含有环十二硫的硫化组合物和改进的环十二硫化合物制造技术

公开了一种用于硫可硫化的配料的硫化组合物。该硫化组合物包括硫化剂，其依次包括环十二硫化合物。还公开了当以DSC加热速率20℃/min测量时，特征在于DSC熔点开始温度为155℃‑167℃的环十二硫化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含有环十二硫的硫化组合物和改进的环十二硫化合物专利
本专利技术通常涉及(i)一种用于形成硫化制品的硫化组合物，其中该组合物包括环十二硫化合物，和(ii)环十二硫化合物，其相对于现有技术形式的环十二硫表现出升高的熔点开始温度。专利技术背景用硫进行硫化是一种公知的化学方法，用于经由在单个聚合物链之间通过加入和与某些硫化剂(也称作“含硫的固化剂”)反应形成交联，来将天然橡胶或者其他通用弹性体转化成更耐久的材料。在用于制造耐久的硫化弹性体制品的常规方法中，将含硫的固化剂与弹性体化合物混合来形成可硫化的弹性体配料，其包括该含硫的固化剂。该可硫化的弹性体配料经历了许多加工步骤例如例如混合，挤出，压延，成形，成型和构建期望的“生坯”(未硫化的)制品或者制品部件(“制品”)的形状。该制品然后经历了硫化所述弹性体和形成硫化弹性体制品所必需的条件。目前的工业实践在许多商业硫进行硫化方法中包含了聚合物硫作为优选的硫化剂。例如美国专利No.4238470(其公开内容在此引入作为参考)描述了将聚合物硫作为硫化剂用于可硫化的弹性体组合物。聚合物硫通常的特征在于高分子量，长的螺旋形分子结构和不溶于二硫化碳和其他强溶剂以及橡胶，橡胶胶料和弹性体中。在一种典型的硫进行硫化方法步骤中，含有聚合物硫的可硫化的弹性体配料经历了这样的条件，其中该聚合物硫转化成环八硫(S8)，一种硫同素异形体，其可溶于弹性体中，并且其因此溶解在弹性体配料中，在其中它可以参与硫化反应。因为聚合物硫转化成环八硫是温度依赖的，并且时间和温度对于转化率的影响是累积的，因此必须进行更多的关注来确保在最终成形，构建或者组装硫化制品之前，在实际硫化之前的加工步骤不引起该实际硫化步骤之前的转化。这样的过早转化会导致硫“霜”，其是一种已知的严重危害层间附着力和其他硫化制品特性的现象。硫霜是可溶性环八硫扩散和随后硫在未固化的制品表面结晶的结果，并且当生坯可硫化的弹性体配料中的环八硫浓度超过它们在给定温度在配料中的溶解度限度时发生。未固化的制品部件或者层表面上的硫霜的存在高度危害所述部件与其他部件/层的粘结和粘附性。为了避免过早转化成环八硫和具有聚合物硫化剂的可硫化的弹性体配料中发生硫霜的风险，目前的商业实践包括将延长的加工时间限制到温度低于大约100℃，因为聚合物硫到环八硫的甚至小百分比的转化也会将浓度推动超过溶解度限度和产生硫霜的潜在性。因此对于制品制造商来说，在挤出，压延，成形，成型或者其他加工操作中存在的剪切作用(和其所产生的摩擦热)就存在着苛刻的温度控制挑战。这些挑战的管控典型地包括在一方面生产率，生产量，加工速度和产品成本和另一方面产品性能和品质之间的精巧平衡。降低过早聚合物硫转化和硫霜的风险所遭受的限制是减慢了制造速度和因此降低了制造商收益率。相反，具有不太过早转化倾向(和因此较高的热稳定性)的硫化剂将增加制造速度和因此设备可以产生的单位数量和制造商的利润。除了更快的制造速度之外，如果能够减少从聚合物到环八硫的转化，则胶合机具有更大的灵活性来在可硫化的组合物中引入更多的硫，由此具有更大的潜力来制造甚至更高品质和耐久性的商品。现有技术尝试通过使用不同的稳定剂或者稳定处理来改进聚合物硫热稳定性和延迟或者阻止硫霜，如上面提及的’470专利以及美国专利No.2460365；2462146和2757075所述。虽然有全部的这些努力，但是一直存在着对于具有较高热稳定性的硫化剂的需要，其转换成硫化制品制造商的改进的生产量和效率，同时避免了硫霜的风险和危害。
技术实现思路
在第一方面，本专利技术涉及一种硫化组合物，其在可用于形成硫化弹性体制品的可硫化的弹性体化合物中具有改进的热稳定性。该硫化组合物通常包括硫化剂，其中该硫化剂包括环十二硫化合物。该组合物任选地进一步包括载体。优选该环十二硫化合物特征在于当以DSC加热速率20℃/min测量时，根据公知的差示扫描量热法测量的熔点开始温度(下文称作DSC熔点开始温度)是大约155℃-大约167℃。在另一方面，本专利技术涉及一种可硫化的弹性体配料，其包括至少一种弹性体和硫化剂，其中该硫化剂包括环十二硫化合物。优选该环十二硫化合物的特征在于当以DSC加热速率20℃/min测量时，DSC熔点开始温度是大约155℃-大约167℃。