[发明专利]一种促进剂ZDEC混合物及其橡胶混料组合物

说明书

技术领域

本发明涉及促进剂制备技术领域，尤其涉及一种可以防止产生虹彩光泽或将虹彩光泽的形成减至最少的促进剂ZDEC混合物及其橡胶混料组合物。

背景技术

正如专业技术人员所熟知的，挤压的和模制的橡胶组合物已在许多种用途中，特别是在汽车工业中，广泛地用作垫圈、密封环、软管、垫环、胶管、橡胶条、缓冲垫等。一种称为乙烯-丙烯-二烯单体三元共聚物的橡胶（或三元乙丙橡胶），由于具有良好的加工特性及硫化性质，已经相当成功地用于上述各项用途。专业技术人员很熟悉这些橡胶，它们是由乙烯、一种或多种含3至16个碳原子的单烯（最好是丙烯）、以及一种或多种含多个碳-碳双键的多烯共聚而成的。

这种三元乙丙（EPDM）橡胶中的二烯单体最好是含有4至20个碳原子的开链多不饱和烃，例如1，4-己二烯。单环和多环多烯则更好，最好是多不饱和的桥环烃或卤代桥环烃。后者的实例包括二环-（2，2，1）-庚烷的多不饱和衍生物，其中至少有一个双键位于一个桥环之中（例如二环戊二烯、二环-（2，2，1）-庚-2，5-二烯）；亚烷基降冰片烯，尤其是5-亚烷基-2-降冰片烯，其中亚烷基含有1至20个碳原子，最好是含有1至8个碳原子；以及链烯基降冰片烯，尤其是5-链烯基-2-降冰片烯，其中链烯基含有大约3至20个碳原子，最好是含有3至10个碳原子。适合用作为二烯单体的其它桥环烃包括二环-（2，2，2）-辛烷的多不饱和衍生物（例如二环-（3，2，1）辛烷）、二环-（3，3，1）壬烷的多不饱和衍生物和二环-（3，2，2）壬烷的多不饱和衍生物。

优选的桥环化合物的具体实例包括5-亚甲基-2-降冰片烯、5-亚乙基-2-降冰片烯、5-正亚丙基-2-降冰片烯、双环戊二烯和甲基丁基降冰片烯，例如5-（2-甲基-2-丁基）-2-降冰片烯、5-（3-甲基-2-丁基）-降冰片烯和5-（3，5-二甲基-4-己基）-2-降冰片烯。

这类EPDM橡胶中有一些在Copolymer Rubber and Chemical Corporation（共聚物橡胶及化学品公司）以“EPsyn”的商标出售。

就上述的最终用途而言，直到橡胶制品已经硫化或固化，从而提高了机械强度和长期贮存所必需的稳定性，成型加工才算完成。

EPDM的侧链不饱和提供了通过各种机制，包括通过过氧化物、硫和树脂，进行硫化的可能性。硫化体系的选择很重要，因为它既影响最终硫化产品的应力-应变性能，又影响其耐热性和压缩变形。

在希望改善耐热性以及在EPDM与其它不能用硫或过氧化物交联的橡胶混配时，对EPDM使用树脂交联体系。

对于EPDM通常不使用过氧化物体系，因为它有气味，而且要求特殊的硫化技术；例如，对于过氧化物体系不能用热空气硫化。需要用高含量（大于20%）环烷或石蜡加工油及碳黑的配方，即使用高含量的过氧化物，硫化也很慢。对于EPDM，硫交联体系用得更为广泛，因为在配制、挤压或模塑、以及硫化过程中不需要特殊的技术和加工设备。通过调节基料EPDM中的不饱和水平，可以用硫体系非常经济有效地控制所制成品中的硫化程度，而不用担心在挤压或模塑期间交联。选用适当的促进剂，可以实现很快速的硫化操作。

一种典型的用于硫黄硫化体系的硫化配方应包括：（1）一种活化剂，通常是金属氧化物，例如氧化锌、氧化镁、氧化锰，如果使用有机促进剂，则还要有脂肪酸（例如硬脂酸）与金属氧化物配合使用，（2）硫或硫黄母炼胶，以及（3）一种促进剂，这是为了在对工业应用切实可行的时间内达到特定的硫化程度所必需的。

在用于这里提到的各种用途中的EPDM的配方里，通常需要掺入碳黑和增塑剂或加工油。碳黑是用来作为增强剂，并且提供对抗有害辐射及臭氧的稳定性。加工油降低掺混物的有效粘度，以便能使用比较便宜并且容易得到的那些高门尼粘度的EPDM橡胶。

在使用含碳黑的配方时，在硫化之前和以后，致密的和海绵状挤压部件及致密的模压部件上都观察到虹彩光泽。这种光泽是一种呈现可见的金色、绿色和兰色的表面现象。挤压部件或模塑部件的表面积越大，虹彩光泽就越强烈。即使这种光泽似乎不影响硫化制品的物理性质，汽车工业也已认定这种色彩外观是不合适的。EPDM在汽车工业中的广泛应用由于与这种虹彩光泽现象相联系的水面浮油的外观而受到妨害。现代汽车设计师特别关心各种汽车部件的色彩搭配。如果黑色表面的质量能够作得与其它颜色的相适应，常常是指定黑色部件。

在制成品暴露于紫外光（通常的荧光具有足以产生虹彩的紫外强度）和臭氧中时尤其会产生虹彩光泽现象。业已确定，将模塑或挤压部件样品在臭氧浓度为50pphm（50亿分之一）的臭氧箱中放置4小时，光泽的出现会加速。