專利名稱：含氣孔的乙烯/α-鏈烯烴橡膠的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含氣孔的乙烯/α-鏈烯烴橡膠，特別是涉及一種含有大部分密閉氣孔的含氣孔的乙烯/α-鏈烯烴橡膠，它具有優(yōu)良的可捏和性，并在貯存中很少降低其可捏合性。
由于乙烯/α-鏈烯烴橡膠具有優(yōu)良的耐候性、耐臭氧性及耐熱性，故它可用于制造汽車部件、建筑材料、電線及工業(yè)用部件。當(dāng)乙烯/α-鏈烯烴橡膠用作上述這些目的時(shí)，橡膠就要與諸如炭黑的增強(qiáng)材料、諸如滑石粉和粘土的填料以及諸如種種柔軟劑、硫化促進(jìn)劑和硫化劑的配合添加劑相混合，并且所得到的混合物是采用與普通橡膠所使用的相同方法使用諸如班伯里密煉機(jī)(Banburymixer)或種種擠出機(jī)的分批捏合機(jī)進(jìn)行捏合。
由于上述的捏合操作需要大量能量且耗時(shí)長，那么捏合所需的成本在全部的成本中必定占了極大的比例。最近，根據(jù)前述，乙烯/α-鏈烯烴已開始被廣泛地使用了，所述的橡膠具有高的乙烯組分和高的門尼粘度，并且難以捏合。為了改善該乙烯/α-鏈烯烴橡膠的可捏合性，通過將氣體包含到所述的橡膠內(nèi)開發(fā)出一種所謂的脆包裝，該脆包裝已投入市場。
但是，在常規(guī)的脆包裝中，有這樣的缺陷，即由于氣孔通常在連續(xù)狀態(tài)下形成，所以在連續(xù)的載荷下，由于所述的脆包裝本身使殘留在所述的氣孔中的氣體泄漏掉了，結(jié)果是這種包裝在可捏合性方面變差了。
本發(fā)明試圖解決與上述現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)的問題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供具有相當(dāng)優(yōu)良的可捏合性，并能耐受在貯存中其可捏合性變差的不良條件，即使可捏和性變差，也只是極輕程度的含氣孔乙烯/α-鏈烯烴橡膠。
本發(fā)明含氣孔的乙烯/α-鏈烯烴橡膠的特征在于使50-95%(摩爾)的乙烯、5-50%(摩爾)至少有3個(gè)碳原子的α-鏈烯烴以及基于100份(體積)所述橡膠來說含5-1000份(體積)的0-10%(摩爾)的非共軛多烯進(jìn)行共聚作用得到氣孔的基體來制得乙烯/α-鏈烯烴橡膠，根據(jù)美國材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)D1506(ASTMD1506)測量它對水的吸附體積，少于氣孔總體積的20%(體積)。
現(xiàn)對本發(fā)明的含氣孔乙烯/α-鏈烯烴橡膠作如下詳細(xì)地闡述在本發(fā)明中用作基體的乙烯/α-鏈烯烴橡膠基本上是由于乙烯/α-鏈烯烴或乙烯/α-鏈烯烴/非共軛多烯(以下有時(shí)簡稱EPT)組成的二聚物、三元共聚物或多組分聚合物橡膠。
在本發(fā)明中作為EPT的一個(gè)組分的至少有3個(gè)碳原子的α-鏈烯烴具體地說包括選自丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯、1-癸烯及其混合物的有3-20個(gè)碳原子的α-鏈烯烴。
采用的非共軛多烯具體說包括諸如1，4-己二烯、1，6-辛二烯和5-甲基-1，4-己二烯的鏈非共軛二烯，諸如環(huán)己二烯、二環(huán)戊二烯、甲基四氫茚、5-乙烯基降冰片烯、5-亞乙基-2-降冰片烯和5-異亞丙基-2-降冰片烯的環(huán)非共軛二烯，以及諸如2.8-二異亞丙基-5-降冰片烯和1，3，7-辛三烯的三烯。在上述的這些非共軛多烯中，二聚環(huán)戊二烯、5-亞乙基-2-降冰冰片烯、5-乙烯基-2降冰片烯和1，4-己二烯尤為優(yōu)選，這些多烯可單獨(dú)使用或結(jié)合在一起使用。
本發(fā)明中采用的EPT是一種共聚物橡膠，通過使50-95%(摩爾)，較好地是60-90%(摩爾)，的乙烯、5-50%(摩爾)，較好地是10-40%(摩爾)，的α-鏈烯烴和0-10%(摩爾)，較好地是0-4%(摩爾)，的非共軛多烯進(jìn)行共聚作用來制得，它的門尼粘度(ML1+4′100℃)較好地為5-300。
