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彈性體配混物的制作方法

文檔序號:3694633閱讀:288來源:國知局

專利名稱::彈性體配混物的制作方法
技術領域
:本發明涉及一種彈性體配混物,其制造方法及其應用。該彈性體配混物應尤其作為食品、特別是飲用水或醫療或藥物產品的生產、運輸、加工技術和包裝領域內用的或者用于電子工業領域的材料。
背景技術
:文件EP1075034Al描迷了將經由氬化硅烷化交聯的聚異丁烯或全氟聚醚用作燃料電池中密封材料的用途。文獻US6,743,862B2公開了一種優選由乙烯-丙烯-二烯單體與含有至物。此外,還描述了這種橡膠組合物作為密封材料的用途。文獻EP1277804Al公開了一種組合物,其由帶有至少一個可經由氫化硅烷化交聯的烯基的乙烯基聚合物,具有含氫硅烷基團的成分的化合物,氬化硅烷化催化劑以及分子量不超過600g/mol的脂族不飽和化合物組成。文獻EP0344380Bl公布的通過硫或過氧化物進行交聯的配混物具有高不飽和的橡膠和兩種分子量不同的乙烯/丙烯/非共軛二烯三元共聚物。二烯橡膠傳統的交聯化學作用,如通過硫或過氧化物進行的交聯,會導致交聯后的材料中揮發性組分含量很高和帶來其化學性能可能明顯低于單一復合物的值的產品。其原因可能是混合質量較差且共硫化作用不足。文獻US6,875,534B2描述了由聚異丁烯和經由氬化硅烷化交聯的硅樹脂的配混物作為燃料電池中的密封材料的用途。在潮濕的環境中,例如在燃料電池中和在受壓與升高溫度的條件下較長時間使用時,硅樹脂具有較差的壓力變形殘留量。文獻EP1146082Al公布了一種熱塑性樹脂和包括異丁烯-異戊二烯-二乙烯基苯的不飽和橡膠組成的配混物的交聯方法,其中所述的熱塑性樹脂對于橡膠、氫化硅烷化試劑和氬化硅烷化催化劑呈惰性。
發明內容本發明旨在提供一種無硫且低排放的彈性體配混物,其具備各種橡膠的性質并且其機械性能,尤其是在硬度、抗拉強度、斷裂伸長、透氣度(滲透率)和/或壓力變形殘留量(DVR)方面相對于單一復合物,即相對于只是具有橡膠類型的混合物或化合物有所改善,并且其還具備更好的耐溫和耐介質性。該任務通過權利要求1所述的特征來解決。根據本發明,所述彈性體配混物包括帶有至少兩個可經由氫化硅烷化交聯的官能基的橡膠(A),帶有至少兩個可經由氫化硅烷化交聯的官能基的至少另一種橡膠(B),其中橡膠(B)與橡膠(A)化學方面不同,作為交聯劑(C)的氫硅氧烷或氫硅氧烷衍生物或者由多種氫硅氧烷或氫硅氧烷衍生物組成的混合物,其中所述氫硅氧烷或氫硅氧烷衍生物平均每分子具有至少兩個SiH基團,氫化硅烷化催化劑體系(D)和至少一種填料(E)。其中,彈性體配混物優選是基本上不含硅樹脂和/或基本上不含熱塑性塑料的,意即,彈性體配混物優選含有等于或小于30phr的珪樹脂,特別優選小于20phr的硅樹脂,和/或優選小于30%重量百分比的熱塑性塑料。特別優選彈性體配混物完全不含硅樹脂和/或完全不含熱塑性塑料。由于幾乎不含或不含硅樹脂,所以彈性體配混物具備下列優點,即與硅樹脂橡膠相比滲入通過其材料的流體或氣體基本上更少。對于這種橡膠,即由交聯后的橡膠(A)和(B)組成的彈性體配混物,例如可由壓力變形殘留量來表征的在受負載之后、特別是在超過80'C的較高溫度下的殘余變形量特別小。例如特別與包括熱塑性塑料的熱塑彈性體配混物相比,這些性質非常突出。由于變形時物理交聯點可能發生偏離,所以熱塑彈性體的殘留變形量較之橡膠更高。從屬權利要求描述了本
發明內容的有益的改進方案。在優選的方案中,彈性體配混物還包括可通過氫化硅烷化作用交聯的助劑(F)和/或至少一種添加劑(G)。由僅含有兩個官能基的聚合物組成的、經由氫化硅烷化作用交聯的彈性體的機械性質,特別是壓力變形殘留量(DVR),絕大多數情況下強烈地取決于官能基與氫硅氧烷中SiH基的比例。因此,優選平均所有橡膠都具有超過兩個可通過氫化硅烷化作用交聯的官能基的彈性體配混物。在優選的彈性體配混物方案中,橡膠(A)具有大于兩個可經由氫化硅烷化交聯的官能基;且至少一種橡膠(B)具有兩個可經由氫化硅烷化作用交聯的官能基,優選是兩個末端乙烯基。特別是與單一復合物相比,為改善彈性體配混物的機械性質,諸如在壓力變形殘留量(DVR)、斷裂伸長率和/或抗拉強度、透氣度(滲透率)方面,優選要采用-20至95phr的橡膠(A),-80至5phr的至少一種橡膠(B),-一定量的交聯劑(C),其中SiH基與可通過氫化硅烷化作用交聯的官能基的比例介于0.2和20之間,優選范圍為0.5至5、特別優選范圍為0.8至1.2,-0.05至100000ppm、優選0.1至5000ppm的氫化硅烷化催化劑體系(D)和-5至800phr的至少一種填料(E),并且對于非磁性填料優選10至200phr,而對于磁性或可磁化填料則優選200至600phr。