在另一方面，本专利技术涉及一种硫化剂母料，其包括在弹性体载体中的硫化剂，其中该硫化剂包括环十二硫化合物。在仍然的另一方面，本专利技术通常涉及一种环十二硫化合物，当该环十二硫作为硫化剂用于可硫化的弹性体的硫化组合物中时，其相对于已知形式的环十二硫表现出升高的熔点和其他令人期望的特征。更具体地，本专利技术涉及一种环十二硫化合物，其特征在于当以DSC加热速率20℃/min测量时，DSC熔点开始温度是大约155℃-大约167℃。另外的方面和应用领域将从本文提供的说明书而变得显而易见。应当理解说明书和具体实施例目的仅仅用于说明，并非打算限制本专利技术的主旨和范围。具体实施方式作为本文所用的，下面的术语或者措词定义如下：“环十二硫化合物”表示硫的成环同素异形体，其中12个硫原子形成单个同素环，在此也称作S12。“弹性体”表示任何这样的聚合物，其在硫化(或交联)后和在室温时在应力下可以拉伸、压缩或者剪切，并且通过立即释放应力，将强制返回它的初始比例尺寸左右，包括但不限于橡胶。“硫化剂”表示这样的材料，其能够有效用于在硫化条件下进行可硫化的配料的硫化。“硫化组合物”表示这样的成分的组合，其可以作为添加剂用于进行可硫化配料在硫化条件下的硫化。“可硫化弹性体配料”表示这样的组合物，其包括硫化剂和弹性体，并且其能够在置于硫化条件下时硫化。在第一方面，本专利技术涉及一种用于形成硫化制品的硫化组合物。该组合物包括硫化剂，其中该硫化剂包括环十二硫化合物。已经出人意料地发现本专利技术的硫化组合物中的硫化剂在能够形成硫化制品的可硫化的配料中表现出改进的热稳定性。在一种优选的实施方案中，该可硫化的配料是可硫化的弹性体配料，和该硫化制品是硫化弹性体制品。优选本专利技术的硫化组合物中的硫化剂包括环十二硫化合物，其特征在于当以DSC加热速率20℃/min测量时，DSC熔点开始温度是155℃-167℃。本专利技术的硫化组合物可以进一步包括载体。用于该硫化组合物的合适的载体典型地是非弹性体的，并且对于本专利技术的环十二硫是基本上惰性的，和可以包括任何的一种或多种另外的成分例如加工油，硬脂酸，纤维素粘结剂例如羧甲基纤维素，纤维素醚或者酯，黄原胶等，植物油，环氧化的植物油，聚合物粘合剂或者分散剂例如通用弹性体或者烯烃聚合物或者共聚物。本专利技术的硫化组合物中的硫化物优选包含大约20％-100重量％，更优选大约40％-大约100重量％的环十二硫化合物，基于该硫化组合物的总重量。虽然这些范围是优选的，但是本领域技术人员将理解当该硫化组合物进一步包括其他已知的硫化剂例如诸如聚合物硫，环八硫等作为硫化剂组分时，具有低于所述优选范围的量的环十二硫化合物的硫化组合物是可以预期的。本专利技术的一种优选的硫化组合物因此包括这样的硫化剂，其任选进一步包括选自聚合物硫和环八硫的一种或多种含硫的固化剂。该硫化组合物还可以包括一种或多种任选的成分例如聚合物硫，流动助剂，脂肪酸，氧化锌，加速剂，活化剂，预硫化抑制剂，酸阻滞剂，抗降解剂，增塑剂或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于形成硫化制品的硫化组合物，所述的硫化组合物包含硫化剂；其中所述的硫化剂包括环十二硫化合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.04 US 15/015,1651.一种用于形成硫化制品的硫化组合物，所述的硫化组合物包含硫化剂；其中所述的硫化剂包括环十二硫化合物。2.权利要求1的硫化组合物，其进一步包含载体。3.权利要求1的硫化组合物，其中所述硫化剂进一步包含选自聚合物硫和环八硫的一种或多种含硫的固化剂。4.权利要求1的硫化组合物，其中所述环十二硫化合物当以DSC加热速率20℃/min测量时，特征在于DSC熔点开始温度为155℃-167℃。5.权利要求1的硫化组合物，其中所述环十二硫化合物的量是大约20-大约100重量％，基于该硫化组合物的总重量。6.权利要求1的硫化组合物，其中所述环十二硫化合物的量是大约40-大约100重量％，基于该硫化组合物的总重量。7.一种环十二硫化合物，其特征在于当以DSC加热速率20℃/min测量时，DSC熔点开始温度为155℃-167℃。8.权利要求7的环十二硫化合物，其中当以DSC加热速率20℃/min测量时，所述DSC熔点开始温度为157℃-167℃。9.一种粒子形式的环十二硫化合物，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯科特·唐纳德·巴尼克，弗雷德里克·伊格纳兹胡佛，罗伯特·托马斯·赫姆瑞，安德鲁·尼尔·史密斯，亨克·克鲁伦，
申请(专利权)人：伊士曼化工公司，
类型：发明
国别省市：美国,US