[發明專利]含有高多烯烴鹵丁基離聚物的過氧化物可固化的橡膠混合物

無效

• 申請號: 200680031030.2
• 申請日: 2006-08-16
• 公開（公告）號: CN101248134A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發明（設計）人: 魯伊·雷森德斯;阿赫塔爾·奧斯曼;賈尼絲·妮科爾·希基
• 申請（專利權）人: 朗盛公司
• 主分類號: C08L23/22
• 分類號: C08L23/22;C08F210/12;C08C19/12
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 章社杲;李丙林

技術領域

本發明涉及一種過氧化物可固化的橡膠納米復合材料，該納米復合材料含有過氧化物固化劑、納米粘土和丁基離聚物，該丁基離聚物是通過將一種含有高摩爾百分比的多烯烴的鹵化丁基聚合物與至少一種氮和/或磷基的親核體進行反應而制備的。

背景技術

丁基橡膠被認為是由異烯烴和一種或多種(優選共軛的)多烯烴作為共聚單體的一種共聚物。商業的丁基(橡膠)含有的主要部分為異烯烴和少量的，不超過2.5mol％的，一種共軛多烯烴。丁基橡膠或丁基聚合物一般是在淤漿法中制備的，該方法使用氯甲烷作為媒介和弗里德爾-克拉夫茨催化劑作為部分的聚合引發劑。氯甲烷提供的優點是AlCl₃，一種相對便宜的弗里德爾-克拉夫茨催化劑，可溶于其中，正如異丁烯和異戊二烯共聚單體一樣。此外，丁基橡膠聚合物不溶于氯甲烷并從溶液中以精細顆粒的形式沉淀出來。聚合反應通常在大約-90℃至-100℃的溫度下進行。見美國專利2,356,128號和烏爾曼工業化學百科全書，A?23卷，1993年，288-295頁(Ullmanns?Encyclopedia?of?Industrial?Chemistry，volume?A?23，1993，pages?288-295)。要求低聚合溫度是為了得到用于橡膠應用的足夠高的分子量。

過氧化物可固化的丁基橡膠混合物提供了超過傳統的硫固化體系的幾個優點。通常情況下，這些混合物顯示了非常快的固化速率并且由此得到的固化物品(article)往往具有出色的耐熱性。此外，過氧化物可固化的配制品被認為是″干凈的″，因為它們不包含任何可提取的無機雜質(如硫)。因此，清潔的橡膠制品可以用于如冷凝器帽、生物醫學裝置、藥學裝置(盛藥小瓶的塞子，注射器中的活塞)，并可能用于燃料電池的密封件。

大家均認為，聚異丁烯和丁基橡膠在有機過氧化物的作用下分解。此外，美國專利3,862,265號和4,749,505號披露了由一種C₄至C₇異單烯烴與高至10wt.％的異戊二烯或高至20wt.％的對烷基苯乙烯的共聚物在受到高剪切混合時會發生分子量的降低。在自由基引發劑的存在下，這種作用被增強。

獲得過氧化物可固化的丁基配制品的一種方法在于將常規的丁基橡膠連同一種乙烯基芳香族化合物如二乙烯基苯(DVB)和一種有機過氧化物(見JP-A-107738/1994)一起使用。也可以使用一種含有吸電子基團的多官能的單體(二甲基丙烯酸亞乙酯(ethylenedimethacrylate)，三丙烯酸三羥甲基丙烷酯(trimethylolpropanetriacrylate)，N，N′-m-亞苯基二馬來酰亞胺)替代DVB(見JP-A-172547/1994)。

一種可商購的基于異丁烯(IB)、異戊二烯(IP)和DVB，XL-10000的三元共聚物可以單獨用過氧化物固化。然而，這種材料確實具有一些顯著的缺點。例如，顯著水平的游離的DVB的存在會引起安全上的顧慮。另外，由于在聚合過程中摻入DVB，在生產過程中會發生顯著量的交聯。由此產生的高門尼值(60-75MU，ML1+8@125℃)和凝膠顆粒的存在使這種材料非常難以加工。由于這些原因，希望能有一種基于異丁烯的聚合物，它可通過過氧化物而硬化，是完全可溶的(即無凝膠存在)，并且在其構成中不含(或者含有痕量的)二乙烯基苯。

White等人(美國專利5,578,682號)要求保護一種方法，它是用于獲得具有雙峰分子量分布的一種聚合物，該聚合物是衍生于原本具有單峰分子量分布的一種聚合物。該聚合物(例如聚異丁烯，一種丁基橡膠或由異丁烯和對甲基苯乙烯構成的一種共聚物)與一種多不飽和交聯劑(以及可任選地，一種自由基引發劑)相混合，并在有機過氧化物的存在下進行高剪切混合。這種雙峰化是一些自由基降解的聚合物鏈于交聯助劑中存在的不飽和之處進行耦合的結果。重要的是應注意該專利沒有披露這種改性聚合物的任何填充混合物或這些混合物的固化狀態。