特別相對于單一復合物,為改善彈性體配混物的機械性質,例如在100。C時空氣中的壓力變形殘留量(DVR)方面,優選要采用-50至95phr的橡膠(A),-50至5phr的至少一種橡膠(B),-一定量的交聯劑(C),其中SiH基與可通過氫化硅烷化作用交聯的官能基的比例介于0.2和20之間,優選為0.5至5、特別優選為0.8至1.2,-0.05至100000ppm、優選0.1至5000ppm的氫化珪烷化催化劑體系(D)和-5至800phr的至少一種填料(E),并且對于非磁性填料優選10至200phr,而對于磁性或可磁化填料則優選200至600phr。在優選的方案中,彈性體配混物還包括-0.1至30phr、優選1至10phr的助劑(F)和/或-0.1至20phr的至少一種添加劑(G)。縮寫phr表示對于每百份橡膠而言的份數,也即為相對于每百重量份橡膠的重量份。所述各個成分的范圍,可以使彈性體配混物完全特定地適于所需的性質。優選具有50至70phr的橡膠(A)和50至30phr的橡膠(B)的彈性體配混物能獲得令人驚奇的優異機械性質,特別是極低的壓力變形殘留量數值(DVR),尤其在100'C下于空氣中時。優選具有20至50phr的橡膠(A)和80至50phr的橡膠(B)的彈性體配混物能獲得令人驚奇的優異機械性質,特別是極好的抗拉強度值和/或較小的氣體滲透率值。優選具有20至50phr的橡膠(A)和80至50phr的橡膠(B)、極其優選20phr的橡膠(A)和80phr的橡膠(B)的彈性體配混物能獲得在溫度高于100。C,尤其是120。C至150。C的溫度下于空氣中的令人驚奇地良好的耐存儲性,和/或在溫度高于100。C,特別是120。C至150。C時空氣中存放幾日和/或幾周之后較低的壓力變形值(DVR),和/或較低的壓力變形值(DVR)。經證明優選作為彈性體配混物的那些是,其中的橡膠(A)選自乙烯-丙烯-二烯橡膠(EPDM)并且其中作為二烯優選帶有乙烯基的降水片烯衍生物,優選是5-乙烯基-2-降冰片烯,選自異丁烯-異戊二烯-二乙烯基苯橡膠(IIR-三元聚合物),異丁烯-異戊二烯橡膠(IIR),丁二烯橡膠(BR),苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR),苯乙烯-異戊二烯橡膠(SIR),異戊二烯-丁二烯橡膠(IBR),異戊二烯橡膠(IR),丙烯腈-丁二烯橡膠(NBR),氯丁橡膠(CR),丙烯酸酯橡膠(ACM)或者選自部分氫化的橡膠,其選自丁二烯橡膠(BR)、苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)、異戊二烯-丁二烯橡膠(IBR)、異戊二烯橡膠(IR)、丙烯腈-丁二烯橡膠(NBR),或選自官能化的橡膠如具有順丁烯二酸酐或其衍生物的那些,或選自以乙烯基官能化的全氟聚醚橡膠。優選的橡膠(B)選自記作橡膠(A)的橡膠和/或選自帶有兩個乙烯基的聚異丁烯橡膠(PIB),并且在各彈性體配混物中的橡膠(A)和(B)不相同,也即為至少兩種具有不同性質的化學上不同的橡膠。特別優選的彈性體配混物含有作為橡膠(A)的二烯中帶有乙烯基的乙烯-丙烯-二烯橡膠(EPDM)和作為橡膠(B)的帶有兩個乙烯基團的聚異丁烯(PIB)。橡膠(A)和(B)的平均分子量優選為5000和100000g/mol、更優選5000和60000g/mol之間。作為交聯劑(C)優選使用一含SiH的具有式(I)的化合物其中,Rl代表具有1至10個碳原子且取代或未取代的單價的飽和烴基或芳香烴基,并且其中a代表0至20的整數值,b表示0至20的整數值以及R2代表帶有1至30個碳原子或氧原子的二價有機基團,-含SiH的具有式(H)的化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>和/或-含SiH的具有式(III)的化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>交聯劑(C)特別優選自聚(二曱基硅氧烷-共-甲基氫硅氧烷)、三(二甲基甲硅烷氧基)苯基硅烷、二(二甲基甲硅烷氧基)二苯基硅烷、聚苯基(二甲基氫硅氧基)硅氧烷、甲基氫硅氧烷-苯基曱基硅氧烷共聚物、甲基氬硅氧烷-烷基甲基硅氧烷共聚物、聚烷基氫硅氧烷、甲基氫硅氧烷-二苯基硅氧烷-烷基甲基硅氧烷共聚物和/或選自聚苯基甲基硅氧烷-甲基氫硅氧烷。