[发明专利]提高了抗臭氧性能的高弹体组合物

说明书

本发明涉及一种由共混料固化而生成的高弹体组合物，所述的共混料系由下列组分组成：（A）约占83～94phr（橡胶总重量百分数）的高度不饱和橡胶;（B）至少一种约占3～27phr，其数均分子量约大于35，000的乙烯-丙烯-非共轭二烯三元共聚物;（C）约占3～27phr，其数均分子量约为500～15，000的乙烯-丙烯-非共轭二烯三元共聚物;（D）约占2～7.5phr的喹啉类抗降解剂;和（E）一定有效量的固化剂。另一方面，本发明涉及一种制备这种高弹体组合物的方法。本发明的组合物具有出乎意料的好的抗臭氧性能。

使用高度不饱和橡胶（如天然橡胶，聚丁二烯橡胶，丁苯橡胶，丁腈橡胶，聚异戊二烯橡胶等）所带来的一个主要问题是受臭氧作用后会产生表面老化，其典型的例子是龟裂。为了克服臭氧侵蚀问题，人们已采取几种方法来提高这种高度不饱和橡胶的抗臭氧性。

一种方法是使高度不饱和橡胶与一种抗臭氧的橡胶如高分子量的EPDM（三元乙丙橡胶）共混。因此，Kirk-Othmer在Encyclopedia    of    Chemic    Technology（化学技术百科全书）第3版，第8卷，第499页，1980年）中指出：“…EPDM（三元乙丙橡胶）的一项重要应用是与另一种橡胶共混。在主体橡胶占共混料的大部分和EPDM基本上没有参与共固化的情况下使主体橡胶的抗臭氧性提高”。还有几份专利是以用EPDM提高不饱和橡胶的抗臭氧性为主题的，许多都涉及到了共混的机理。如美国专利第3，706，819号（Osamofo等人）和第3，678，135号（Mastromatteo等人）等。

过去采用的提高高度不饱和橡胶的抗臭氧性的第二种方法是在其中加入一些化合物以抵制臭氧的侵蚀。在这些化合物中，喹啉类化合物的使用已取得一定的成效。因此，Kirk-Othmer在上述同一书的第20卷第407页上指出：“…丁苯橡胶、聚丁二烯橡胶、丁腈橡胶、聚异戊二烯橡胶和天然橡胶易受臭氧侵蚀……而1，2-二氢-2，2，4-三甲基-6-乙氧基喹啉（Santoflex    A·W·Monsanto）则足以防止臭氧侵蚀”。在“Index    of    Commercial    Antioxidants    &    Antiozonants”，Goodyear    Chemicals（第3版，1982）中还介绍了其它喹啉类抗降解剂。

过去人们也已尝试过将这两种方法结合以解决臭氧侵蚀问题。例如，Gentile在美国专利第3，356，764号公开了一种抗臭氧的组合物，系由（1）共轭二烯聚合物橡胶、（2）乙烯-丙烯共聚物橡胶（最好是EPDM）和（3）聚（三甲基二氢喹啉）或6-乙氧基-1，2-二氢-2，2，4-三甲基喹啉组成。虽然上述两种方法的结合能在一定程度上提高高度不饱和橡胶的抗臭氧性（比较下面的比较实验A和B），但仍需要进一步提高这种橡胶组合物的抗臭氧性，和（或）能在保持很好的抗臭氧性的同时，增加不饱和橡胶在该组合物中所占的比例，以提高组合物的拉伸性能。

现在已意外地发现，如果Gentile所描述的那类组合物（即由高度不饱和橡胶、EPDM（三元乙丙橡胶）和喹啉抗降解剂组成的组合物）中的EPDM（三元乙丙橡胶）组分是由（a）一种类似于Gentile所采用的高分子量组分和（b）一种低分子量“液体”EPDM组分（这种物质在Gentile的专利中尚不为人知），这两种组分所组成，能在EPDM的用量相同的情况下，使该组合物的抗臭氧性显著地提高。而且还发现，使用这种高分子量组分和低分子量EPDM组分能出乎意料地使未固化的组合物的粘度降低，从而使其加工性能改善。

本发明的一个方面是涉及一种由共混料固化而生成的高弹体组合物，所述的共混料系由下列组分组成：

（A）约占83～94phr的高度不饱和橡胶;

（B）至少一种约占3～27phr的数均分子量约大于35，000的乙烯-丙烯-非共轭二烯三元共聚物;

（C┰颊?～27phr的数均分子量约为500～15，000的乙烯-丙烯-非共轭二烯三元共聚物;

（D）约占2～7.5phr的喹啉类抗降解剂;和

（E）一定有效量的固化剂。

本发明的另一方面涉及一种制备这种高弹体组合物的方法，该方法包括以下两个步骤：

（Ⅰ）配制共混物，该共混物由以下组分组成：

（A）约占83～94phr的高度不饱和橡胶;