弹性体组合物制造技术

一种混合物，其组成为：（Ａ）高分子量弹性体聚合物．（Ｂ）足量的乙烯／α－－烯烃／非共轭多烯类三元共聚物，其数均分子量约在１，０００至１５，０００之间，使混合物的粘度比单一组分（Ａ）的粘度至少低５％左右，（Ｃ）硫化剂．混合物可加工性大大增加，当硫化时，其抗拉强度，抗臭氧和抗油性能出乎意料地高．（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种可硫化组合物。它含有下列混合物(A)一种分子量至少在40，000左右的弹性体;(B)足量的乙烯/α-烯烃/非共轭多烯三元共聚物，其分子量在大约1，000和大约15，000之间，使组分(A)和(B)的混合物的粘度比单一组分(A)的粘度至少要低5%左右;(C)硫化剂。另一方面，本专利技术涉及含有这种混合物的弹性体的生成方法。当硫化时，本专利技术组合物的抗萃取能力，抗拉强度和抗臭氧性出乎意料地高。因此适合于许多精密铸造部件的用途，例如制动器零件，弯管模具及不着色泡沫材料等。在加工高分子量弹性体组合物时，使用增塑剂以减少粘度，从而改善组合物的可加工性，这已成为准则。通常用增量油，如矿物油或石蜡油来增塑橡胶化合物。但是，当把这种油类加到橡胶组合物中，在有力地增塑这种组合物的同时，还会产生许多有害的影响。这些不良影响有抗拉强度，抗萃取性能及低温挠曲性变坏。Visser等人在美国专利3，819，592中公开了一种液态乙烯/丙烯/非共轭二烯(可任意选用)共聚物的制造方法。他们使用钒盐-卤化烷基铝作催化剂，以二硫代磷酸酯、二硫代氨基甲酸盐或二硫代碳酸盐为分子量调节剂。这个专利非限制性地公布了可硫化液态乙烯/α-烯烃/二烯三元共聚物可用作粘合剂，嵌缝胶、密封胶及增塑促凝剂。可是Visser等人既没有公布任何实际配方，又没有来为使用这种化合物提供任何理由。低分子量聚合物，在硫化时，相对于高分子量聚合物，要减少抗拉强度，这是基本的聚合物化学。因而，由高分子量和低分子量聚合物混合组成的本专利技术组合物跟只含高分子量聚合物用等量普通增量油增塑的组合物相比，却能提高抗拉强度，这一发现结果是十分出乎意料的。因此，本专利技术的目的是提供一种易于加工的弹性体组合物，它在硫化时，出乎意料地具有高抗拉强度。本专利技术的另外目的是提供一种弹性体组合物，在硫化时，出乎意料地具有合乎要求的抗臭氧和抗萃取性能。本专利技术的另一个目的是提供一种高分子量弹性体的配料方法。使含该弹性体的组合物易于加工，在硫化时，具有出乎意料地具有合乎要求的抗拉强度，抗臭氧和抗萃取性能。上面的目的和其它附加目的将在下列说明和实施例中体现得更明显。一方面，本专利技术涉及一种含有下列混合物的可硫化组合物，(A)一种分子量至少在40，000左右的弹性体;(B)足量的由下列单体共聚而成的三元共聚物(ⅰ)乙烯;(ⅱ)分子式为H2C＝CHR的α-烯烃，式中R是C1到C10的直链或支链的烷基;及(ⅲ)非共轭多烯。这种三元共聚物的分子量在大约1，000至大约15，000之间，使组分(A)和(B)的混合物的粘度比单一组分(A)的粘度至少要低5%左右。(C)足量的硫化剂来硫化组分(A)和(B)。另一方面，本专利技术涉及一种包括下列步骤的弹性体组合物的制造方法(A)提供一种分子量至少在40，000左右的高分子量弹性体;(B)将该高分子量弹性体与下述组分混合(1)足量的由下列单体共聚而成的三元共聚物(ⅰ)乙烯;(ⅱ)分子式为H2C＝CHR的α-烯烃，式中R是C1到C10的直链或支链的烷基;及(ⅲ)非共轭多烯。