氫化硅烷化反應催化劑體系(D)優選自鉑(0)-l,3-二乙烯基-l,l,3,3-四甲基二硅氧烷^物、六氯鉑酸、二氯化(1,5-環辛二烯)柏(H)、二氯化(二環戊二烯基)輛(II)、四(三苯基膦)鉑(O)、氯代(l,5-環辛二烯)銠(1)二聚體、氯代三(三苯基膦)銠(I)、和/或二氯化(1,5-環辛二烯)鈀(II)并且適當情況下亦可結合選自馬來酸二烷基酯,特別是馬來酸二曱基酯、1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四乙烯基環硅氧烷、2-甲基-3-丁炔-2-醇和/或1-乙炔基環己醇的動態調節劑。所述至少一種填料(E)優選自爐、焰和/或管道的炭黑,硅酸,金屬氧化物,金屬氬氧化物,碳酸鹽,硅酸鹽,表面改性的或疏水化的、沉淀和/或煅燒的硅酸,表面改性的金屬氧化物,表面改性的金屬氫氧化物,表面改性的碳酸鹽如白堊或白云石,表面改性的硅酸鹽如高嶺土、煅燒的高嶺土、滑石、石英粉、硅藻土、層狀硅酸鹽、玻璃珠、纖維和/或有機填料如木粉和/或纖維素。助劑(F)優選自2,4,6-三(烯丙氧基)-1,3,5-三嗪(1入(:),三烯丙基異氰尿酸酯(TAIC),1,2-聚丁二烯,1,2-聚丁二烯衍生物,烯丙基醚,特別是三羥甲基丙烷二烯丙基醚、烯丙醇酯,特別是鄰苯二曱酸二烯丙酯、二丙烯酸酯、三丙烯酸酯,特別是三甲基丙烷三丙烯酸酯、二甲基丙烯酸酯和/或三甲基丙烯酸酯,特別是三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TRIM)、三烯丙基膦酸酯和/或丁二烯-苯乙烯-共聚物且它們帶有至少兩個通過氬化硅烷化作用而接至橡膠(A)和/或(B)上的官能基。作為添加劑(G)使用-抗老化劑,諸如UV吸收劑、UV屏蔽劑、羥基二苯甲酮衍生物、苯并三唑衍生物或三-秦肝生物;-抗氧化劑,諸如受阻酚、內酯或亞磷酸鹽;-抗臭氧劑,諸如石蠟-阻燃劑,-抗水解劑,諸如碳二酰亞胺衍生物,—粘結促進劑,諸如帶有通過氫化硅烷化作用接至橡膠基質上的官能基的硅烷,例如帶有乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷,以官能化的橡膠改性的聚合物如馬來酸矛汙生物如馬來酸酐;-脫模劑或用于降低部件粘度的制劑,例如蠟、脂肪酸鹽、聚硅氧烷、帶有通過氫化硅烷化作用接至橡g質的官能基的聚硅氧烷和/或-染料和/或顏料-軟化劑和/或-加工助劑。此外,還要提供彈性體配混物的制造方法,該方法中交聯時不會產生必須昂貴地加以清除的副產物,也不應釋放出能夠遷移且可能在用于醫療領域或食品包裝領域內帶來問題的分解產物。此外,與傳統材料相比,還應能夠以相對較少的氫化硅烷化催化劑體系量而更快地進行交聯。為了制造本發明的彈性體配混物,首先混合橡膠(A)和(B)、至少一種填料(E)和可能的助劑(F)和/或至少一種添加劑(G),接著作為單組分體系或雙組分體系補加入交聯劑(C)和氬化硅烷化催化劑體系(D)以及混合所有組分。在單組分體系中,在一個體系或容器中將交聯劑(c)和氫化硅烷化催化劑體系(D)加入到前述的其余組分中。而在雙組分體系中則相反,交聯劑(C)和氫化硅烷化催化劑體系(D)相互分開地,也即在兩個體系或容器內分別首先與一部分來自其余組分的混合物混合直至均勻分布,然后將兩個體系,即含有交聯劑(C)的混合物與含有氫化硅烷化催化劑體系(D)的混合物一同導入,并將所有組分混合。這種雙組分體系的優點在于,其中交聯劑(C)和氫化硅烷化催化劑體系(D)相互分開的兩種混合物可以比既含交聯劑(C)、又含氫化硅烷化催化劑體系(D)的混合物保存得更久。接著通過澆鑄或(液體)注塑工藝((L)IM),通過壓制或壓塑工藝(CM),通過傳遞^^莫塑工藝(TM)或通過由此分別衍生出的工藝,印制工藝如絲網印刷,巻材涂覆(Raupenauftrag)、浸潰或噴灑而對產品進行加工。前述本發明的彈性體配混物適用于諸多應用。其優選用作為食品、特別是飲用水或者醫療和藥物產品的生產、運輸、加工技術和包裝領域或電子工業領域中的材料。特別是在鉑催化劑存在條件下通過氫化硅烷化作用交聯的彈性體配混物具備特別的清潔性。在傳統的彈性體交聯工藝中,會諸如使用硫化合物加活化劑或過氧化物。其中在導致交聯的化學反應中會在化學鍵的新形成位置產生副產物。