本發(fā)明的含氣孔乙烯/α-鏈烯烴橡膠可含有諸如操作油的礦物油。
用作構(gòu)成在本發(fā)明的含氣孔乙烯/α-鏈烯烴橡膠中所包含的氣孔的氣體包括，在常溫、常壓下呈氣相的物質(zhì)，例如空氣、氮?dú)?、氦氣、二氧化碳、氧氣和氫氣，除此之外，也可用水蒸氣、種種有機(jī)溶劑和其它物質(zhì)的蒸氣。在上述這些物質(zhì)中，優(yōu)選的是諸如氮?dú)夂秃獾臒o毒且不易燃的氣體。
為了使上述氣體存在于EPT的密閉氣孔中例如，可采用通常已知的方法，其中將EPT加熱直至軟化狀態(tài)，在捏合這樣軟化的EPT的同時(shí)向內(nèi)吹入所述的氣體，并用擠出機(jī)擠出，然后進(jìn)行冷卻。但是，在所述的例子中，也可采用適合于該目的意圖的其它方法。
在發(fā)明的含氣孔乙烯/α-鏈烯烴橡膠相對于用相對用作基體橡膠的乙烯/α-鏈烯烴橡膠的體積作100份計(jì)算，含有5-1000份(體積)的氣孔，較好地含有10-50份(體積)氣孔。
在含氣孔的乙烯/α-鏈烯烴橡膠中，可使用一種含有諸如操作油的礦化油的乙烯/α-鏈烯烴橡膠作為基體橡膠。在此情況下，以相對于乙烯/α-鏈烯烴橡膠和礦物油總體積為100份(體積)計(jì)算，本發(fā)明的含氣孔的乙烯/α-鏈烯烴橡膠含有5-1000份(體積)的氣孔，較好地含有10-50份(體積)的氣孔。
在本發(fā)明的含氣孔的乙烯/α-鏈烯烴橡膠中，其中所含的氣孔較好地是密閉氣孔。
在這一點(diǎn)上，通常是通過當(dāng)橡膠與水接觸時(shí)含氣孔橡膠的吸水量來判定含氣孔橡膠中所含的氣孔的密閉性，吸水量較少，氣孔的量較大。在本發(fā)明中，吸水體積(從吸水量轉(zhuǎn)換成體積所得的值，吸水附量是用在ASTMD1506中所規(guī)定的吸水試驗(yàn)測得)少于氣孔總體積的20%(體積)，較好地少于氣孔總體積的10%(體積)，最好少于氣孔總體積的5%(體積)。
在本說明書中，根據(jù)下列等式可得到含氣孔乙烯/α-鏈烯烴橡膠內(nèi)所包含的氣孔的總體積氣孔總體積＝ (含氣孔的乙烯/α-鏈烯烴橡膠的重量)/(乙烯/α-鏈烯烴橡膠的表觀比重) - (含氣孔的乙烯/α-鏈烯烴橡膠的重量)/(乙烯/α-鏈烯烴橡膠的真實(shí)比重)當(dāng)本發(fā)明的含氣孔乙烯/α-鏈烯烴橡膠用與普通橡膠相似的方法與諸如炭黑的增強(qiáng)材料、諸如滑石粉和粘土的填料、種種軟化劑、硫化促進(jìn)劑和硫化劑的配合劑相混合，所得的混合物用諸如班伯里密煉機(jī)或其它種種擠出機(jī)進(jìn)行捏合，從而制得復(fù)合橡膠。
在本發(fā)明的含氣孔橡膠中，與普通的乙烯/α-鏈烯烴橡膠相比，其捏合操作費(fèi)時(shí)少，電能消耗低，且在貯存中所含的氣體幾乎不泄漏，橡膠的可捏合性的衰退也是很少的。此外，當(dāng)橡膠與其它配合劑一起捏合時(shí)，包含在本發(fā)明的含氣孔乙烯/α-鏈烯烴橡膠中的氣孔被分散至其它配合劑之中，在所得的復(fù)合的橡膠中就無氣體存在。
這樣得到的復(fù)合橡膠通常通過硫化作用而固化，然后用作橡膠產(chǎn)品。
本發(fā)明的含氣孔乙烯/α-鏈烯烴橡膠含有具有高的密閉性的氣孔，因此可捏合性極為優(yōu)良，能在短時(shí)間內(nèi)、低電能耗下進(jìn)行捏合，也可在貯存時(shí)減少其可捏合性的變差。
本發(fā)明可參照實(shí)施例在下面進(jìn)行闡述，但應(yīng)當(dāng)了解本發(fā)明不被這些實(shí)施例所限制。實(shí)施例1-4以及比較實(shí)施例1-2具有乙烯含量為79%(摩爾)、磺值為10以及門尼粘度[ML(100℃)]為80的乙烯/丙烯/亞乙基降冰片烯共聚物橡膠(以下簡稱EPT-1)用NipponSeikoK.K的擠出機(jī)TEX65(商品名)在聚合溫度300℃下進(jìn)行捏合，同時(shí)在擠出機(jī)內(nèi)向聚合物里吹入氮?dú)獾玫揭环N含氣孔乙烯/α-鏈烯烴橡膠，由氮?dú)鈽?gòu)成的氣孔占聚合物體積的10-40%(體積)，吸水體積(占總氣孔體積)1-4%(體積)。
