[发明专利]颜色稳定的丁腈橡胶

说明书

本发明涉及颜色稳定的、低盐丁腈橡胶以及其在用于凝固和/或洗涤丁腈橡胶的特定条件下的生产方法。本发明还涉及相应的基于所述丁腈橡胶的可固化混合物、用于由所述混合物制造固化产品的方法以及所产生的具有优异加工特性的固化产品。

技术领域

本发明涉及一种新型的含铝的丁腈橡胶、其生产方法、基于此丁腈橡胶的可固化混合物、以及还有用于由这些混合物生产固化产品的方法以及所得到的固化产品。

背景技术

丁腈橡胶(也简称为“NBR”)是至少一种α,β-不饱和腈、至少一种共轭二烯以及任选地一种或多种附加的可共聚的单体的共聚物或三聚物的橡胶。

NBR是通过乳液聚合法制备的，该方法首先产生NBR胶乳。借助于盐或酸通过凝固从这种胶乳中分离出该NBR固体。关于用金属盐凝固这些胶乳，已知单价金属离子(例如呈氯化钠形式)比多价金属离子(例如呈氯化钙或氯化镁形式)需要更大的量(Kolloid-Z.154,154(1957))。Houben-Weyl(1961年)，有机化学方法，大分子物质1(Methoden derOrg.Chemie,Makromolekulare Stoffe 1)，第484页进一步披露了多价金属离子的使用导致“乳化剂或多或少地结合到该产物中”。根据Houben-Weyl(1961年)，有机化学方法，大分子物质1(Methoden der Org.Chemie,Makromolekulare Stoffe 1)，第479页，“不仅必须再次非常小心地洗掉所使用的电解质，而且最终的产品也应该不含来自该批次的催化剂和乳化剂。即使少的残留电解质也会产生混浊的以及不透明的压制和注射模制部件，它们削弱电学特性并且它们增大成品的吸水能力”(引用)。然而，在Houben-Weyl中不存在关于胶乳的加工处理是否影响橡胶的加工可靠性或离子含量和相关特性以及影响到什么程度的暗示。

在最近几年，来自工业的对于颜色稳定的丁腈橡胶的需求量已经增加。在NBR橡胶的广泛范围中，还存在经常只显示出不足够的颜色稳定性或者具有过高的含盐量的大量的铝沉淀的类型，这些可能对于产物性能具有有害影响。高的盐含量可以归因于与使用钙盐的标准沉淀相比通过铝盐来沉淀的特定特点。铝比钙是更反应性的并且由于其两性特征更难于通过选择合适的凝固条件从橡胶中除去。此外，铝盐，不像其他典型的沉淀剂盐，可以催化可能导致橡胶变色或过快固化的不想要的副反应。然而，铝沉淀的丁腈橡胶显示出某些对于工业橡胶物品非常好的特性，这是为何铝沉淀的丁腈橡胶尽管许多关于加工和特性的问题但在市场上可供使用的原因。

DE 102007024008 A披露了通过用特定的钙沉淀凝固NBR胶乳来提供储存稳定的丁腈橡胶，从而给出了在凝固后具有至少150ppm的钙含量以及至少40ppm的氯含量的橡胶。可任选地，除了钙盐之外，还可以在该凝固中使用另外的盐(包括铝盐)，但是没有给出关于如何通过铝沉淀和后续加工处理获得稳定、低盐的丁腈橡胶的信息。

JP 2006/063247 A2描述了一种由亚乙基-α-烯烃共聚物和丁腈橡胶组成的化合物。在这种情况下，通过乳液聚合制备丁腈橡胶并且用硫酸铝在不超过6的pH下沉淀所产生的胶乳。因此，该沉淀仅仅在酸性条件下起作用。然而，没有给出关于如何进行橡胶屑粒的后续洗涤以及应该在其中观察到什么条件的信息。既没有研究也没有提出凝固和洗涤条件对于最终产品中铝含量、颜色稳定性或加工可靠性所具有的任何影响。

JP 5078427 A2描述了通过在乳液中接枝聚合来生产树脂。在这种情况下，在NBR胶乳存在下聚合丙烯酸酯和丙烯腈以便由此得到所希望的树脂。通过铝盐和镁盐的组合来凝固这些胶乳，在从2至7的范围内的pH下进行沉淀并且类似地在从4至7的范围内的pH下进行洗涤。在所描述的沉淀条件与橡胶中的盐或离子含量或其加工可靠性之间没有关联性。