這些副產物將殘留在橡g質中,并無法完全,亦無法通過對模制件長久的后加熱而清除。然而擴散至橡g質中的流體能夠溶解這些副產物并通過擴散過程而將這些副產物運至模制件表面。因此,它們也能在毗鄰的流體或表面提供,并能夠例如在飲用水領域或食品工業的應用中產生特別會有害健康的雜質。本發明的彈性體共混物則剛好不是這種情況,從而使得能考慮將它們優選用于前述那些領域。相同的情況亦適用于醫療領域,諸如用于透析i殳備的部件中。這里也要避免釋放副產物,而這一點可通過使用本發明的彈性體配混物來保證。所謂特別是在釆用鉑-催化劑條件下通過氫化硅烷化作用進行的交聯反應涉及到的是一種連接交聯鍵的加成反應。該過程中不會產生可通過擴散而從橡g質中出來的副產物。因此,本發明的彈性體配混物適合作為特別潔凈的材料用在食品、飲用水或醫療技術、制藥領域和/或電子領域中。本發明的彈性體配混物優選適合用作密封件諸如可拆卸或集成的密封件,如o型環或唇形密封圏、密封膠、金屬軟密封的密封或浸滲材料,用于軟管、閥門、泵、過濾器、加濕器、轉化爐、存儲器(罐)、減振器、有源的聲學部件的涂層、薄膜或粘結材料,用于織物、無紡布、電磁屏蔽裝置、輪胎、制動襯套、制動部件、軸襯套、折棚的涂層材料和/或用于彈性地板和/或型材材料。因此,優選可由本發明的彈性體配混物生產醫療
技術領域
透析設備中的o型環或平面密封件。另外,本發明非常清潔的彈性體配混物也可有益地用于例如在食品工業的管道中密封用以調節流體輸送的調節閥的所謂閥密封件中。另外,本發明的彈性體配混物還優選用于例如飲用水領域的薄膜、o型環或法蘭密封件或者用于生產藥物產品。此外,由于本發明的彈性體配混物幾乎不含或不含硅樹脂,所以其具有與硅樹脂橡膠相比,流體或氣體透過材料的滲透率實質上更小的優點。因此,本發明的彈性體配混物特別優選用于那些對它們來說副產物的特殊的不滲透性和不外散性具有重要意義的材料。就此而論,本發明的彈性體配混物優選用作醫療
技術領域
內的薄膜材料,如用在輸液泵中或者用作輸送醫療氣體的o型環。具體實施例方式以下描述了本發明的優選實施例,在介于30和60。C之間的溫度下,在一臺混合器、Hausschild&Co.KG公司的SpeedMixerDAC400FVZ中混合橡膠(A)和(B)、填料(E)、以及可能情況下的助劑(F),直至組分均勻分布為止。然后加入交聯劑(C)和氫化硅烷化催化劑體系(D)并繼續混合直至組分均勻分布為止。150。C時在硫化條件下,例如在壓機內由該混合物壓制成2mm厚的板。采用MitsuiChemicals公司的降水片烯含量為5.3%重量百分比且平均分子量為31000g/mol的乙烯-丙烯-5-乙烯基-2-降水片烯橡膠作為橡膠(A)(Mitsui畫EPDM)。采用Kaneka公司的帶有兩個乙烯基且平均分子量為16000g/mol的聚異丁烯(PIB)作為橡膠(B)(EPION-PIB(EP400))。采用Kaneka公司的聚(二曱基硅氧烷-共-甲基氫硅氧烷)作為交聯劑(C)(CR300)。CR300帶有每分子超過3個的SiH基,因此它尤其適合構造雙官能的乙烯基橡膠,諸如帶有兩個乙烯基的聚異丁烯的網絡體。將一種所謂的Karstedt-催化劑,即以5%溶于二甲苯中的鉑(0)-1,3-二乙烯基-l,l,3,3-四甲基二硅氧烷絡合物用作氫化硅烷化催化劑體系(D)并結合用作動態調節劑的馬來酸二曱基酯。采用Degussa公司的疏水化的煅燒硅酸作為填賴EXAerosilR8200)。疏水化或疏水的硅酸能特別良好地混入非極性橡膠中并相比于未改性的硅^到較小的粘度升高的作用以及獲得更好的壓力變形殘留量(DVR)。根據表和圖中所示的以下實施例來更好地理解本發明。在彈性體配混物的實施例和對比例中采用以下測試方法,用以與含Mitsui-EPDM或含EPION-PIB(EP400)作為唯一橡膠類型的單一復合物相比確定彈性體配混物的性能硬度[ShoreA,根據DIN53505壓力變形殘留量(DVR)[%,根據DINIS0815(25%的變形量;空氣中于100'C時存放24小時或120。C下24小時/70小時/1008小時或150。C下24小時/70小時/336小時或在90。C下于2.5M甲醇/水溶液中1008小時,通過蟻酸進行酸化),氮的滲透率cm3(NTP)mm/m2hbar,根據DIN53536(80。C時)室溫時的斷裂伸長率%1和抗拉強度MPa],根據DIN53504-S2和斷裂伸長率和抗拉強度的相對變化率[。/。,根據DIN53508(空氣中于120。