【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
技術(shù)介紹
1、在橡膠組合物中使用補強填料是現(xiàn)有技術(shù)中已知的。特別是，此處應(yīng)提及用于此目的的工業(yè)炭黑，如爐炭黑。工業(yè)炭黑仍然是最大用量的補強填料。工業(yè)炭黑是以高芳烴石化油為基礎(chǔ)，通過碳氫化合物的不完全燃燒或熱解生產(chǎn)的。然而，從環(huán)境角度來看，希望避免使用化石能源來生產(chǎn)填料，或?qū)⑵錅p少到最低限度。在此特別需要注意的是，生產(chǎn)一噸工業(yè)炭黑，在生產(chǎn)過程中會釋放約1噸co2，具體取決于炭黑的比表面積。此外，由于顏色原因，工業(yè)炭黑通常可能無法用于某些應(yīng)用。
2、對于含有補強填料的橡膠組合物，存在多種不同的應(yīng)用領(lǐng)域。它們可以例如用在輪胎工業(yè)中，也可以用在工業(yè)橡膠制品領(lǐng)域中，在此例如用于提供具有良好密封功能的相應(yīng)制品，如彈性體密封件。彈性體密封件通常必須在不同甚至變化的運行條件下(例如在高溫和/或高壓下)長期保證其密封功能。
3、橡膠工業(yè)中最重要的交聯(lián)方法是硫磺硫化。然而，通過硫磺交聯(lián)的彈性體通常不具有足夠的耐熱性和太高的永久變形，這就是為什么這種交聯(lián)方法在用于生產(chǎn)上述具有良好密封功能的工業(yè)橡膠制品(如用于生產(chǎn)彈性體密封件)的橡膠組合物的硫化領(lǐng)域中通常是不利的，因此不是首選的交聯(lián)方法。過氧化物交聯(lián)是繼硫磺硫化之后第二重要的橡膠交聯(lián)方法。通過過氧化物進行交聯(lián)具有重要的技術(shù)意義，特別是對于主鏈中沒有雙鍵的橡膠，如epdm。與通過硫磺交聯(lián)的彈性體相比，通過過氧化物交聯(lián)的彈性體通常具有更好的耐熱性(穩(wěn)定的c-c鍵合)和低永久變形。
4、例如，為了獲得有關(guān)用于制造密封件的橡膠組合物的承載能力的預(yù)測，通常在使用條件或更嚴(yán)格
5、因此，需要能夠通過過氧化物交聯(lián)且不表現(xiàn)出上述缺點的新型橡膠組合物。
6、專利技術(shù)目的
7、因此，本專利技術(shù)的一個目的是提供能夠通過過氧化物硫化的橡膠組合物，其適合于提供工業(yè)橡膠制品和/或這些制品的組分，特別是具有優(yōu)異密封功能的那些，其中，由其獲得的能夠通過過氧化物硫化的橡膠組合物不僅必須表現(xiàn)出高耐熱性，而且還應(yīng)當(dāng)具有高斷裂伸長率且同時具有低壓縮永久變形的特征。特別是，能夠通過過氧化物硫化的新型橡膠組合物應(yīng)允許這兩個參數(shù)的最佳調(diào)節(jié)和平衡，從而尤其具有在熟化和開裂性能方面的優(yōu)點。
8、解決方案
9、該目的通過在專利權(quán)利要求中要求保護的主題以及如下面的說明書中描述的這些主題的優(yōu)選實施方式來實現(xiàn)。
10、本專利技術(shù)的第一主題是一種可硫化橡膠組合物，其包含橡膠組分k、填料組分f和硫化體系vs，其中，
11、硫化體系vs包含至少一種過氧化物，
12、橡膠組分k包含至少一種能夠通過硫化體系vs的至少一種過氧化物交聯(lián)的橡膠，并且
13、填料組分f包含至少一種有機填料，其14c含量在0.20至0.45bq/g碳的范圍內(nèi)，并且d99值<25.0μm。
14、本專利技術(shù)的另一個主題是一種部件套件，其以空間上分離形式包括：
15、作為部件(a)的橡膠組合物，其至少包含根據(jù)本專利技術(shù)使用的上述橡膠組分k和至少根據(jù)本專利技術(shù)使用的填料組分f，然而其中，所述部件套件的部件(a)不包含根據(jù)本專利技術(shù)使用的硫化體系vs的至少一種過氧化物；和
16、作為部件(b)的根據(jù)本專利技術(shù)使用的硫化體系vs，其包含至少一種過氧化物。
17、本專利技術(shù)的另一主題是一種硫化橡膠組合物，其能夠通過硫化根據(jù)本專利技術(shù)的可硫化橡膠組合物而獲得，或通過硫化可經(jīng)由組合并混合根據(jù)本專利技術(shù)的部件套件的兩個部件(a)和(b)能夠獲得的可硫化橡膠組合物而獲得。