三元共聚物的分子量在大约1，000至大约15，000之间，使混合物的粘度比单一高分子量聚合物的粘度至少要低5%左右;(2)足量的硫化剂来硫化组合物;(C)将(B)步骤中生成的混合物制成所需形状;(D)将该混合物置于硫化条件下。本专利技术的组合物是一种混合物。其组成为(A)高分子量弹性体;(B)乙烯/α-烯烃/非共轭多烯三元共聚物，其分子量在大约1，000至大约15，000之间;及(C)硫化剂。含组分(A)的高分子量弹性体包括具有饱和及不饱和主链的聚合物，可任意选用由卤素、羟基、羧基、腈基或氨基取代的聚合物。可用的高分子量饱和烃类弹性体的实例有乙烯与具有分子式为CH2＝CHR可共聚单体的共聚物，式中R是C1-C10烷基。这种共聚物可能由于加入非共轭二烯烃而含有不饱和度，如二聚环戊二烯，5-亚乙基-2-降冰片烯，1，4-己二烯等。使用的饱和橡胶中非共轭二烯含量范围为0～20%(重量)左右。也可选用其它饱和聚合物，如丁基橡胶，氯化聚乙烯和氯磺化聚乙烯，较好的饱和橡胶为乙烯-丙烯二烯三元共聚物(“EPDM”)。可用的高分子量不饱和烃类弹性体的实例有象以1，3-丁二烯，2-甲基-1，3-丁二烯，1，3-戊二烯，2，3-二甲基-1，3-丁二烯等共轭二烯为基础的聚合物以及这些共轭二烯烃与一些单体的共聚物。这些单体如苯乙烯，α-甲基苯乙烯，丙烯腈，甲基丙烯腈，丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，乙烯基乙酸酯等。较好的不饱和橡胶包括天然橡胶，顺-聚异戊二烯，聚丁二烯，聚(苯乙烯-丁二烯)，氯丁橡胶和聚(丙烯腈-丁二烯)。另一方面，高分子量弹性体聚合物组分(A)，可以包含硅橡胶或碳氟橡胶。而且，可使用两种或多种高分子量弹性体混合物。含本专利技术组合物中组分(A)的高分子量弹性体聚合物的数均分子量至少在大约40，000。这种聚合物具有高于50，000左右的数均分子量为较好，最好高于70，000左右。可用的低分子量乙烯/α-烯烃/非共轭多烯三元聚合物〔组分(B)〕是乙烯、至少一种α-烯烃(分子式为H2C＝CHR，式中R含有1到10个碳原子直链或支链的烷基)和至少一种可共聚的非共轭多烯的聚合物。可用的非共轭多烯的具体实例有脂族二烯烃;如1，4-己二烯，1，5-己二烯，1，4-戊二烯，2-甲基-1，4-戊二烯，3-甲基-1，4-己二烯，4-甲基-1，4-己二烯，1，9-癸二烯，外-和内-二聚环戊二烯，等;外-和内-链烯基降冰片烯，如5-丙烯基降冰片烯，5-(丁烯基-2-)降冰片烯，5-(2-甲基丁烯基-2′)降冰片烯等;烷基链烯基降冰片烯类，如5-甲基-6-丙烯基降冰片烯等;亚烷基降冰片烯类，如5-亚甲基降冰片烯，5-亚乙基降冰片烯及5-异亚丙基-2-降冰片烯，乙烯基降冰片烯，环己烯降冰片烯等;烷基降冰片二烯类，如甲基，乙基和丙基降冰片二烯等;及环二烯类，如1，5-环辛二烯，1，4-环辛二烯等。较好的非共轭多烯类为5-亚乙基-2-降冰片烯，1，4-己二烯和二聚环戊二烯。可用的乙烯/α-烯烃/非共轭多烯三元共聚物中的乙烯含量通常在25%左右至85%左右之间，取30%左右至75%左右较好，最好取40%左右至70%左右，所有均为重量百分比。象这种三元共聚物中多烯含量通常低于25%左右，取2%至20%左右较好，均为重量百分比。