C下存放24小時/70小時/1008小時或空氣中于150。C下24小時/70小時/1008小時)表I<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>圖1為壓力變形殘留量(DVR)的分布圖(100°C時空氣中存放24小時)圖2為斷裂伸長率的分布圖(室溫時)圖3為抗拉強度的分布圖(室溫時)、以及圖4為透氣度(滲透率)的分布圖它們均根據的是含Mitsui-EPDM作為橡膠(A)和EPION-PIB(EP400)作為橡膠(B)的各種彈性體配混物的組成。表I的數據和圖l至4中的圖像表明,與均僅具備一種橡膠類型的單一復合物相比,有關壓力變形殘留量、斷裂伸長率、抗拉強度和透氣度(滲透率)的性能可以經由具有不同比例的橡膠(A)和(B)的共混物而如何變化。當作為橡膠(A)的Mitsui-EPDM與作為橡膠(B)的EPION-PIB(EP400)的比例為1:1時,壓力變形殘留量(DVR)就令人驚奇地通過了最小值(參見圖l)。因此,與其它混合比例以及僅具備一種橡膠類型的單一復合物l和2相比,該彈性體配混物2在受到載荷時具備床持最小的變形。通常在這些條件下,含有50至70phr的橡膠(A)和30至50phr的橡膠(B)的彈性體配混物可以實現極佳的壓力變形數值。斷裂伸長率會隨著作為橡膠(A)的Mitsui-EPDM的比例增加而幾乎連續降低,但當作為橡膠(A)的Mitsui-EPDM與作為橡膠(B)的EPION-PIB(EP400)的比例為1:1時,還會具備相對較好的斷裂伸長率數值(參見圖2)。當作為橡膠(A)的Mitsui-EPDM比例為20phr比作為橡膠(B)的EPION-PIB(EP400)比例為80phr時(彈性體配混物1),無論與具有其它比例的配混物相比還是與單一復合物1和2相比,抗拉強度都是最佳的。同樣,具有Mitsui-EPDM與EPION-PIB(EP400)比例為1:1的彈性體配混物(彈性體配混物2)也具有仍相對較好的抗拉強度值(參見圖3)。氮氣的滲透率隨著Mitsui-EPDM含量的提高而增大。與EPDM相反,聚異丁烯具備相對較高的氣密性。如圖4所示,當作為橡膠(A)的Mitsui-EPDM與作為橡膠(B)的EPION-PIB(EP400)的比例為1:1時還會實現相對較低的透氣度數值。<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>圖5為120。C或150。C時于空氣中,在不同時間后的壓力變形殘留量(DVR);圖6為置于空氣中150。C下1008小時后抗拉強度的相對變化率和斷裂伸長率的相對變化率圖中根據的都是含有作為橡膠(A)的20phr的Mitsui-EPDM和作為橡膠(B)的80phr的EPION-PIB(EP400)的彈性體配混物1或者根據含有氫化硅烷化交聯劑(C)或含有過氧化物交聯劑的單一復合物2(100phrEPDM),并且無論是含有還是不含作為添加劑(G)的酚類抗老化劑(ASM)。采用ArkemaInc.公司的2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過氧基)己烷(Luperox101XL-45)用作Mitsui-EPDM的過氧化物交聯劑。采用Ciba-Geigy公司的Irganoxl076用作酚類抗老化劑(ASM)。表II和III的數據以及圖5和6中的圖表都表明,與通過氫化硅烷化作用或過氧化物交聯的單一復合物2(100phr的Mitsui-EPDM)相比,含有20phr的Mitsui-EPDM作為橡膠(A)和80phr的EPION-PIB(EP400)作為橡膠(B)的彈性體配混物1具備實質上更低的壓力變形殘留量數值(DVR)以及更小的性質改變,諸如硬度、斷裂伸長率和抗拉強度。令人驚奇地,相比于添加抗老化劑的經由氫化硅烷化作用或過氧化物交聯的單一復合物2(100phrMitsui-EPDM),同樣也是如此。對于許多應用領域,超過50%的壓力變形值都視作是不可接受的。與單一復合物本身相比,本發明的彈性體配混物在不超過160。C的高溫度下表現出特別的耐受性。表IV<table>complextableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>混合物(50/50、硬度40ShoreA)相比,含有20phr的Mitsui畫EPDM作為橡膠(A)和80phr的EPION-PIB(EP400)作為橡膠(B)且無論有無抗老化劑(ASM)的彈性體共混物,在90。