新交联技术制造技术

本发明专利技术公开了一种在不含或不使用常规含硫固化体系时能够被固化并提供耐久性的组合物。所述组合物包括羧化基体聚合物和铝化合物，其中铝化合物包括阻滞阴离子。所述组合物用于形成诸如手套、避孕套和指套等弹性制品，以及用作粘合剂和涂料。阻滞阴离子是需要时间与铝离子分离，从而延缓羧化聚合物交联的阴离子。铝化合物可用于通过凝固浸渍法由包括例如羧化腈乳胶的羧化聚合物的水分散液生产手套。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于包括制造弹性制品的多种领域的合成聚合物组合物。具 体地，本专利技术的组合物用于交联膜、涂料、粘合剂、垫圈等。所述组合物尤 其适合于在避免使用常规固化体系、即含硫体系的同时，又需要实现耐久性 时使用。
技术介绍
含有脂肪族二烯单体的羧化聚合物在诸如膜、粘合剂和涂料等许多应用 中得到广泛使用。上述聚合物在使用时通常交联或固化。含有脂肪族二烯单体的羧化聚合物组合物的交联引人注意的一部分在于由7]^分散液来生产手套，例如通过凝固浸渍法(coagulant dipping process ) 生产腈(羧化丁二烯丙烯腈共聚物)手套。上述方法中，除了含硫固化体系， 聚合物水分1文液通常包括氧化锌和。上述固化包(cure package)在成品手套中 提供两种交联类型，所谓的离子交联和硫交联。离子交联产生于羧化聚合物 与来自氧化锌的锌的相互作用形成锌-羧酸酯键合。这些锌类离子交联赋予 成品手套优异的拉伸强度。但金属-羧酸酯键合在机械应力、热和聚合物溶 剂的影响下容易变得不稳定并发生重排，通常单独的锌类离子交联不会赋予 手套克分的耐久性。硫类交联导致在聚合物链间形成共价键。硫交联，虽然 通常不是此体系中的模量和拉伸强度的主要贡献因素，但确实赋予手套耐久 性。作为共价键，硫交联不易变化且更耐重排。许多多价金属因有利于交联而提议使用，尽管交联效果取决于所采用的 特定多价金属离子。类似地，充当这些离子源的化学化合物影响它们作为交 联剂的效力。例如美国专利5,181,568公开了多价金属离子与用于延緩羧化聚合物水溶液的凝胶化(交联)的阻滞阴离子(retarding anion)结合使用以改 善油回收。阻滞阴离子是那些在水中需要时间与多价金属分离，而使其可用 于交联的阴离子。具有阻滞阴离子的多价金属离子化合物充当延緩交联剂。含硫固化体系广泛用于包括脂肪族二烯单体的聚合物组合物中。这些含 硫固化体系通常由硫和诸如p塞唑、磺酰胺、二硫代氨基曱酸酯和秋兰姆等硫 化促进剂组成。因为与使用该体系相关的一些缺陷，在许多应用中都希望能 排除使用含硫固化。例如，促进剂的残留物牵涉到IV型过敏症、亚硝胺的产 生、铜锈蚀及污染物。还可能存在未与聚合物结合的固化剂或固化剂残留物 在聚合物表面起霜。实际上这通常被认为是硫霜，而且是不合乎需要的，因 为它会产生可控环境中普遍关注的颗粒污染物。美国专利5,997,969和美国专利6,624,2747>开了许多针对含石克固化体系 的选择对象。这些选择对象包括将交键合受功能合并于聚合物并使用额外的 交联剂。然而，仍需要在不含硫和促进剂时能够固化包含脂肪族二烯单体的羧化 聚合物的体系。这些体系应产出具有常规硫固化聚合物所需性能(例如耐酸 性和低模量)的交联聚合物，而消除与硫或促进剂残留物相关的常规硫固化 聚合物的不合乎需要特点，即起霜、IV型过敏症、亚硝胺的产生、铜锈蚀以 及污染物。
技术实现思路
