【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
1、在橡胶组合物中使用补强填料是现有技术中已知的。特别是，此处应提及用于此目的的工业炭黑，如炉炭黑。工业炭黑仍然是最大用量的补强填料。工业炭黑是以高芳烃石化油为基础，通过碳氢化合物的不完全燃烧或热解生产的。然而，从环境角度来看，希望避免使用化石能源来生产填料，或将其减少到最低限度。在此特别需要注意的是，生产一吨工业炭黑，在生产过程中会释放约1吨co2，具体取决于炭黑的比表面积。此外，由于颜色原因，工业炭黑通常可能无法用于某些应用。
2、对于含有补强填料的橡胶组合物，存在多种不同的应用领域。它们可以例如用在轮胎工业中，也可以用在工业橡胶制品领域中，在此例如用于提供具有良好密封功能的相应制品，如弹性体密封件。弹性体密封件通常必须在不同甚至变化的运行条件下(例如在高温和/或高压下)长期保证其密封功能。
3、橡胶工业中最重要的交联方法是硫磺硫化。然而，通过硫磺交联的弹性体通常不具有足够的耐热性和太高的永久变形，这就是为什么这种交联方法在用于生产上述具有良好密封功能的工业橡胶制品(如用于生产弹性体密封件)的橡胶组合物的硫化领域中通常是不利的，因此不是首选的交联方法。过氧化物交联是继硫磺硫化之后第二重要的橡胶交联方法。通过过氧化物进行交联具有重要的技术意义，特别是对于主链中没有双键的橡胶，如epdm。与通过硫磺交联的弹性体相比，通过过氧化物交联的弹性体通常具有更好的耐热性(稳定的c-c键合)和低永久变形。
4、例如，为了获得有关用于制造密封件的橡胶组合物的承载能力的预测，通常在使用条件或更严格
5、因此，需要能够通过过氧化物交联且不表现出上述缺点的新型橡胶组合物。
6、专利技术目的
7、因此，本专利技术的一个目的是提供能够通过过氧化物硫化的橡胶组合物，其适合于提供工业橡胶制品和/或这些制品的组分，特别是具有优异密封功能的那些，其中，由其获得的能够通过过氧化物硫化的橡胶组合物不仅必须表现出高耐热性，而且还应当具有高断裂伸长率且同时具有低压缩永久变形的特征。特别是，能够通过过氧化物硫化的新型橡胶组合物应允许这两个参数的最佳调节和平衡，从而尤其具有在熟化和开裂性能方面的优点。
8、解决方案
9、该目的通过在专利权利要求中要求保护的主题以及如下面的说明书中描述的这些主题的优选实施方式来实现。
10、本专利技术的第一主题是一种可硫化橡胶组合物，其包含橡胶组分k、填料组分f和硫化体系vs，其中，
11、硫化体系vs包含至少一种过氧化物，
12、橡胶组分k包含至少一种能够通过硫化体系vs的至少一种过氧化物交联的橡胶，并且
13、填料组分f包含至少一种有机填料，其14c含量在0.20至0.45bq/g碳的范围内，并且d99值<25.0μm。
14、本专利技术的另一个主题是一种部件套件，其以空间上分离形式包括：
15、作为部件(a)的橡胶组合物，其至少包含根据本专利技术使用的上述橡胶组分k和至少根据本专利技术使用的填料组分f，然而其中，所述部件套件的部件(a)不包含根据本专利技术使用的硫化体系vs的至少一种过氧化物；和
16、作为部件(b)的根据本专利技术使用的硫化体系vs，其包含至少一种过氧化物。
17、本专利技术的另一主题是一种硫化橡胶组合物，其能够通过硫化根据本专利技术的可硫化橡胶组合物而获得，或通过硫化可经由组合并混合根据本专利技术的部件套件的两个部件(a)和(b)能够获得的可硫化橡胶组合物而获得。
18、本专利技术的另一主题是根据本专利技术的可硫化橡胶组合物、根据本专利技术的部件套件或根据本专利技术的硫化橡胶组合物用于生产工业橡胶制品的用途，优选用于生产具有密封功能的工业橡胶制品，特别是密封件、型材、阻尼器、环和软管。
19、本专利技术的另一主题是通过使用根据本专利技术的可硫化橡胶组合物、根据本专利技术的部件套件或根据本专利技术的硫化橡胶组合物生产的工业橡胶制品，优选具有密封功能的那些，特别是密封件、型材、阻尼器、环或软管。
20、本专利技术的另一主题是根据本专利技术使用的有机填料用于提高硫化橡胶组合物的断裂伸长率并同时降低压缩永久变形的用途，所述硫化橡胶组合物能够通过至少一种过氧化物硫化而获得的，其中，用于此目的的可硫化橡胶组合物除了包含至少一种过氧化物和有机填料之外，还包含至少一种能够通过至少一种过氧化物交联的橡胶。
21、已经发现，根据本专利技术使用的有机填料是已知填料(特别是无机填料)和用于通过过氧化物交联的橡胶应用的炭黑的环保替代品。此外，已发现根据本专利技术使用的有机填料本身适合直接掺入橡胶组合物中，特别是用于生产工业橡胶制品，优选具有密封功能的那些，如型材、密封件、阻尼器、环和/或软管。