C下于2.5摩爾濃度且用蟻酸進行酸化的甲醇/水溶液中放置1008h之后具有實質上更小的壓力變形殘留量數值(DVR)。與單一復合物和常規的氫化硅烷化的硅樹脂混合物本身相比,在所述條件下彈性體配混物具有低于50%的壓力變形殘留量。由此,本發明的彈性體配混物的特點在于在諸如酸性醇水溶液的酸性含水介質中具有特殊的耐受性,并因此可以考慮在這類環境下用作密封材料或浸滲材料、涂層、薄膜或粘結材料、減振器和/或折棚材料。圖8中是相比于單一復合物1(100phrEPION-PIB)和單一復合物2(100phrMitsui國EPDM),含有20phr的Mitsui畫EPDM作為橡膠(A)和80phr的EPION-PIB(EP400)作為橡膠(B)的彈性體配混物1的動態剪切應力下機械阻尼行為的損耗因子隨著溫度的分布情況(依據DINENISO/IEC17025標準進行測量,雙夾層樣品,溫度范圍為-70。C至+100。C;加熱速率為lK/min;步長為2K;檢測頻率1Hz;相對剪切變形±2.5%)。圖9中是相比于單一復合物1(100phrEPION-PIB)和單一復合物2(100phrMitsui-EPDM),含有20phr的Mitsui腸EPDM作為橡膠(A)和80phr的EPION-PIB(EP400)作為橡膠(B)的彈性體配混物1的復數剪切模量G隨溫度的分布情況(依據DINENISO/IEC17025進行測量;雙夾層樣品;溫度范圍為-70。C至+100。C;加熱速率為1K/min;步長為2K;檢測頻率為lHz;相對剪切變形±2.5%)。圖8和9中的圖表表明了在動態剪切載荷下機械阻尼性如何通過選擇橡膠組成而改變。這對于設計受到動態載荷的部件而言非常重要。如上所示,彈性體配混物的特點在于獨特的耐熱能力和耐受介質能力。表v<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>采用Nordmann,RassmannGmnH公司的三烯丙基異氰尿酸酯(TAIC)或NipponSodaCo丄td公司的1,2畫聚丁二烯(Nisso-PBB-3000)用作可經由氫化珪烷化作用交聯的助劑(F)。表V的數據還顯示了,除了迄今以來無助劑的彈性體配混物的實施例外,例如當釆用助劑三烯丙基異氰尿酸酯(TAIC)或1,2-聚丁二烯(Nisso-PBB-3000)作為添加劑加入到彈性體配混物1(20phrEPDM/80phrPIB)和彈性體共混物3(80phrEPDM/20phrPIB)中時,加入可通過氫化珪烷化交聯的助劑(F)如何影響機械性質的情況。其中通過加入助劑(F)同樣可以如抗拉強度值一樣提高硬度值。甚至在120。C的溫度下歷經24小時之后,特別通過添加三烯丙基異氰尿酸酯(TAIC)作為助劑(F)之后還可進一步改善壓力變形殘留量(DVR)。這表明,對于包括上述類型助劑的彈性體配混物來說,在機械性能方面還仍然存在有益于多種應用領域的進一步優化的可能性。權利要求1.一種彈性體配混物,包括帶有至少兩個可經由氫化硅烷化交聯的官能基的橡膠(A),帶有最少兩個可經由氫化硅烷化交聯的官能基的至少另一種橡膠(B),其中橡膠(B)與橡膠(A)化學方面不同,作為交聯劑(C)的氫硅氧烷或氫硅氧烷衍生物或者由多種氫硅氧烷或氫硅氧烷衍生物組成的的混合物,且所述氫硅氧烷或氫硅氧烷衍生物平均每分子具有至少兩個SiH基團,氫化硅烷化催化劑體系(D)和至少一種填料(E)。2.如權利要求l所述的彈性體配混物,其另外還具有可經由氫化硅烷化作用交聯的助劑(F)和/或至少一種添加劑(G)。3.如前述權利要求之一所述的彈性體配混物,其中所述橡膠(A)具有超過兩個的可經由氫化硅烷化作用交聯的官能基并且所述至少一種橡膠(B)具有兩個可經由氫化硅烷化作用交聯的官能基,優選兩個乙烯基。4.如前述權利要求之一所述的彈性體配混物,其包括-20至95phr的橡膠(A),-80至5phr的至少一種橡膠(B),-一定量的交聯劑(C),其中SiH基與可通過氫化硅烷化作用交聯的官能基的比例介于0.2和20之間,優選為0.5至5、特別優選為0.8至1.2,—0.05至100000ppm、優選0.1至5000ppm的氫化硅烷化催化劑體系(D)和-5至800phr的至少一種填料(E),并且對于非磁性填料優選10至200phr,而對于磁性或可磁化填料則優選200至600phr。5.