[发明专利]含氨甲基的氢化的丁腈橡胶及其制造方法

说明书

本发明涉及含氨甲基的氢化的丁腈橡胶及其制造方法。具体来说，本发明涉及含氨甲基的完全或部分氢化的丁腈橡胶，其生产方法，包含该含氨甲基的、完全或部分氢化的丁腈橡胶以及特定交联剂的可固化组合物，用于由其生产固化物的方法，以及如此获得的固化物。

技术领域

本发明涉及含氨甲基的完全或部分氢化的丁腈橡胶，其生产方法，包含该含氨甲基的、完全或部分氢化的丁腈橡胶以及特定交联剂的可固化组合物，用于由其生产固化物的方法，以及如此获得的固化物。

背景技术

丁腈橡胶(简称为“NBR”)应理解为如下橡胶：由至少一种α,β-不饱和腈、至少一种共轭的二烯以及在某些情况下一种或多种其他的可共聚单体形成的共聚物或三聚物。氢化的丁腈橡胶(“HNBR”)应理解为与以下共聚物或三聚物相对应：在此聚合到其中的二烯单元的C＝C双键全部或部分地被氢化。

自许多年前，NBR以及HNBR就都在特种人造橡胶领域中获得了稳固的地位。基于NBR或HNBR的固化物在具有良好机械特性的同时具有出色的溶胀耐受性尤其针对非极性介质，如油类和燃料。与基于NBR的固化物相比，基于HNBR的固化物具有改进的热和臭氧耐受性以及改进的机械特性，尤其改进的摩擦耐受性。出于这个原因，来自HNBR的固化物在各种不同的应用领域中得到了广泛的应用并且例如用于生产汽车领域中的密封件、软管、带件以及减震元件，还用于供油领域中的定子、通孔密封件和气门密封件，并且还用于电子工业、机械生产和船舶生产的大量零件。

许多不同的HNBR类型是可商购的，这些类型的不同之处在于单体组成，尤其是丙烯腈含量，分子量或门尼粘度和氢化度。除了标准类型之外，特殊类型也是可商购的。HNBR特殊类型包括完全或部分氢化的丁腈橡胶，这些丁腈橡胶包含特殊的三单体，例如像(甲基)丙烯酸、丙烯酸酯、烷氧基丙烯酸酯或半酯。HNBR特殊类型还包括具有低门尼粘度和由其获得的改进的加工行为的类型，这些类型尤其适合于借助注塑进行加工。

为了进行实际应用，HNBR必须被固化。虽然具有4至15％的残余双键含量的HNBR某些情况下仍可以用硫固化，但这在具有<4％的残余双键含量的HNBR并且尤其在具有<1％的残余双键含量的HNBR的情况下不再可能，使得必须用过氧化物固化。在固化特性的比较中，过氧化物型固化的HNBR相对于硫固化的HNBR的突出之处在于改进的热耐受性。

由于更高的要求，过氧化物型固化的HNBR的耐热性在某些应用领域中总是不充分。人们估计，过氧化物型交联的HNBR的热耐受性受到自由基副反应、链碎裂和交联剂残留的不利影响。

因此，为了改进HNBR固化物的热耐受性，试图通过替代的固化方法至少部分地替代过氧化物型交联，这种替代导致了稳定的共价键合。

现有技术

在US 4,404,329中传授了部分氢化的HNBR的硫固化。所展示的是，硫固化的HNBR与硫固化的NBR相比具有在老化耐受性和臭氧耐受性以及相对于氧化的和因此酸性的推进燃料(“酸气”)的耐受性上具有优势而在寒冷耐受性上面没有损失。此外还展示出，硫固化的HNBR与过氧化物型交联的HNBR相比在撕裂耐受性、断裂伸长率和硬度上的优势。在US 4,404,329中没有对在不使用硫或过氧化物的情况下替代地固化HNBR的启示。

在EP 313917中传授了，具有优选95至98.5％双键含量的HNBR的固化可能通过过氧化锌与少量硫的组合进行。获得了如下的硫化物：这些硫化物具有改进的压缩变形残量(压缩形变)、更高的密封耐受性以及在连续振荡实验(Dauerschwingversuch)中更少的热量形成(挠度计)。在EP 313917中不存在对通过无硫或无过氧化物的HNBR的替代性固化来改进热耐受性的启示。