18、本專利技術(shù)的另一主題是根據(jù)本專利技術(shù)的可硫化橡膠組合物、根據(jù)本專利技術(shù)的部件套件或根據(jù)本專利技術(shù)的硫化橡膠組合物用于生產(chǎn)工業(yè)橡膠制品的用途，優(yōu)選用于生產(chǎn)具有密封功能的工業(yè)橡膠制品，特別是密封件、型材、阻尼器、環(huán)和軟管。
19、本專利技術(shù)的另一主題是通過使用根據(jù)本專利技術(shù)的可硫化橡膠組合物、根據(jù)本專利技術(shù)的部件套件或根據(jù)本專利技術(shù)的硫化橡膠組合物生產(chǎn)的工業(yè)橡膠制品，優(yōu)選具有密封功能的那些，特別是密封件、型材、阻尼器、環(huán)或軟管。
20、本專利技術(shù)的另一主題是根據(jù)本專利技術(shù)使用的有機填料用于提高硫化橡膠組合物的斷裂伸長率并同時降低壓縮永久變形的用途，所述硫化橡膠組合物能夠通過至少一種過氧化物硫化而獲得的，其中，用于此目的的可硫化橡膠組合物除了包含至少一種過氧化物和有機填料之外，還包含至少一種能夠通過至少一種過氧化物交聯(lián)的橡膠。
21、已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本專利技術(shù)使用的有機填料是已知填料(特別是無機填料)和用于通過過氧化物交聯(lián)的橡膠應(yīng)用的炭黑的環(huán)保替代品。此外，已發(fā)現(xiàn)根據(jù)本專利技術(shù)使用的有機填料本身適合直接摻入橡膠組合物中，特別是用于生產(chǎn)工業(yè)橡膠制品，優(yōu)選具有密封功能的那些，如型材、密封件、阻尼器、環(huán)和/或軟管。
22、此外，已發(fā)現(xiàn)根據(jù)本專利技術(shù)的橡膠組合物的特征在于通過過氧化物硫化后的高斷裂伸長率和僅低壓縮永久變形。此外，已經(jīng)表明，通過根據(jù)本專利技術(shù)的可硫化橡膠組合物可以實現(xiàn)這兩個待調(diào)節(jié)參數(shù)的最佳平衡。在本文中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這些有利的效果歸因于在橡膠組合物中使用根據(jù)本專利技術(shù)使用的有機填料。特別是，令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本專利技術(shù)使用的有機填料在為通過過氧化物的硫化而給出的溫度和時間窗口內(nèi)以化學(xué)方式結(jié)合到聚合物交聯(lián)中。通過補強填料的這種結(jié)合，特別是通過利用根據(jù)本專利技術(shù)使用的有機填料的比表面化學(xué)，部分橡膠的聚合物鏈的移動性受到限制，這導(dǎo)致動態(tài)變形期間儲能模量增加并降低損耗模量。因此，根據(jù)本專利技術(shù)使用的有機填料的這一有利的特殊特征使得可以減少聚合物-聚合物交聯(lián)，并且仍然實現(xiàn)低壓縮永久變形和高斷裂伸長率。
23、已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本專利技術(shù)的橡膠組合物不僅在硫化后表現(xiàn)出高耐熱性，而且還具有改善的，即降低的壓縮永久變形，當(dāng)所得產(chǎn)品用本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種可硫化橡膠組合物，其包含橡膠組分K、填料組分F和硫化體系VS，其中，
2.如權(quán)利要求1所述的橡膠組合物，其特征在于，所述有機填料的d99值<20.0μm，優(yōu)選<15.0μm，特別優(yōu)選<10μm，更特別優(yōu)選<9.0μm，更優(yōu)選<8.0μm，更優(yōu)選<7.0μm，最優(yōu)選<6.0μm，其優(yōu)選分別根據(jù)ISO?13320:2009通過激光衍射測定。
3.如權(quán)利要求1或2所述的橡膠組合物，其特征在于，所述有機填料的d90值<7.0μm，優(yōu)選<6.0μm，特別優(yōu)選<5.0μm，和/或d25值<3.0μm，優(yōu)選<2.0μm，特別優(yōu)選<1.0μm，其優(yōu)選分別根據(jù)ISO?13320:2009通過激光衍射測定。