如前述權利要求之一所述的彈性體配混物,其包括-50至95phr的橡膠(A),-50至5phr的至少一種橡膠(B),-一定量的交聯劑(C),其中SiH基與可通過氬化硅烷化作用交聯的官能基的比例介于0.2和20之間,優選為0.5至5、特別優選為0.8至1.2,-0.05至100000ppm、優選0.1至5000ppm的氬化硅烷化催化劑體系(D)和-5至800phr的至少一種填料(E),并且對于非磁性填料優選10至200phr,而對于磁性或可磁化填料則優選200至600phr。6.如權利要求2至5之一所述的彈性體配混物,其包括-0.1至30phr、優選1至10phr的助劑(F)和/或-0.1至20phr的至少一種添加劑(G)。7.如前述權利要求之一所述的彈性體配混物,其包括50至70phr的橡膠(A)和50至30phr的橡膠(B)。8.如前述權利要求之一所述的彈性體配混物,其中橡膠(A)選自乙烯-丙烯-二烯橡膠(EPDM)并且其中作為二烯優選帶有乙烯基的降冰片烯衍生物,優選是5-乙烯基-2-降冰片烯,選自異丁烯-異戊二烯-二乙烯基苯橡膠(IIR-三元聚合物),異丁烯-異戊二烯橡膠(IIR),丁二烯橡膠(BR),苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR),苯乙烯-異戊二烯橡膠(SIR),異戊二烯-丁二烯橡膠(IBR),異戊二烯橡膠(IR),丙烯腈-丁二烯橡膠(NBR),氯丁橡膠(CR),丙烯酸酯橡膠(ACM)或者部分氫化的橡膠,其選自丁二烯橡膠(BR)、苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)、異戊二烯-丁二烯橡膠(IBR)、異戊二烯橡膠(IR)、丙烯腈-丁二烯橡膠(NBR)或選自官能化的橡膠如具有馬來酸酐或其衍生物的那些,或選自以乙烯基官能化的全氟聚醚橡膠。9.如前述權利要求之一所述的彈性體配混物,其中所述的至少一種橡膠(B)選自乙烯-丙烯-二烯橡膠(EPDM)并且其中作為二烯優選帶有乙烯基的降冰片烯衍生物,優選是5-乙烯基-2-降冰片烯,選自異丁烯-異戊二烯-二乙烯基苯橡膠(IIR-三元聚合物),異丁烯-異戊二烯橡膠(IIR),丁二烯橡膠(BR),苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR),苯乙烯-異戊二烯橡膠(SIR),異戊二烯-丁二烯橡膠(IBR),異戊二烯橡膠(IR),丙烯腈-丁二烯橡膠(NBR),氯丁橡膠(CR),丙烯酸酯橡膠(ACM)和/或部分氫化的橡膠,其選自丁二烯橡膠(BR)、苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)、異戊二烯-丁二烯橡膠(IBR)、異戊二烯橡膠(IR)、丙烯腈-丁二烯橡膠(NBR)、具有兩個乙烯基的聚異丁烯橡膠(PIB)或者選自上述橡膠的以馬來酸衍生物如馬來酸酐官能化的橡膠和/或選自以乙烯基官能化的全氟聚醚橡膠。10.如前述權利要求之一所述的彈性體配混物,其中所述橡膠(A)選自在二烯中具有乙烯基的乙烯-丙烯-二烯橡膠(EPDM),橡膠(B)選自具有兩個乙烯基的聚異丁烯(PIB)。11.如前述權利要求之一所述的彈性體配混物,其中橡膠(A)和(B)的平均分子量在5000至100000g/mo1之間,優選在5000至60000g/mol。12.如前述權利要求之一所述的彈性體配混物,其中的交聯劑(C)選自—含SiH的具有式(I)的化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>其中,Rl代表具有1至10個碳原子且取代或未取代的單價的飽和烴基或芳香烴基,并且其中a代表0至20的整數值,b也表示0至20的整數值以及R2代表帶有1至30個碳原子或氧原子的二價有機基團,-含SiH的具有式(II)的化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>和/或-含SiH的具有式(III)的化合物:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>-優選自聚(二甲基硅氧烷-共-曱基氬硅氧烷)、三(二甲基甲硅烷氧基)苯基硅烷、二(二甲基甲硅烷氧基)二苯基硅烷、聚苯基(二曱基氫硅氧基)硅氧烷、甲基氫硅氧烷-苯基甲基硅氧烷共聚物、甲基氬硅氧烷-烷基甲基硅氧烷共聚物、聚烷基氫硅氧烷、曱基氫硅氧烷-二苯基硅氧烷-烷基甲基硅氧烷共聚物和/或選自聚苯基甲基硅氧烷-甲基氫硅氧烷。13.