這樣得到的含氣孔乙烯/α-鏈烯烴橡膠在擠出后即刻以及經(jīng)3個(gè)月貯存后相應(yīng)地進(jìn)行加速試驗(yàn)，然后將100份(重量)FEF炭黑、60%(重量)碳酸氫鈣、80份(重量)操作油、5份(重量)鋅白和1份(重量)硬脂酸相混合，所得的混合物用混合機(jī)，KobeSeikoK.K的Mixtron2型(商品名)進(jìn)行捏合得到厚度為1毫米的薄片狀復(fù)合橡膠。
肉眼觀察復(fù)合橡膠組分分散狀況來判斷所述橡膠的可捏合性。
作為比較實(shí)施例1的不含氣體的普通EPT-1和作為比較實(shí)施例2的含有連續(xù)氣孔的EPT-1的脆包裝都按上述進(jìn)行相同的試驗(yàn)。
結(jié)果如表1所示。
表1
注解0)以相對于100份(體積)基體橡膠計(jì)算的份數(shù)(體積)1)根據(jù)ASTMD1506進(jìn)行測量2)可捏合性捏合條件如下MixtronBB2混合機(jī)(商品名KobeSeikoK.K)風(fēng)筒壓力1.7公斤/厘米2填充率65%配合劑的喂送同時(shí)傾倒配方聚合物(100)/FEF炭黑(80)/碳酸氫鈣(60)/油(80)/鋅白(5)/硬脂酸(1)判斷標(biāo)準(zhǔn)如下良好分散良好尚可觀察到的聚合物團(tuán)的直徑小于1毫米。
差觀察到的聚合物團(tuán)的直徑大于1毫米。
3)加速試驗(yàn)貯存條件在40克/厘米2的連續(xù)負(fù)載下70℃下放置2天從前面的結(jié)果中可以了解到本發(fā)明實(shí)施例的樣品具有優(yōu)良的可捏合性和可貯存性，而比較實(shí)施例1的樣品的可捏合性不良，比較實(shí)施例2的樣品可貯存性不良。
權(quán)利要求
1.一種含氣孔的乙烯/α-鏈烯烴橡膠，其特征在于它是通過使50-95%(摩爾)乙烯、5-50%(摩爾)至少有3個(gè)碳原子的α-鏈烯烴以及0-10%(摩爾)非共軛多烯進(jìn)行共聚而制得，作為基體橡膠的乙烯α/鏈烯烴橡膠相對于100份(體積)所述基體橡膠來說包含5-1000份(體積)的氣孔，并根椐ASTMD1506測得的吸水休積少于氣孔總體積的20%(體積)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氣孔的乙烯/α-鏈烯烴橡膠，其特征在于其中相對于100份(體積)橡膠來說，含有10-50份(體積)的氣孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氣孔的乙烯/α-鏈烯烴橡膠，其特征在于其中根據(jù)ASTMD1506測得的吸水體積少于總氣孔體積的20%(體積)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氣孔的乙烯/α-鏈烯烴橡膠，其特征在于通過使60-90%(摩爾)乙烯、10-40%(摩爾)至少有3個(gè)碳原子的α-鏈烯烴以及0-4%(摩爾)的非共軛多烯共聚作用而制得。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明提供了一種具有優(yōu)良可捏合性的含氣孔的乙烯/α-鏈烯烴橡膠，其特征在于乙烯/α-鏈烯烴橡膠是通過使50-95％(摩爾)乙烯、5-50％(摩爾)至少有3個(gè)碳原子的α-鏈烯烴以及0-10％(摩爾)非共軛多烯共聚作用來制得。它在100份(體積)所述橡膠基礎(chǔ)上含有5-1000份(體積)的氣孔，根據(jù)ASTMD1506測得其吸水體積少于總氣孔體積的20％(體積)。
文檔編號(hào)C08J9/12GK1042368SQ8910794
公開日1990年5月23日 申請日期1989年10月13日 優(yōu)先權(quán)日1988年10月14日
發(fā)明者中原隆, 木村敏明, 三島孝 申請人:三井石油化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社