[发明专利]改良的聚合物硫化橡胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改进的聚合物硫化橡胶并且涉及一种基于新型的聚合物组合物及其制备方法。更具体的说，本发明涉及具有改进的热空气老化性以及对水介质改进的耐膨润性的腈聚合物硫化橡胶。

背景技术

氧化条件对从具有碳－碳不饱和双键的聚合物得到的硫化橡胶的影响一直是一个业界面临的问题，特别是在这些硫化橡胶长时间地暴露于较高的温度中时这一问题尤为突出，本领域已经开发了多种方法试图解决这一问题。

人们已知这种聚合物的碳－碳双键启动了对该硫化橡胶的氧化攻击，对氧化攻击问题的一种解决问题的方案是使用很少的或是没有碳－碳双键的聚合物，这种聚合物包括典型地含有约0.5～3.0摩尔百分比的碳－碳不饱和双键的丁基橡胶，或者不包含不饱和键的乙烯－丙烯共聚物。

在一些具体的应用中，如在汽车发动机仓内的不同软管以及密封件，要求具有结合耐油性以及在长时间中在较高温度下在空气中的耐氧化攻击性的硫化聚合物。共轭二烯以及α,β-不饱和腈的共聚物的硫化橡胶，如丙烯腈-丁二烯共聚物，通常被称为丁腈橡胶（NBR），由于它们的耐油性众所周知。然而，它们所包含的碳－碳不饱和双键也因此易受到氧化攻击，除非为了生产抗氧化的硫化橡胶而设置专门的配料程序。

 为了减少NBR中碳－碳不饱和双键的数量并同时保留该共聚物的耐油性，已经开发了很多方法来有选择地氢化NBR的碳－碳不饱和双键而不氢化这些腈基团从而产生氢化的NBR或HNBR。这种氢化作用例如在GB1,558,491中披露，其内容通过引用方式并入本文。

尽管HNBR的发展是本领域中的一个重大进步，但其仍然存在很大的改进空间。

美国专利US-A-6,214,922已经成功地证明了抗氧化剂与碱的组合应用可以显著地改进氢化的腈硫化橡胶的热空气老化性。

美国专利US2002/072557A1也披露了基于具有至少两个酚羟基团的空间位阻酚化合物的盐的有机聚合物的抗老化剂。

然而，虽然在US-A-6,214,922中提及的硫化橡胶对于高温应用是非常有用的，但是当在US-A-6,214,922中提及的硫化橡胶与水性介质，尤其是与水接触时，可以观察到高膨润现象，这就限制了碳酸钠在水性介质或水蒸气存在的情况下用于较高温度下的应用。进一步来说，存在一种需要来开发具有改进的物理性质，例如热空气老化性，具有对极性介质，例如水以及水性介质的耐膨润性的聚合物硫化橡胶。

发明内容

本发明的一个目的是避免或减少现有技术中存在的上述缺点。

本发明的另一个目的是提供一种新型的聚合物硫化橡胶。

本发明的再一个目的是提供一种用于制造所述新型聚合物硫化橡胶的一种方法。

本发明的再一个目的是提供用于制造聚合物硫化橡胶的一种新的聚合物组合物。

本发明的再一个目的是提供用于改进聚合物硫化橡胶的热空气老化性并同时改进对极性介质的耐膨润性的一种方法。

因此，鉴于以上目的之一，本发明披露了一种聚合物组合物，包含：

(i)            具有衍生自下列单体的主聚合物链的聚合物

(ia)基于该聚合物至少30％重量比到100％重量比的第一单体，该第一单体引入二级碳和三级碳中的至少一个至该主聚合物链，和

(ib)基于该聚合物从0～70％重量比的至少一种其他单体；

(ii)        至少一种锂盐；以及

(iii)    至少一种抗氧化剂。

一种优选的聚合物组合物包含：

（i）                氢化的腈聚合物；

（ii）            至少一种锂盐；

（iii）        至少一种抗氧化剂；

（iv）            至少一种填充剂；

（v）                硫化系统；以及

（vi）            任选至少一种碳二亚胺，至少一种聚碳二亚胺或它们的混合物。

另一方面，本发明提供了一种用于制造聚合物硫化橡胶的方法，该方法包括将聚合物组合物进行硫化的步骤，该聚合物组合物包含：

（i）具有衍生自下列单体的主聚合物链的聚合物

(ia)基于该聚合物至少30％重量比到100％重量比的第一单体，该第一单体引入二级碳和三级碳中的至少一个至该主聚合物链，提及

(ib)基于该聚合物从0～70％重量比的至少一种其他单体；