如前述權利要求之一所述的彈性體配混物,其中的氫化硅烷化催化劑體系(D)選自六氯鉑酸、鉑(0)-l,3-二乙烯基-l,l,3,3-四甲基二硅氧烷絡合物、二氯化(1,5-環辛二烯)鉑(II)、二氯化(二環戊二烯基)鉑(II)、四(三苯基膦)鉑(O)、氯代(1,5-環辛二烯)銠(I)二聚體、氯代三(三苯基膦)銠(I)、和/或二氯化(1,5-環辛二烯)鈀(II)并且適當情況下亦可結合選自馬來酸二烷基酯,特別是馬來酸二甲基酯、1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四乙烯基環硅氧烷、2-曱基-3-丁炔-2-醇和/或1-乙炔基環己醇的動態調節劑。14.如前述權利要求之一所述的彈性體配混物,其中所述至少一種填料(E)選自碳黑、石墨、硅酸、硅酸鹽、金屬氧化物、金屬氫氧化物、碳酸鹽、玻璃珠、纖維和/或有機填料。15.如權利要求2至14之一所述的彈性體配混物,其中的助劑(F)選自2,4,6-三(烯丙氧基)-1,3,5-三溱(1厶<:),三烯丙基異氰尿酸酯(TAIC),1,2-聚丁二烯,1,2-聚丁二烯衍生物,烯丙基醚,特別是三羥甲基丙烷二烯丙基醚、烯丙醇酯,特別是鄰苯二甲酸二烯丙酯、二丙烯酸酯、三丙烯酸酯,特別是三甲基丙烷三丙烯酸酯、二甲基丙烯酸酯和/或三曱基丙烯酸酯,特別是三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TRIM)、三烯丙基膦酸酯和/或丁二烯-苯乙烯-共聚物且其帶有至少兩個通過氫化硅烷化作用而接至橡膠(A)和/或(B)上的官能基。16.如權利要求2至15之一所述的彈性體配混物,其中至少一種添加劑(G)選自抗老化劑、抗氧化劑、抗臭氧劑、阻燃劑、抗水解劑、粘結促進劑、脫模劑或用于降低部件粘度的制劑、染料和/或顏料、軟化劑和/或加工助劑。17.制備如前述權利要求之一所述的彈性體配混物的方法,其中首先混合橡膠(A)和(B)和至少一種填料(E),接著作為單組分體系或雙組分體系補加入交聯劑(C)和氫化硅烷化催化劑體系(D),混合所有成分,然后通過澆鑄或(液體)注塑工藝((L)IM),通過壓制或壓塑工藝(CM),通過傳遞模塑工藝(TM)或通過由此衍生出的工藝,印制工藝如絲網印刷、巻材涂覆、浸漬或噴灑而對產品進行加工。18.制備如權利要求2至17之一所述的彈性體配混物的方法,其中混合橡膠(A)和(B)、至少一種填料(E)以及助劑(F)和/或至少一種添加劑(G),接著作為單組分體系或雙組分體系補加入交聯劑(C)和氫化硅烷化催化劑體系(D),混合所有成分,然后通過澆鑄或(液體)注塑工藝((L)IM),通過壓制或壓塑工藝(CM),通過傳遞模塑工藝(TM)或通過由此^f生出的工藝,印制工藝如絲網印刷、巻材涂覆、浸漬或噴灑而對產品進行加工。19.如權利要求1至16之一所述的彈性體配混物的應用,用作為食品、特別是々大用水或者醫療和藥物產品的生產、運輸、加工技術和包裝領域或電子工業領域中的材料。20.如權利要求1至16之一所述的彈性體配混物的應用,用作密封或浸漬的材料,軟管、閥門、泵、過濾器、加濕器、轉化爐、存儲器(罐)、減振器、有源的聲學部件的涂層、薄膜或粘結材料,用于織物、無紡布、電磁屏蔽裝置、輪胎、制動襯套、制動部件、軸襯套、折棚的涂層和/或用于地板面層和/或型材,特別是在食品、飲用水、醫學、藥物和/或電子領域內。全文摘要本發明涉及使用一種無硫且低排放的彈性體配混物,其具備各種橡膠的性質并且其機械性能,尤其是在硬度、抗拉強度、斷裂伸長、透氣度(滲透率)和/或壓力變形殘留量(DVR)方面相對于單一復合物有所改善,并且其還具備更好的耐溫和耐介質性。所述彈性體配混物包括帶有至少兩個可經由氫化硅烷化交聯的官能基的橡膠(A),帶有至少兩個可經由氫化硅烷化交聯的官能基的至少另一種橡膠(B),其中橡膠(B)與橡膠(A)化學方面不同,作為交聯劑(C)的氫硅氧烷或氫硅氧烷衍生物或者由多種氫硅氧烷或氫硅氧烷衍生物組成的混合物,其中所述氫硅氧烷或氫硅氧烷衍生物平均每分子具有至少兩個SiH基團,氫化硅烷化催化劑體系(D)和至少一種填料(E)。文檔編號C08L23/26GK101365749SQ200680034520公開日2009年2月11日申請日期2006年9月14日優先權日2005年9月21日發明者M·維奧爾,M·阿德勒,R·比林格爾申請人:卡爾弗羅伊登柏格兩合公司
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