4.如前述權(quán)利要求中任一項或多項所述的橡膠組合物，其特征在于，所述有機填料的BET表面積在10至150m2/g的范圍內(nèi)，特別優(yōu)選在20至120m2/g的范圍內(nèi)，甚至更優(yōu)選在30至110m2/g的范圍內(nèi)，特別是在40至100m2/g的范圍內(nèi)，最優(yōu)選在40m2/g至＜100m2/
5.如前述權(quán)利要求中任一項或多項所述的橡膠組合物，其特征在于，分別相對于無灰且無水的填料，所述有機填料的氧含量在>8重量％至<30重量％的范圍內(nèi)，優(yōu)選>10重量％至<30重量％，特別優(yōu)選>15重量％至<30重量％，更特別優(yōu)選>20重量％至<30重量％。
6.如前述權(quán)利要求中任一項或多項所述的橡膠組合物，其特征在于，分別相對于無灰且無水的填料，所述有機填料的碳含量在>60重量％至<90重量％的范圍內(nèi)，優(yōu)選>60重量％至<85重量％，特別優(yōu)選>60重量％至<82重量％，更特別優(yōu)選>60重量％至<80重量％。
7.如前述權(quán)利要求中任一項或多項所述的橡膠組合物，其特征在于，所述橡膠組合物以10至150phr，特別優(yōu)選15至130phr，更特別優(yōu)選20至120phr，甚至更優(yōu)選30至100phr，最優(yōu)選40至80phr的量包含至少一種有機填料。
8.如前述權(quán)利要求中任一項或多項所述的橡膠組合物，其特征在于，所述有機填料是基于木質(zhì)素的填料，其中優(yōu)選至少所述木質(zhì)素且甚至更優(yōu)選所述有機填料本身至少部分以能夠通過水熱處理獲得的形式存在，并且特別優(yōu)選能夠通過水熱處理獲得，其中所述水熱處理優(yōu)選在>100℃至<300℃，特別優(yōu)選>150℃至<250℃的溫度下進行。
9.如前述權(quán)利要求中任一項或多項所述的橡膠組合物，其特征在于，所述硫化體系VS的至少一種過氧化物包含，特別是代表至少一種有機過氧化物，優(yōu)選地為選自由二烷基過氧化物、烷基芳基過氧化物、二芳基過氧化物、烷基過酸酯、芳基過酸酯、二酰基過氧化物、多價過氧化物及其混合物組成的組中的有機過氧化物，特別優(yōu)選地為選自由二叔丁基過氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過氧基)己烷、過氧化二異丙苯、過氧化叔丁基異丙苯、過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化二苯甲酰、1,1-二(叔丁基過氧基)-3,3,5-三甲基環(huán)己烷和雙-(叔丁基過氧基)-二異丙基苯及其混合物組成的組中的有機過氧化物。
10.如前述權(quán)利要求中任一項或多項所述的橡膠組合物，其特征在于，所述橡膠組分K的至少一種橡膠選自由在其主鏈中不具有碳-碳雙鍵，優(yōu)選在其整個結(jié)構(gòu)內(nèi)不具有任何碳-碳雙鍵的橡膠組成的組，特別優(yōu)選地選自由以下組成的組：HNBR(水合丙烯腈-丁二烯橡膠)，乙烯-丙烯-二烯橡膠(EPDM)，乙烯-丙烯橡膠(EPM)，丙烯酸酯-乙烯橡膠(AEM)，乙烯-乙酸乙烯酯橡膠(EVM)，氯化橡膠，特別是氯化聚乙烯(CM)，硅橡膠(Q)，氯磺化聚乙烯(CSM)，氟橡膠彈性體(FPM)，以及它們的混合物。
11.如前述權(quán)利要求中任一項或多項所述的橡膠組合物，其特征在于，所述橡膠組合物包含至少一種至少單不飽和且優(yōu)選多不飽和的有機化合物，所述有機化合物優(yōu)選為所述橡膠組合物的硫化體系VS的一部分，并且其優(yōu)選地選自由以下組成的組：二(甲基)丙烯酸酯，二馬來酰亞胺，三烯丙基化合物和不飽和聚合物如1,2-聚丁二烯和反式聚辛烯橡膠，優(yōu)選其數(shù)均分子量(Mn)分別<10,000g/mol，特別優(yōu)選<5,000g/mol，更特別優(yōu)選<2,500g/mol，還更優(yōu)選<1,500g/mol，特別是<1,000g/mol，最優(yōu)選<500g/mol，以及它們的混合物；并且特別優(yōu)選地選自由以下組成的組：乙二醇二(甲基)丙烯酸酯(EDMA)，三羥甲基丙烷三(甲基...