22、此外，已发现根据本专利技术的橡胶组合物的特征在于通过过氧化物硫化后的高断裂伸长率和仅低压缩永久变形。此外，已经表明，通过根据本专利技术的可硫化橡胶组合物可以实现这两个待调节参数的最佳平衡。在本文中已经发现，这些有利的效果归因于在橡胶组合物中使用根据本专利技术使用的有机填料。特别是，令人惊讶地发现，根据本专利技术使用的有机填料在为通过过氧化物的硫化而给出的温度和时间窗口内以化学方式结合到聚合物交联中。通过补强填料的这种结合，特别是通过利用根据本专利技术使用的有机填料的比表面化学，部分橡胶的聚合物链的移动性受到限制，这导致动态变形期间储能模量增加并降低损耗模量。因此，根据本专利技术使用的有机填料的这一有利的特殊特征使得可以减少聚合物-聚合物交联，并且仍然实现低压缩永久变形和高断裂伸长率。
23、已经发现，根据本专利技术的橡胶组合物不仅在硫化后表现出高耐热性，而且还具有改善的，即降低的压缩永久变形，当所得产品用本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可硫化橡胶组合物，其包含橡胶组分K、填料组分F和硫化体系VS，其中，
2.如权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于，所述有机填料的d99值<20.0μm，优选<15.0μm，特别优选<10μm，更特别优选<9.0μm，更优选<8.0μm，更优选<7.0μm，最优选<6.0μm，其优选分别根据ISO 13320:2009通过激光衍射测定。
3.如权利要求1或2所述的橡胶组合物，其特征在于，所述有机填料的d90值<7.0μm，优选<6.0μm，特别优选<5.0μm，和/或d25值<3.0μm，优选<2.0μm，特别优选<1.0μm，其优选分别根据ISO 13320:2009通过激光衍射测定。
4.如前述权利要求中任一项或多项所述的橡胶组合物，其特征在于，所述有机填料的BET表面积在10至150m2/g的范围内，特别优选在20至120m2/g的范围内，甚至更优选在30至110m2/g的范围内，特别是在40至100m2/g的范围内，最优选在40m2/g至＜100m2/
5.如前述权利要求中任一项或多项所述的橡胶组合物，其特征在于，分别相对于无灰且无水的填料，所述有机填料的氧含量在>8重量％至<30重量％的范围内，优选>10重量％至<30重量％，特别优选>15重量％至<30重量％，更特别优选>20重量％至<30重量％。
6.如前述权利要求中任一项或多项所述的橡胶组合物，其特征在于，分别相对于无灰且无水的填料，所述有机填料的碳含量在>60重量％至<90重量％的范围内，优选>60重量％至<85重量％，特别优选>60重量％至<82重量％，更特别优选>60重量％至<80重量％。
7.如前述权利要求中任一项或多项所述的橡胶组合物，其特征在于，所述橡胶组合物以10至150phr，特别优选15至130phr，更特别优选20至120phr，甚至更优选30至100phr，最优选40至80phr的量包含至少一种有机填料。
8.如前述权利要求中任一项或多项所述的橡胶组合物，其特征在于，所述有机填料是基于木质素的填料，其中优选至少所述木质素且甚至更优选所述有机填料本身至少部分以能够通过水热处理获得的形式存在，并且特别优选能够通过水热处理获得，其中所述水热处理优选在>100℃至<300℃，特别优选>150℃至<250℃的温度下进行。
9.如前述权利要求中任一项或多项所述的橡胶组合物，其特征在于，所述硫化体系VS的至少一种过氧化物包含，特别是代表至少一种有机过氧化物，优选地为选自由二烷基过氧化物、烷基芳基过氧化物、二芳基过氧化物、烷基过酸酯、芳基过酸酯、二酰基过氧化物、多价过氧化物及其混合物组成的组中的有机过氧化物，特别优选地为选自由二叔丁基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、过氧化二异丙苯、过氧化叔丁基异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二苯甲酰、1,1-二(叔丁基过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷和双-(叔丁基过氧基)-二异丙基苯及其混合物组成的组中的有机过氧化物。
