[发明专利]用于弹性体的促进剂组合物

说明书

发明背景

本发明涉及包含醛胺缩合产物和脂肪族胺的新型混合物的促进剂，其用于与二胺、金属氧化物、硫和三嗪可交联弹性体，尤其是乙烯丙烯酸酯弹性体(AEM)和聚丙烯酸酯弹性体(ACM)、聚异戊二烯(IR)、苯乙烯丁二烯(SBR)、丙烯腈丁二烯(NBR)、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)、异丁烯-共-异戊二烯(IIR)、氯化异丁烯-共-异戊二烯(CIIR)和溴化异丁烯-共-异戊二烯(BIIR)一起使用。

二胺可交联乙烯丙烯酸酯弹性体(AEM)和聚丙烯酸酯弹性体(ACM)是相对便宜的弹性体材料，其在密封领域受到关注，尤其是在车辆发动机的各种元件中使用的那些。AEM弹性体可以例如以商品名从DuPont购得，而ACM弹性体可以例如以商品名和从Zeon Chemicals购得。

可得到二胺交联的那些AEM和ACM弹性体包括所谓的固化点(cure site)单体单元，其在弹性体中的含量通常为约1-5phr。通常而言，二胺可交联的AEM和ACM弹性体与交联剂交联，交联剂例如六亚甲基二胺氨基甲酸酯、N,N-二亚肉桂基二胺氨基甲酸酯(N,N-dicinnamylide diamine carbamate)、4,4-二氨基双环己基甲烷、间二甲苯二胺、4,4-二氨基二苯基甲烷、4,4-二氨基二苯基醚和2,2-双[4-(4-氨基-苯氧基)苯基]丙烷，它们可单独使用或以混合物形式使用。其它合适的二胺交联剂属于六亚甲基二胺类。

US2009/0270549教导了用于二胺可交联的乙烯丙烯酸酯(AEM)和聚丙烯酸酯(ACM)弹性体的交联剂，其包括二胺交联剂，选自1,8-二氮杂双环-5,4,0-十一碳-7-烯(DBU)、其衍生物和盐的促进剂以及吡咯烷酮型缓和剂。该文献指出，尽管叔胺DBU是一种已知的促进剂，但是由于其在逐步升高的温度下导致低质压缩形变，因而不可能将其与这些AEM和ACM弹性体一起使用。该文献教导通过将DBU与缓和剂结合来克服这一问题。

聚氯丁烯(CR)和天然橡胶(NR)弹性体是相对便宜的弹性体材料，其能用于许多广泛的橡胶应用。CR弹性体可以例如以名称Neoprene从DuPont购得，而基于天然橡胶的许多技术详细说明，NR弹性体易于获得。

通用CR用于模塑和挤出物品、软管、带状物、电线和电缆、鞋子的鞋跟和鞋底、涂层织物和垫圈。大部分天然橡胶用于轮胎和汽车产品。NR的其它主要应用是工业和工程物品、鞋类和粘合剂。

由于CR和NR不同的聚合化学组成，它们使用不同的交联体系。CR使用金属氧化物作为固化剂，而NR使用硫作为其固化剂。两种交联体系均与促进剂一起使用，所述促进剂来自各种化学基团。

聚表氯醇是三嗪可交联弹性体类，其实例有表氯醇聚合物(CO)、表氯醇共聚物(ECO)和表氯醇三元共聚物(GECO)。聚表氯醇弹性体特性均衡，使其能用于汽车密封和软管，并且其可例如以商品名购自Zeon Chemicals。

三嗪交联体系可与各种促进剂和阻滞剂一起使用，以使固化体系可大范围调节。

这些交联体系与促进剂一起使用，促进剂优选为胍类物质，尤其属于该物质的促进剂OTBG、DOTG、DPG和/或双胍。然而，由于潜在的毒理学问题，在管理机构的要求下，这些体系、尤其是DOTG可能将被逐步淘汰。

发明概述

本发明涉及用于可交联弹性体的促进剂。本发明尤其涉及醛胺缩合产物和脂肪族胺的新型混合物。醛胺缩合产物可具有的类型由例如3,5-二乙基-1,2-二氢-1-苯基-2-丙基吡啶(“PDHP”)、丁醛与苯胺的缩合产物(“B-A rxn”)，以及丁醛与丁胺的缩合产物表示。

脂肪族胺为高分子量脂肪胺的混合物，所述高分子量脂肪胺源自天然来源(二烃基仲胺)，例如二椰油烷基胺(“DCAA”)、双(氢化牛脂烷基)胺(“BHTAA”)和1-十八胺、N-十八胺。

令人惊奇地已发现，醛胺缩合产物和脂肪族胺的混合物能成功取代DOTG作为弹性体化合物制备中的促进剂。在不需要吡咯烷酮缓和剂的条件下，这种新型的促进剂混合物能在二胺可交联的AEM和ACM中取得优异效果，并在金属氧化物、硫和三嗪可交联弹性体中作为直接替代物。

在弹性体组合物中，促进剂混合物可达到1-10phr，优选0.2-4phr。混合物本身可由重量比为约1:10-10:1，优选2:1-6:1的脂肪族胺和醛胺缩合产物组成。本发明涉及促进剂混合物本身以及包含该混合物的弹性体组合物。

发明详述