弹性体共聚物、共聚物组合物和它们在制品中的用途制造技术

技术编号:7567507 阅读:179 留言:0更新日期:2012-07-14 23:39
共聚物由具有4-7个碳原子的异烯烃和烷基苯乙烯形成。该共聚物具有基本上均匀的组成分布。该共聚物具有约8-约12wt%的烷基苯乙烯和至少85wt%的异烯烃。该共聚物优选被约1.1-约1.5wt%的卤素卤化。该共聚物可以在弹性体纳米复合材料中。为了达到纳米粘土在所配制的配混物中的良好分散,至少一种固化促进剂选自二硫化巯基苯并噻唑、巯基苯并噻唑、二硫化环己基苯并噻唑、二丁基硫脲、二硫化四甲基秋兰姆、4-4-二硫代二吗啉、二甲基二硫代氨基甲酸锌和二丁基二硫代磷酸锌。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及弹性体共聚物,包含所述弹性体组合物的组合物和所述共聚物在制品中的用途。更具体地,本专利技术涉及具有改进的表现性能和共混特性的卤化基于C4-C7异烯烃的共聚物。
技术介绍
轮胎和橡胶工业采用的新技术聚合物和配混物已经产生许多产品性能改进。例如,在二十世纪七十年代,用于轮胎胎面的新技术炭黑在胎面磨损方面产生了改进。在二十世纪八十年代,使用SiCl4和TiCl4偶联橡胶的推广导致轮胎滚动阻力减小和燃料经济性的改进,而没有牵引和磨损之间早前传统的折衷。在二十世纪九十年代,引入高度可分散的二氧化硅和半高度可分散的二氧化硅推进了轮胎耐久性和性能。对于其中要求不渗透特性的轮胎内衬,及其它弹性体制品,也取得了进步。新技术已经将工业从天然橡胶带到合成丁基橡胶,带到卤化丁基橡胶,带到异烯烃-烷基苯乙烯共聚物(参见美国专利5,162,445和美国专利5,333,66 ,带到热塑性热弹性合金,带到与引入的填料键接的共聚物,即,纳米复合材料。弹性体纳米复合材料基本上由基础聚合物和纳米粘土组成。具有以微米数量级测量的尺寸的纳米粘土是个体片或层的集合物或附聚物,在所述个体片或层的表面上有负电荷离子。取决于纳米粘土的类别,所述片的尺寸范围对于高岭土粘土可以从IOnm到70nm, 对于蒙脱土粘土可以从IOnm到lOOnm,和对于蛭石可以从IOnm到500nm。正是粘土的所述尺寸将它定义为"纳米粘土",并且由于这种尺寸将在分散体中与规则的粘土相比以不同的方式作用。为了更加清楚,纳米粘土还可以描述为可以改性以致它将最终可作为单层片 (标称Inm厚度)分散在其它物质中而形成纳米复合材料的粘土。纳米粘土的改性方法可以经由添加化学添加剂,例如表面活性剂,以使纳米粘土与非极性聚合物相容,或经由加工方法,例如形成可分散在聚合物网络或基体中的乳液。在这样的改性后,纳米粘土是本领域中所谓的"有机粘土〃。层状粘土已经广泛地用于各种应用。当使用时,纳米粘土可以采用在基础聚合物中的五种不同状态之一。第一种状态是"颗粒分散体",其中纳米粘土粒度呈微米数量级,但是均勻地分散在基础聚合物中。术语"聚集体"和"附聚物"已经用来描述这种状态。第两种状态是〃插层纳米复合材料(intercalated nanocomposite)‘‘,其中聚合物链插入层状纳米粘土结构中,这以结晶学规则模式进行,无论聚合物与纳米粘土的比例如何。插层纳米复合材料典型地可以在纳米粘土片之间含有多重聚合物链。纳米粘土的用聚合物溶胀的巷道(gallery)空间的增加发生并且这被认为是产生插层条件。第三种状态是〃絮凝纳米复合材料(flocculated nanocomposite) 〃。这在概念上与插层纳米复合材料相同;然而,个体纳米粘土层有时絮凝或聚集,这归因于例如,纳米粘土层的羟基化边缘与边缘的相互作用。第四种状态是"插层-絮凝纳米复合材料"。在该纳米复合材料中的纳米粘土片可以被分离;然而,具有100-500nm的厚度的类晶团聚体或附聚物可以形成。第五种状态是"剥离纳米复合材料"。在剥离纳米复合材料中,个体纳米粘土层在连续聚合物内被平均距离分离,该平均距离取决于纳米粘土浓度或在聚合物中的负载量。伴随技术中的每种进步,在共聚物的渗透特性方面已经达到改进。然而,当将不同组分引入和/或与基于异烯烃的聚合物共混时,聚合物的其它性能可能被负面地影响,而且在不渗透性和共混特性方面假定的倾向没有总是证明如此。
技术实现思路
