[发明专利]用于硫化胶乳配合物的组合物和方法

说明书

发明背景

发明领域

本发明涉及包含可交联胶乳膜的有机过氧化物的组合物。本发明还涉及包含所述组合物的胶乳配合物。

相关技术

通常通过加入硫、诸如氧化锌的金属氧化物活化剂以及促进剂的组合对胶乳配合物进行硫化。工业上最常用的促进剂为秋兰姆、噻唑和二硫代氨基甲酸盐。越来越多的人对胶乳产品中经常存在的促进剂产生皮肤过敏。因此，使用由常规体系硫化的胶乳产品导致了迟发型皮肤过敏性，也称为IV型过敏症的增多。当身体感知到胶乳产品中残留的化学品时产生IV型过敏症，该化学品作为抗原与特定的T淋巴细胞相互作用，释放炎性以及毒性物质，引起皮肤反应。经历了IV型过敏症的人通常会有较高的发展为I型胶乳过敏症的风险。

由于患IV型反应的风险增加，因此本领域在寻找硫化胶乳制品的其它方法。尤其需要能够不使用诸如秋兰姆、噻唑及二硫代氨基甲酸盐等的常规促进剂硫化的胶乳配合物。本领域讨论了有机过氧化物作为与金属氧化物结合的硫化剂。然而本领域中的有机过氧化物硫化体系可能需要特殊的工艺条件，如使用熔融盐浴或其它液体浴或使用高能辐射。常规的有机过氧化物体系在开放的空气体系中所起的作用不令人满意，当胶乳配合物暴露于诸如加热腔(烤箱)或环境条件的外部环境下被硫化时，其所处的体系为开放的空气体系。

除非另有说明，所有的份数和百分数均基于重量与重量之比。另外，除非另有说明，所有的份数和百分数均表达为基于每百份橡胶的份数(“phr”)，所述份数和百分数均基于其干重。

发明概述

本发明为用于硫化胶乳配合物的体系，其包含有机过氧化物以及任选的表面活性剂和/或抗氧化剂。硫化体系能够与天然橡胶以及合成胶乳组合物，或者说橡胶材料组合，以制备不需要使用其它促进剂就能够硫化的(即交联的)胶乳配合物，所述促进剂例如用于常规硫化体系的促进剂和活化剂。

包含所述硫化体系的胶乳配合物能够在开放空气环境或封闭体系中硫化。在开放空气硫化过程中，胶乳配合物不会变粘，也不会达到阻碍有效的开放空气硫化的粘性水平。因此，本文所述的包含硫化体系的胶乳配合物不需要特殊的硫化条件，如熔融盐浴或其它液体浴，也不需要用特殊的硫化体系如应用辐射来进行硫化。

发明的详细描述

本发明涉及胶乳配合物的硫化体系。该硫化体系包含有机过氧化物，优选为有机过氧化物乳液或分散液，以及任选的表面活性剂和抗氧化剂。此外，硫化体系可包含活性助剂和加工助剂，例如控制pH的化学品、增稠剂以及其它材料，如降低粘性的材料。包含一种或多种有机过氧化物、表面活性剂及抗氧化剂的硫化体系、基本由一种或多种有机过氧化物、表面活性剂及抗氧化剂组成的硫化体系以及由一种或多种有机过氧化物、表面活性剂及抗氧化剂组成的硫化体系均落在本发明的范围内。

有机过氧化物为含有至少两个氧原子的分子，所述两个氧原子通过单键与有机化学基团相连接。有机过氧化物的实例描述如下：

取决于所连接的基团，对氧-氧键进行设计，使其在加热时断裂，在每个氧上留下一个未成对电子或自由基。这些自由基能够促进某些化学反应，如聚合反应、热固性树脂的硫化反应以及弹性体的交联反应。有机过氧化物分解时产生自由基，其顺次在聚合物骨架上造成活性位点。当有机过氧化物被用于硫化胶乳配合物时，活性位点之间的反应在胶乳的聚合链之间产生强碳-碳键，顺次产生具有预期机械性能，尤其是优异的耐热性能的聚合物网络。

有机过氧化物的一种或其组合可用于本发明。还可使用诸如二烷基过氧化物和过氧缩酮等的有机过氧化物。二烷基过氧化物的实例包括选自如下的过氧化物：过氧化二枯基(例如，商品名为DICUP R，自Hercules Incorporated，Wilmington，Delaware，USA购得)、2，5-二甲基-二(叔丁基过氧)己烷、过氧化二叔丁基、叔丁基枯基过氧化物、双(叔丁基过氧异丙基)苯、4，4-双(叔丁基过氧)戊酸丁酯、2，5-双(叔丁基过氧)-2，5-二甲基己烷、2，5-双(叔丁基过氧)-2，5-二甲基-3-己炔、叔丁基3-异丙烯基枯基过氧化物、双(3-异丙烯基枯基)过氧化物、1，1-双(叔丁基过氧)-3，3，5-三甲基环己烷、叔丁基过氧苯甲酸酯以及双(2，4-二氯苯甲酰基)过氧化物。可用于本发明的有机过氧化物的实例包括VAROX231、VAROXDBPH、VAROX130和VAROXDCP，均可购自RT.Vanderbilt Co. Inc.，Norwalk，Connecticut，USA(“Vanderbilt”)。