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
1.一種可硫化橡膠組合物，其包含橡膠組分k、填料組分f和硫化體系vs，其中，
2.如權(quán)利要求1所述的橡膠組合物，其特征在于，所述有機填料的d99值<20.0μm，優(yōu)選<15.0μm，特別優(yōu)選<10μm，更特別優(yōu)選<9.0μm，更優(yōu)選<8.0μm，更優(yōu)選<7.0μm，最優(yōu)選<6.0μm，其優(yōu)選分別根據(jù)iso?13320:2009通過激光衍射測定。
3.如權(quán)利要求1或2所述的橡膠組合物，其特征在于，所述有機填料的d90值<7.0μm，優(yōu)選<6.0μm，特別優(yōu)選<5.0μm，和/或d25值<3.0μm，優(yōu)選<2.0μm，特別優(yōu)選<1.0μm，其優(yōu)選分別根據(jù)iso?13320:2009通過激光衍射測定。
4.如前述權(quán)利要求中任一項或多項所述的橡膠組合物，其特征在于，所述有機填料的bet表面積在10至150m2/g的范圍內(nèi)，特別優(yōu)選在20至120m2/g的范圍內(nèi)，甚至更優(yōu)選在30至110m2/g的范圍內(nèi)，特別是在40至100m2/g的范圍內(nèi)，最優(yōu)選在40m2/g至＜100m2/g的范圍內(nèi)。
5.如前述權(quán)利要求中任一項或多項所述的橡膠組合物，其特征在于，分別相對于無灰且無水的填料，所述有機填料的氧含量在>8重量％至<30重量％的范圍內(nèi)，優(yōu)選>10重量％至<30重量％，特別優(yōu)選>15重量％至<30重量％，更特別優(yōu)選>20重量％至<30重量％。
6.如前述權(quán)利要求中任一項或多項所述的橡膠組合物，其特征在于，分別相對于無灰且無水的填料，所述有機填料的碳含量在>60重量％至<90重量％的范圍內(nèi)，優(yōu)選>60重量％至<85重量％，特別優(yōu)選>60重量％至<82重量％，更特別優(yōu)選>60重量％至<80重量％。
7.如前述權(quán)利要求中任一項或多項所述的橡膠組合物，其特征在于，所述橡膠組合物以10至150phr，特別優(yōu)選15至130phr，更特別優(yōu)選20至120phr，甚至更優(yōu)選30至100phr，最優(yōu)選40至80phr的量包含至少一種有機填料。
8.如前述權(quán)利要求中任一項或多項所述的橡膠組合物，其特征在于，所述有機填料是基于木質(zhì)素的填料，其中優(yōu)選至少所述木質(zhì)素且甚至更優(yōu)選所述有機填料本身至少部分以能夠通過水熱處理獲得的形式存在，并且特別優(yōu)選能夠通過水熱處理獲得，其中所述水熱處理優(yōu)選在>100℃至<300℃，特別優(yōu)選>150℃至<250℃的溫度下進行。
9.如前述權(quán)利要求中任一項或多項所述的橡膠組合物，其特征在于，所述硫化體系vs的至少一種過氧化物包含，特別是代表至少一種有機過氧化物，優(yōu)選地為選自由二烷基過氧化物、烷基芳基過氧化物、二芳基過氧化物、烷基過酸酯、芳基過酸酯、二酰基過氧化物、多價過氧化物及其混合物組成的組中的有機過氧化物，特別優(yōu)選地為選自由二叔丁基過氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過氧基)己烷、過氧...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：A·施圖克，G·施莫克斯，T·威特曼，J·鮑斯春，B·施懷格，
申請(專利權(quán))人：森高工業(yè)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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