[发明专利]制备交联橡胶制品的方法

说明书

本发明涉及一种制备交联橡胶制品的方法以及用该方法可获得的橡胶 制品。

通常使用过氧化物或硫作为交联剂来交联橡胶。与用硫交联相比，用 过氧化物交联提供了更好的耐热性、压缩变定、电绝缘性以及与有色物质 混合时的着色和颜色稳定性。然而用过氧化物交联受到氧气阻碍。因此当 交联在空气存在下进行时在橡胶表面上不能进行至足够程度，这导致许多 问题，如过度的粘性、降低的强度和不充足的硬度。因此得到的制品具有 粘性表面，易被刮划并且具有差耐磨性和光滑性。

因为这个原因，通常将封闭空气的技术用于过氧化物诱导的交联，如 压模法、注模法和盐浴硫化。

进行氧气抑制的另一种方式已经由J.Groepper描述在Kautchuk+ Gummi Kunststoffe，第36卷，1983，第466-470页中。该文献公开了在 空气存在下进行交联之前用硼酸涂布可交联橡胶制品的表面。该现有技术 文献还提及尽管用硫或二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)粉化橡胶表面也产生 了优良结果，但与其蒸气相关的极端气味、毒性和着火风险阻止了它们在 实践中使用。

本发明的目的是提供一种在空气存在下交联预成型的含过氧化物的可 交联橡胶制品的方法，得到具有不粘表面以及足够强度和硬度的交联橡胶 制品。而且与橡胶表面的硫粉化相比本发明方法以更少量硫给出了满意结 果。除了经济优点之外，这还降低了所述方法过程中的气味以及毒性和着 火风险。

本发明关于一种制备交联橡胶制品的方法，其包括如下步骤：

a)将含硫组合物施用到预成型的含过氧化物的可交联橡胶制品表面 上以提供涂布硫的制品，和

b)任选在空气存在下，通过在80-300℃的温度下加热涂布硫的制品来 使橡胶交联以得到交联橡胶制品。

本发明还关于一种制备交联橡胶制品的方法，其包括如下步骤：

a)将含硫水性悬浮液施用到预成型的含过氧化物的可交联橡胶制品 表面上以提供涂布硫的制品，和

b)任选在空气存在下，通过在80-300℃的温度下加热涂布硫的制品来 使橡胶交联以得到交联橡胶制品。

本发明方法甚至在空气存在下也可得到优良的交联特征，这接着导致 所得交联橡胶的机械性能比得上厌氧交联方法。而且使用含硫组合物与施 用仅含硫的粉末相比需要减少数量的硫。含硫组合物具有改进的润湿行为 并且使得硫颗粒更好地分布在可交联胶制品的表面上。

此外，含硫组合物尤其是含硫水性悬浮液具有改进的感官性能，即在 本发明方法过程中气味有相当大减少。而且水性悬浮液使硫可在比硫粉末 更高的温度下才燃烧。

除了硫颗粒，含硫组合物还包含改进可交联橡胶制品表面上润湿性的 分布介质。分布介质可以是另一种固体化合物如蜡或者悬浮介质如水性介 质或者另一种其中可分散硫颗粒的溶剂。含硫组合物优选是含硫悬浮液形 式，并且最优选是含硫水性悬浮液形式。

组合物中的硫浓度优选为至少5wt％，更优选至少15wt％，并且最 优选至少25wt％。所述硫浓度优选不超过95wt％，更优选不超过75wt％， 并且最优选不超过50wt％，均基于该悬浮液的总重量。

优选使用含硫组合物，优选使用含硫水性悬浮液良好润湿预成型的橡 胶制品表面。因此该水性悬浮液宜包含润湿剂，一般情况下最好包含润湿 剂。可以使用阳离子型、阴离子型或非离子型表面活性剂作为润湿剂。合 适润湿剂的实例是烷基苯磺酸盐、芳基苯磺酸盐、乙氧基化醇、羟基乙酸 乙氧基化物-4-壬基苯基醚及其组合。

悬浮液还可包含稳定剂如粘土(例如膨润土)、洗涤剂和/或乳化剂。

可以通过将硫粉末与水和任选的添加剂(例如润湿剂、乳化剂、洗涤剂、 稳定剂)简单混合制备悬浮液。优选研磨例如通过球磨研磨或高剪切研磨得 到的混合物。

使用激光衍射根据ISO 9276-1和ISO 9276-2在水性悬浮液中进行测 量，待施用到预成型的橡胶制品表面上的含硫组合物尤其是含硫水性悬浮 液优选包含其90％的直径低于150微米，更优选低于100微米，甚至更优 选低于80微米，还更优选低于70微米，仍更优选低于60微米，甚至更优 选还低于50微米并且最优选低于25微米的硫颗粒。