此外，可向本专利技术中使用的低分子量聚合物中或在其未端加入官能团，例如卤素，磺基，亚磺基，亚磺酰，氰基，环氧基，羟基，羧基，COOR，Si(OR)3，Si(OOCR)3(R是具有C1-C18碳原子的烃基)等。这种或借助取代加成，或借助接枝聚合来引入官能团的作法对精于聚合技术的人来说是熟悉的。本专利技术组合物中使用的聚合物在环境温度为20℃至40℃左右时是液体，“液体”是依据传统术语而用的。这就是聚合物的体积是恒定的，但形状则随容器而变。更具体来说，象这样的聚合物适合于液体操作技术。这样的液体具有的数均分子量为1，000左右到15，000左右，在2，000至10，000左右范围更好，最适用范围在大约4，000至大约7，000之间。这里使用的术语“硫化剂”包括硫化剂和硫化体系两者。如同精于此技术的人所熟知的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有下列混合物的可硫化组合物：（Ａ）一种分子量至少在４０，０００左右的弹性体；（Ｂ）足量的由下列单体共聚而成的三元共聚物：（ｉ）乙烯；（ｉｉ）分子式为Ｈ↓［２］Ｃ＝ＣＨＲ的α－烯烃，式中Ｒ是Ｃ↓［１］到Ｃ↓［１０］的直链或支链的烷基；及（ｉｉｉ）非共轭多烯。这种三元共聚物的分子量在大约１，０００至大约１５，０００之间，使组分（Ａ）和（Ｂ）的混合物的粘度比单一组分（Ａ）的粘度至少要低５％左右；（Ｃ）足量的硫化剂来硫化组分（Ａ）和（Ｂ）。

【技术特征摘要】
US 1986-5-23 8668541.一种含有下列混合物的可硫化组合物(A)一种分子量至少在40，000左右的弹性体；(B)足量的由下列单体共聚而成的三元共聚物(i)乙烯；(ii)分子式为H2C=CHR的α-烯烃，式中R是C1到C10的直链或支链的烷基；及(iii)非共轭多烯。这种三元共聚物的分子量在大约1，000至大约15，000之间，使组分(A)和(B)的混合物的粘度比单一组分(A)的粘度至少要低5%左右；(C)足量的硫化剂来硫化组分(A)和(B)。2.根据权利要求1的组合物，其中组分A选自包括下面聚合物的一类物质，它们是乙烯/丙烯/非共轭二烯三元共聚物，天然橡胶，顺式聚异戊二烯，聚丁二烯，聚(苯乙烯-丁二烯)，聚(丙烯腈-丁二烯)，氯丁橡胶，碳氟橡胶，氯化聚乙烯，氯磺化聚乙烯和硅橡胶。3.根据权利要求2的组合物，其中组分(A)是乙烯/丙烯/非共轭二烯三元共聚物。4.根据权利要求2的组合物，其中组分(B)是乙烯、丙烯和非共轭二烯的三元共聚物。5.根据权利要求2的组合物，其中组分(B)的分子量在2，000左右至10，000左右之间。6.根据权利要求4的组合物，其中组分(B)的分子量为3，000左右至7，000左右之间。7.根据权利要求1的组合物，其中该硫化剂，组分(C)包含至少一个由有机过氧化物和氢过氧化物构成的基团。8.根据权利要求1的组合物，其中该硫化剂，组分(C)的组成为(ⅰ)至少一种含有硫磺和给硫体化合物的组合;(ⅱ)至少一种含有有机过氧化物和氢过氧化物的基团;(ⅲ)硫磺硫化促进剂。9.根据权利要求8的组合物，其中该硫磺硫化促进剂为亚磺酰胺。10.根据权利要求1的组合物，其中组分(B)占组合物的次要部分。11.根据权利要求1的组合物，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉尔夫D艾伦，塞山希鲁凡加答，弗兰克C塞扎尔，哈利D维塞，
申请(专利权)人：尤尼罗亚尔化学公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]