[发明专利]橡胶复合物作为燃料电池的插入区域中的材料的用途

说明书

技术领域

本发明涉及橡胶复合物(rubber compound)作为燃料电池领域中的材料的用途。 

背景技术

文献EP 1075034A1描述了通过氢化硅烷化交联的聚异丁烯或全氟聚醚在燃料电池中作为密封材料的用途。 

文献US 6,743,862B2公开了一种可交联的橡胶组合物并且描述了其作为密封材料的用途，所述橡胶组合物优选包含乙烯丙烯二烯单体、包含含有至少两个SiH基团的化合物和任选包含铂催化剂。 

文献EP 1277804A1公开了这样的组合物，即其包含可通过氢化硅烷化交联的具有至少一个烯基基团的乙烯基聚合物，具有含有氢化甲硅烷基基团的组分部分的化合物，氢化硅烷化催化剂，和分子量不大于600g/mol的脂族不饱和化合物的。 

在橡胶通过氢化硅烷化交联的过程中，末端双键是决定性的。在交联过程中未形成不希望的可迁移的分裂产物。因此，这些橡胶组合物适于其中例如在燃料电池中、在药物中或者在食品包装领域中干净环境特别重要的应用。 

此外，需要改进所使用的橡胶类型的机械性能，特别是关于拉伸强度、断裂伸长和/或永久应变(DVR)，以考虑在所述应用领域中的特定载荷。 

永久应变(DVR)迄今已通过提高交联密度得以减少。这导致硬度增加。同时，另一方面，断裂伸长经常减少，这在许多情况下产生问题。 

发明内容

本发明的目的是提供橡胶复合物的用途，由此获得橡胶的机械性能的改进，特别是断裂伸长和/或拉伸强度和/或撕裂强度的提高，同时永久应变(DVR)减少。 

所述目的采用权利要求1的特征实现。 

对于在燃料电池的应用领域中的用途而言，根据本发明的橡胶复合物包括具有至少两个可通过氢化硅烷化交联的官能团的橡胶(A)、包括每分子平均具有至少两个SiH基团的氢化硅氧烷或氢化硅氧烷衍生物或多种氢化硅氧烷或氢化硅氧烷衍生物的混合物的交联剂(B)、氢化硅烷化催化剂体系(C)、至少一种填料(D)和可通过氢化硅烷化交联的活性助剂(E)。 

从属权利要求表示根据本发明的主题的有利的进一步的研究。 

在优选的实施方案中，橡胶复合物另外含有至少一种添加剂(G)。 

为了改进橡胶的机械性能，特别是为了提高断裂伸长、拉伸强度和/或撕裂强度同时减少永久应变(DVR)，橡胶复合物有利地包括 

-100phr橡胶(A)， 

-一定量的交联剂(B)，其中SiH基团与可通过氢化硅烷化交联的官能团的比率为0.2-20，优选0.5-5，特别优选0.8-1.2， 

-0.0560100000ppm，优选0.1-5000ppm的氢化硅烷化催化剂体系(C)； 

-5-800phr至少一种填料(D)，对于非磁性填料而言优选10-200phr，对于磁性或能磁化的填料而言优选200-600phr和 

-0.5-30phr，优选1-10phr活性助剂(E)。 

在优选的实施方案中，橡胶复合物另外包含0.1-20phr的至少一种添加剂(F)。 

缩写“phr”意思是每百份橡胶的份数，即每百重量份橡胶的重量份数。 

已证明优选的橡胶复合物是其中橡胶(A)选自乙烯丙烯二烯橡胶(EPDM)的那些，其中优选使用具有乙烯基基团的降冰片烯衍生物，优选5-乙烯基-2-降冰片烯作为二烯、异丁烯异戊二烯二乙烯基苯橡胶(IIR三元 共聚物)、异丁烯异戊二烯橡胶(IIR)、丁二烯橡胶(BR)、苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、苯乙烯异戊二烯橡胶(SIR)、异戊二烯丁二烯橡胶(IBR)、异戊二烯橡胶(IR)、丙烯腈丁二烯橡胶(NBR)、氯丁二烯橡胶(CR)、丙烯酸酯橡胶(ACR)或选自包括丁二烯橡胶(BR)、苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、异戊二烯丁二烯橡胶(IBR)、异戊二烯橡胶(IR)、丙烯腈丁二烯橡胶(NBR)、聚异丁烯橡胶(PIB)(其具有两个乙烯基基团的)的部分水合橡胶或选自例如采用马来酸酐给或衍生物的官能化橡胶和选自采用乙烯基基团官能化的全氟聚醚橡胶。特别优选的橡胶复合物包括作为橡胶(A)的在二烯中具有乙烯基基团的乙烯丙烯二烯橡胶(EPDM)或具有两个末端乙烯基基团的聚异丁烯(PIB)。 

橡胶(A)的平均分子量有利地为5000-100000g/mol，优选5000-60000g/mol。 

优选用作交联剂(B)的是 

-具有式(I)的含SiH化合物：