专利技术概述本专利技术涉及用于要求不渗透性特征的制品(例如轮胎内衬、轮胎内管、轮胎硫化隔膜、软管、医疗塞子、不渗透片及其它类似物品)的具有改进的能力的共聚物。本专利技术涉及具有4-7个碳原子的异烯烃和烷基苯乙烯的共聚物。所述共聚物具有所述异烯烃和烷基苯乙烯的基本上均勻的组成分布。该共聚物具有约8-约12wt%的烷基苯乙烯和至少85wt%的异烯烃。所述共聚物优选是卤化的并具有约1. 1-约1. 5wt%的卤素。所述共聚物具有小于约6的分子量分布(MWD/Mw/Mn)。在本专利技术的一个方面中,所述共聚物的卤化是用氯或溴达到的。在本专利技术的另一方面中,所述共聚物的烷基苯乙烯内容物是对-甲基苯乙烯和所述共聚物的异烯烃内容物是异丁烯。在本专利技术的另一方面中,所述共聚物的烷基苯乙烯被卤素官能化,和所述烷基苯乙烯的至多25mol%被这样官能化。在另一个实施方案中,所述烷基苯乙烯的10-25mOl% 被卤素官能化。在本专利技术的另一方面中,将所述共聚物与第二聚合物共混以形成配混物,所述配混物含5-90phr的所述共聚物。所述第二聚合物可以选自天然橡胶、聚丁二烯橡胶、聚异戊二烯橡胶、聚(苯乙烯-共聚-丁二烯)橡胶、聚(异戊二烯-共聚-丁二烯)橡胶、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶、乙烯-丙烯橡胶、乙烯-丙烯-二烯橡胶、异丁烯-异戊二烯橡胶、卤化丁基橡胶、星形支化丁基橡胶和它们的混合物。在本专利技术的另一方面中,可以将所述共聚物与选自填料、加工油和固化包装(cure packages)的至少一种组分共混。在本专利技术的另一方面中,可以将所述共聚物与选自聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、 聚酯、聚砜、聚内酯、聚缩醛、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物、聚苯醚、聚苯硫醚、聚苯乙烯、 苯乙烯-丙烯腈聚合物、苯乙烯-马来酸酐聚合物、芳族聚酮、聚(亚苯基醚)和它们的混合物的热塑性聚合物共混。在本专利技术这个实施方案的一个方面中,在高剪切条件下将所述共聚物和所述热塑性聚合物一起动态硫化,其中所述共聚物作为细颗粒分散在热塑性聚合物内。在本专利技术的另一方面中,将所述共聚物与至少一种纳米填料共混。所述纳米填料可以是硅酸盐、石墨烯(graphene)、碳纳米管、可膨胀石墨氧化物、碳酸盐、金属氧化物或滑石。在这个实施方案的一个方面中,纳米填料是硅酸盐。所述硅酸盐可以选自天然或合成层状硅酸盐、蒙脱土、绿脱石、贝得石、膨润土、富铬绿脱石(volkonskoite)、合成锂皂石 (Iaponite)、锂蒙脱石、皂石、锌蒙脱石、麦羟硅钠石(magadite)、水羟硅钠石(kenyaite)、 富镁蒙脱石、蛭石、埃洛石、铝酸盐氧化物和水滑石。在其中所述共聚物用来形成纳米复合材料的本专利技术的另一方面中,当配制为弹性体增强的配混物时,在所述配混物中使用至少一种固化促进剂。所述固化促进剂可以选自二硫化巯基苯并噻唑、巯基苯并噻唑、二硫化环己基苯并噻唑、二丁基硫脲、二硫化四甲基秋兰姆、4-4-二硫代二吗啉、二甲基二硫代氨基甲酸锌和二丁基二硫代磷酸锌(zinc dibutylphosphorodithiate)。附图简述附图说明图1示出了以200nm和20nm取得的未配混的纳米复合材料的TEM显微照片。图2示出了以50nm取得的经配制纳米复合材料的TEM显微照片。图3示出了以50nm取得的经配制纳米复合材料的TEM显微照片。专利技术详述现将描述本专利技术的各种具体的实施方案、版本和实施例,其中包括为了理解所要求保护的本专利技术的目的而在此所采用的优选的实施方案和定义。尽管已经具体地描述了本专利技术的举例性的实施方案,但应该理解,在不脱离本专利技术的精神和范围的前提下,各种其它改进对于本领域中的那些技术人员是显而易见的并能够容易地实现。为了确定侵权行为,"本专利技术"的范围指所附权利要求中的任何一个或多个,其中包本文档来自技高网
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【技术保护点】

【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:M·B·罗德格尔斯翁卫青J·P·索森R·N·韦布S·雅格布
申请(专利权)人:埃克森美孚化学专利公司
类型:发明
国别省市:

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