[发明专利]在大气氧存在下交联聚合物的组合物和方法

说明书

有机过氧化物配制品的实施例提供了在氧存在下固化弹性体时，在表面胶粘性上显著的改进(经常包括无粘性表面)。这些过氧化物配制品可包含例如一种或多种选自含硫化合物、有机亚磷酸酯化合物、HALS(受阻胺光稳定剂)化合物、脂肪族烯丙基氨基甲酸乙酯化合物、以及包含氮氧自由基(例如，4‑羟基‑TEMPO)和醌(例如，单‑叔丁氢醌)的共混物的化合物。

技术领域

本发明涉及在大气氧存在下交联弹性体与有机过氧化物的组合物和方法，以及通过那些方法制造的产品。

背景技术

已知用有机过氧化物交联的聚合物和共聚物具有优越的特性，特别是与通过硫固化交联的聚合物相比。这些特性包括高的耐热老化性、低百分比的压缩变形、降低的金属的染污性、以及易于生产具有增强的颜色稳定性的着色产品。鉴于这些有益的特性，过氧化物固化具有非常大的实际意义。过氧化物固化的可能的缺点是在固化过程中必须从材料的表面排除空气；如果空气没有被排除，由于由氧导致的固化抑制，可导致一种发粘的表面。

当氧与通过有机过氧化物交联的弹性体接触时，在该弹性体表面处的交联反应可能受抑制，或者可能根本不发生。因此，该弹性体表面保持未固化的。因此，用过氧化物固化橡胶物品典型地是在蒸汽管、熔融盐浴、蒸汽高压釜、以及排空空气的闭合模具中进行，这些全部被设计将热施加给该弹性体，同时在交联过程中排除大气中的氧。

不幸地，从这些商业过程中排除空气涉及相当大的时间和费用。相比之下，弹性体的硫固化可以使用更低成本的热风烘箱或管进行，其中热大气氧不会造成问题。虽然硫固化剂总体上在成本上比有机过氧化物更低，但是适合于硫固化的弹性体的类型受限于不饱和的弹性体，例如，聚(乙烯丙烯二烯)、聚(丁二烯)、天然橡胶、合成的聚(异戊二烯)、聚(苯乙烯-丁二烯)橡胶、聚(丁二烯-丙烯腈)橡胶以及类似物。

在很多情况下，制造厂商将愿意使用现有的热风烘箱从硫固化转变为过氧化物固化；然而，由于由氧导致的表面固化抑制，在这些情况下用常规的过氧化物系统固化将不是可行的。已经提出了多种多样的方法用于防止在自由基交联的过程中由氧导致的表面固化抑制。由于不同的理由，这些方法总体上获得了很少的或没有获得成功。

美国专利号6,747,099针对包含双-、三-或更高聚马来酰亚胺和/或双-、三-或更高聚柠康酰亚胺的弹性体组合物。

美国专利号4,983,685针对包含至少2.5至20phr(每百份橡胶的份数)的二硫化苯并噻唑的弹性体组合物。

美国专利号6,775,848针对通过浸渍模制制备的无孔橡胶物品。

美国专利号4,376,184针对包含有机聚硅氧烷胶的橡胶组合物。

EP 0246745针对包含1,000至15,000的低分子量聚合物作为添加剂的弹性体组合物。

美国专利号5,219,904针对包含碘和溴的含氟弹性体。

美国公开号2013/0131221针对包含至少一种纤维素酯的弹性体组合物。

总体上，先前描述的系统都没有充分地提供无粘性表面，而同时提供希望的物理特性(像优越的压缩)。此外，涉及硫固化和过氧化物固化的先前已知的方法局限于不饱和的弹性体。

因此，所希望的是具有有机过氧化物配制品和方法，其在完全或部分存在大气氧下固化可商购的可交联的弹性体和聚合物(饱和的和不饱和的二者)。

发明内容

本发明的实施例涉及可以在完全或部分氧存在下使用例如，热风烘箱或通道、或蒸汽高压釜固化固体弹性体的有机过氧化物配制品。本发明的实施例还涉及可交联的弹性体组合物、用于固化这些弹性体的方法、以及由此类方法制造的产品。