为了上述目的、以及其它目的和优点，本专利技术提供一种在不含或不使用 常规含硫固化体系时能够被固化并具有耐久性的组合物。所述组合物由羧化 基体聚合物和铝化合物组成，其中所述铝化合物包括阻滞阴离子。所述组合物的应用包括用于形成诸如手套、避孕套和指套等弹性制品的膜，以及用作 粘合剂和涂料。在一些实施方式中，所述基体聚合物是水分散液的形式。在 一些实施方式中，所述组合物包括诸如氧化锌等其它金属化合物。所述铝化合物包括铝阳离子和一种或多种阻滞阴离子。阻滞阴离子是需 要时间与铝离子分离，从而延緩羧化聚合物交联的阴离子。阻滞阴离子的实 例包括但不限于，乳酸盐、羟乙酸盐、乙酰丙酮化物、乙酰乙酸酯、柠檬酸 盐、酒石酸盐、葡萄糖酸盐和次氨基乙酸盐。在一个实施方式中，上述阻滞 剂不含羧酸基，在另一实施方式中，它们仅含有一个羧酸基，在又一实施方 式中，它们含有多于一个的羧酸基。所述锌化合物可以是氧化锌，或用于离 子交联含羧酸的聚合物的其它锌化合物。上述铝化合物具有使它们尤其适于此类应用的平衡性能，且与包括共轭 脂肪族二烯单体的羧化基体聚合物形成铝-羧酸酯键合的现有技术中使用的 铝化合物截然不同。所述铝化合物在水溶液中相对稳定(例如不像烷基铝或 烷醇铝等有机铝化合物)，它们与诸如乳液聚合物(即它们不具有强失稳效 应，例如像明矾或硫酸铝、氯化铝、溴化铝、硝酸铝和聚合氯化铝)的聚合 物水分散液相容，且它们以有利于与羧化基交联的形式提供铝(例如不像铝 酸盐或铝矽酸盐)。所述铝化合物可用于固化羧化聚合物。在一个实施方式中，使用所述铝 化合物固化通过凝固浸渍法由羧化乳胶制备的制品。在不含含硫固化时，由 铝化合物产生的交联提供具有诸如耐久性和低模量等所需平衡性能的制品。稳定性是用于商业目的的任何材料的重要考虑因素。所述铝化合物与聚 合物乳液(例如羧化乳胶)的相容性对于诸如涂料、粘合剂或乳胶货品生产 的应用是关键的，其中交联组分都配合成水性配料。铝化合物中铝的可利用性决定了该化合物作为交联剂的效力。例如，聚合物可交联形成膜和/或浸渍货品，不使用硫化，所述铝化合 物(单独或与锌化合物结合)也对这些膜和/或货品提供适宜的耐久性和强 度特性。所述聚合物通过一种或多种含羧酸的单体或它们的盐聚合形成。合适的 含羧酸单体的实例包括^L不限于，衣康酸、马来酸、富马酸、马来酐、(甲基)丙烯酸和巴豆酸。在一个实施方式中，所述用于制备目的羧化聚合物的 单体混合物进一步包括诸如丁二烯的C4.8共轭二烯单体。在另一个实施方式 中，除所述含羧酸单体外，所述单体混合物还进一步包括苯乙烯、丁二烯、 (曱基)丙烯腈和(曱基)丙烯酸酯单体中的一种或多种。令人惊奇的是，与常用于固化羧化乳胶的氧化锌等金属离子源不同，根 据本公开的此类铝化合物是用于对丁二烯类聚合物等羧化聚合物提供耐久 性的硫交联的有效选择对象。氧化锌或其它锌化合物可用于对聚合物提供附 加强度。根据本公开的所述铝化合物可用于通过凝固浸渍法由例如包括羧化腈 乳胶的所述羧化聚合物的水分散液生产手套。在一个实施方式中，在模板浸入分散液前，所述羧化聚合物的水分散液 与铝化合物混合。在另一个实施方式中，所述铝化合物存在于模板浸入的凝 聚剂溶液中。在又一个实施方式中，所述铝化合物在单独步骤中与聚合物接 触，例如铝化合物存在于凝固浸渍法中用作上浸渍或下浸渍的溶液中。具体实力&方式参照以下具体说明，所述方法、聚合物组合物和制品将更易于理解。 铝化合物当聚合物水分散液和固化剂混合时，聚合物分散液的凝聚可能是难以解 决的问题。在反离子是阻滞剂时使用铝化合物有助于最小化凝聚，或完全避免凝聚。在凝固浸渍法中通过凝聚剂将固化剂混入组合物时，导致不均匀凝聚的 过度不稳定可能是难以解决的问题。在反离子是阻滞剂时使用铝化合物有助 于控制或避免过度不稳定。当固化剂在成膜完成之前被混入组合物时，交联率可能是难以解决的问 题，例如在凝固浸渍法中将固化剂作为上浸渍层涂布在新形成的湿膜上。如9果交联发生太快，则会影响成膜的完成，不利地影响成品膜。在反离子是阻 滞剂时使用铝化合物有助于控制成膜率，最小化对成膜完成的影响，或完全 避免该影响。铝化合物是包括铝阳离子和阻滞阴离子的化合物。阻滞阴离子是那些在 水中需要时间与多价金属分离，而使其可用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制品，包括：　ａ）包括脂肪族共轭二烯单体的羧化基体聚合物；和　ｂ）铝化合物，其中所述铝化合物包括阻滞阴离子。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：凯文格兰特萨德比，
申请(专利权)人：曼谷合成材料有限公司，
类型：发明
国别省市：TH[泰国]