10.如前述权利要求中任一项或多项所述的橡胶组合物，其特征在于，所述橡胶组分K的至少一种橡胶选自由在其主链中不具有碳-碳双键，优选在其整个结构内不具有任何碳-碳双键的橡胶组成的组，特别优选地选自由以下组成的组：HNBR(水合丙烯腈-丁二烯橡胶)，乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)，乙烯-丙烯橡胶(EPM)，丙烯酸酯-乙烯橡胶(AEM)，乙烯-乙酸乙烯酯橡胶(EVM)，氯化橡胶，特别是氯化聚乙烯(CM)，硅橡胶(Q)，氯磺化聚乙烯(CSM)，氟橡胶弹性体(FPM)，以及它们的混合物。
11.如前述权利要求中任一项或多项所述的橡胶组合物，其特征在于，所述橡胶组合物包含至少一种至少单不饱和且优选多不饱和的有机化合物，所述有机化合物优选为所述橡胶组合物的硫化体系VS的一部分，并且其优选地选自由以下组成的组：二(甲基)丙烯酸酯，二马来酰亚胺，三烯丙基化合物和不饱和聚合物如1,2-聚丁二烯和反式聚辛烯橡胶，优选其数均分子量(Mn)分别<10,000g/mol，特别优选<5,000g/mol，更特别优选<2,500g/mol，还更优选<1,500g/mol，特别是<1,000g/mol，最优选<500g/mol，以及它们的混合物；并且特别优选地选自由以下组成的组：乙二醇二(甲基)丙烯酸酯(EDMA)，三羟甲基丙烷三(甲基...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种可硫化橡胶组合物，其包含橡胶组分k、填料组分f和硫化体系vs，其中，
2.如权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于，所述有机填料的d99值<20.0μm，优选<15.0μm，特别优选<10μm，更特别优选<9.0μm，更优选<8.0μm，更优选<7.0μm，最优选<6.0μm，其优选分别根据iso 13320:2009通过激光衍射测定。
3.如权利要求1或2所述的橡胶组合物，其特征在于，所述有机填料的d90值<7.0μm，优选<6.0μm，特别优选<5.0μm，和/或d25值<3.0μm，优选<2.0μm，特别优选<1.0μm，其优选分别根据iso 13320:2009通过激光衍射测定。
4.如前述权利要求中任一项或多项所述的橡胶组合物，其特征在于，所述有机填料的bet表面积在10至150m2/g的范围内，特别优选在20至120m2/g的范围内，甚至更优选在30至110m2/g的范围内，特别是在40至100m2/g的范围内，最优选在40m2/g至＜100m2/g的范围内。
5.如前述权利要求中任一项或多项所述的橡胶组合物，其特征在于，分别相对于无灰且无水的填料，所述有机填料的氧含量在>8重量％至<30重量％的范围内，优选>10重量％至<30重量％，特别优选>15重量％至<30重量％，更特别优选>20重量％至<30重量％。
6.如前述权利要求中任一项或多项所述的橡胶组合物，其特征在于，分别相对于无灰且无水的填料，所述有机填料的碳含量在>60重量％至<90重量％的范围内，优选>60重量％至<85重量％，特别优选>60重量％至<82重量％，更特别优选>60重量％至<80重量％。
7.如前述权利要求中任一项或多项所述的橡胶组合物，其特征在于，所述橡胶组合物以10至150phr，特别优选15至130phr，更特别优选20至120phr，甚至更优选30至100phr，最优选40至80phr的量包含至少一种有机填料。
8.如前述权利要求中任一项或多项所述的橡胶组合物，其特征在于，所述有机填料是基于木质素的填料，其中优选至少所述木质素且甚至更优选所述有机填料本身至少部分以能够通过水热处理获得的形式存在，并且特别优选能够通过水热处理获得，其中所述水热处理优选在>100℃至<300℃，特别优选>150℃至<250℃的温度下进行。
9.如前述权利要求中任一项或多项所述的橡胶组合物，其特征在于，所述硫化体系vs的至少一种过氧化物包含，特别是代表至少一种有机过氧化物，优选地为选自由二烷基过氧化物、烷基芳基过氧化物、二芳基过氧化物、烷基过酸酯、芳基过酸酯、二酰基过氧化物、多价过氧化物及其混合物组成的组中的有机过氧化物，特别优选地为选自由二叔丁基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、过氧...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·施图克，G·施莫克斯，T·威特曼，J·鲍斯春，B·施怀格，
申请(专利权)人：森高工业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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