶(A)中的非共轭二烯仅限于具有上述通式(1)或(2)的化学结构的降冰片烯化合物。环状非共轭多烯包括多种类型，例如具有降冰片烯骨架和具有双环戊二烯骨架的类型。若使用5-亚乙基-2-降冰片烯(ENB)或双环戊二烯(DCPD)，并且当共聚物中非共轭多烯的含量在本专利技术的范围内时，则很难提高最终交联产物的耐热性(耐热老化性)。另一方面，若使用由下述化学结构式表示的5-乙烯基-2-降冰片烯(VNB)或5-(1-丁烯基)-2-降冰片烯(BNB) 则当用过氧化物交联该共聚物时，少量的交联剂即可有效地进行交联。而且，明显地，所得的交联产物具有良好的耐热性(耐热老化性)，以及良好的耐磨性(见下述的实施例)。下述思路均产生于上面的事实。当非共轭多烯进行共聚合时，一个乙烯基不饱和键参与了共聚合，剩余的乙烯基不饱和键仍保留在共聚物链中。当使用如通式(1)和通式(2)表示的环状非共轭多烯时，尽管还不知道其详细的原因，但环外的乙烯基不饱和键保留量较大。通常，与存在于环内的乙烯基不饱和键相比，存在于环外的乙烯基不饱和键具有更大的自由度，并且具有更高的反应性。因此，本专利技术的共聚物橡胶(A)，通过使用少量的交联剂，即可产生有效的交联。由于在由共轭多烯制备的共聚物橡胶中，硫化后乙烯基不饱和键存在于主链中，因此主链中的不饱和键将对耐热性(耐热老化性)产生不利影响。另一方面，由于本专利技术的共聚物橡胶(A)使用了如通式(1)和通式(2)表示的环状非共轭二烯，而未参与聚合反应的不饱和键存在于共聚物的主链外，因此共聚物橡胶(A)交联后，不饱和键仍存在于主链外。据此，共聚物橡胶(A)具有优良的耐热性(耐热老化性)。本专利技术的其它组份，即有机过氧化物(B)、炭黑(C)和软化剂(D)，为制得作为传送带的交联制品的必需组份。与为达到高交联密度的有机过氧化物的量相比，本专利技术的橡胶组合物可进行有效的交联反应。在本专利技术的橡胶组合物中，炭黑具有很多功能，并可有效地用作填料、耐热性赋予剂、以及着色剂等。在本专利技术的橡胶组合物中，软化剂可提高橡胶组合物的模塑加工性，并可使模压制品具有复杂的形状。特别地，本专利技术的优选实施方案为所述的1至3。优选的实施方案1和2定义的是在共聚物中，乙烯/具有3～20个碳原子的α-烯烃的组成比。若组成比在上述范围内，则可以得到优良的橡胶组合物，该组合物具有优良耐热性和耐磨性，以及良好的加工性、橡胶特性和耐候性。优选实施方案3的项(i)定义的是非共轭多烯单元在共聚物中的含量。若该值大大低于(i)的定义值，则耐热性(耐热老化性)降低，伸长率太大，永久变形增加。此外，若该值太大，则耐环境腐化性能降低，而且不利地，成本也加大。因此，在非共轭多烯的含量在定义范围之外是不利的。优选实施方案3的项(ii)定义的是共聚物的分子量。若特性粘数低于定义范围，则如共聚物的机械性能等降低。若特性粘数高于定义范围，则加工性能降低。按照上面所述，解决了现有技术中存在的问题，并且可以提供传送带用的橡胶组合物，该组合物具有优良的耐热性(耐热老化性)和耐磨性，以及良好的耐热性与低温柔韧性之间的平衡。在乙烯/α-烯烃/非共轭多烯共聚物橡胶(A)中，乙烯(a)与含有3～20个，优选3～12个，更优选3～8个碳原子的α-烯烃(b)的摩尔比(a/b)，若α-烯烃为丙烯时，为50/50～72/28，优选55/45～68/18，特别优选55/45～65/35。若α-烯烃为含有4～20个碳原子的α-烯烃，则乙烯(a)与α-烯烃(b)的摩尔比为60/40～82/18，优选65/35～78/22，特别优选65/35～73/27。若乙烯/丙烯的摩尔比大于72/28，或乙烯/含有4～20个碳原子的α-烯烃的摩尔比大于82/18，则辊筒加工性降低。另一方面，若该摩尔比小于50/50或60/40，则共聚物橡胶的耐热性降低。含有3～20个碳原子的α-烯烃(b)的具体例子包括丙烯，丁烯-1，戊烯-1，己烯-1，庚烯-1，辛本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种传送带用橡胶组合物，该组合物含有：（Ａ）１００重量份的乙烯／α－烯烃／共轭多烯共聚物橡胶，其中的α－烯烃含有３～２０个碳原子，该共聚物橡胶的二烯单元来自通式（１）或（２）表示的非共轭二烯， ＊＊＊ （１） 其中ｎ为０至１０的整数，Ｒ↑［１］表示氢原子或含有１至１０个碳原子的烷基，Ｒ↑［２］表示氢原子或含有１至５个碳原子的烷基， ＊＊＊ （２） 其中Ｒ↑［３］表示氢原子或含有１至１０个碳原子的烷基， （Ｂ）０．５～１５重量份的有机过氧化物，（Ｃ）３０～８０重量份的炭黑，和（Ｄ）５～２５重量份的软化剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：川崎雅昭，白田孝，东條哲夫，仲滨秀齐，
申请(专利权)人：三井化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]