[发明专利]基于氢化的乙烯基聚丁二烯的分层结构固化橡胶

说明书

本发明涉及分层结构固化橡胶，其中这些层中至少一层是由一 种氢化的乙烯基聚丁二烯组成，并且其他层优选是由含双键的橡胶 组成。本发明的固化橡胶是借助一个含硫的固化体系对由多个层组 成的结构进行共固化作用而生产的。

许多应用行业使用一种分层结构的固化橡胶，因为首先由不同 材料所组成的单个层有多种非常专门的功能要求要满足，并且其 次，这些层彼此之间良好的附着性对整个结构的功能能力具有决定 性的重要性。分层结构固化橡胶的例子是轮胎、软管、传动皮带以 及传送机皮带。

对于分层结构共固化橡胶的生产，必要的是这些单个层在未固 化状态中有足够高的粘附性，并且固化后这些层存在足够的附着 性。

此目的的实现例如是通过使用不同橡胶的混合物来生产这些 单个层。如果每两个相邻的橡胶混合物包括一定比例的相同橡胶 时，这一过程特别能实现该目的。这样做的结果不但使这些层在未 固化状态时有优良的粘附性，而且使这些层在固化后也有优良的附 着性。因为对一种共固化橡胶的各层的要求经常有很大差异，外来 橡胶混合物改变了该固化橡胶混合物特定的特性分布曲线，这样该 分层结构固化橡胶于是就不能全面达到所要求的目的。此外，决定 外来橡胶理想的量是很昂贵的，因为首先需要使外来橡胶的量最小 化，而其次特定最小量的外来橡胶必需在未固化状态下达到足够的 粘性并且在固化作用以后达到足够的附着性。

如果两个相邻的橡胶层是完全不相容的、并且在各层之间缺乏 最低水平的粘性以及一种最小量的共固化能力，并且此外，如上所 述的外来橡胶的混合物不能实现该目的时，分层结构固化产品可通 过施加一个中间层而生产。根据DE 3836251-A1所传授的内容，环 氧化天然橡胶被用作中间层。使用由环氧化天然橡胶组成的中间层 所生产的分层结构固化橡胶可以用于极性橡胶，例如由聚氯丁烯和 丁腈橡胶组成的一种多层固化橡胶，或者用于由极性和非极性橡胶 组成的多层复合材料。极性橡胶的例子是聚氯丁烯和丁腈橡胶。非 极性橡胶的例子是天然橡胶、聚丁二烯橡胶和丁苯共聚物。然而， 此过程非常复杂，因为必须生产和施加一个额外的橡胶层。

完全和部分氢化的乙烯基聚丁二烯是已知的，同样已知的是提 供关键特性的未交联的产品(DE 10324304 A1)。迄今为止，使用 氢化的乙烯基聚丁二烯来生产分层结构固化橡胶，特别是用于确立 未固化层的足够高的粘性以及在固化后给予这些层足够高的附着 性的方法尚未有描述。DE 10324304 A1也没有传授固化的方法。

因此，本发明的一个目的是提供分层结构的固化橡胶，其中这 些层中至少一层包括氢化的乙烯基聚丁二烯。

现已发现，基于氢化的乙烯基聚丁二烯的未固化的橡胶混合物 (其乙烯基含量在氢化作用之前为30％到70％，并且其氢化程度为 70％到98％)不添加任何外来橡胶就有足够的粘性，这样就允许使 用一种基于硫的固化体系用于不同层的共固化作用，从而生产固化 后各层之间有足够附着性的分层结构。

因此，本发明提供了分层结构固化橡胶，其特征在于，这些层 中至少一层是由一种氢化的乙烯基聚丁二烯橡胶组成，该氢化的乙 烯基聚丁二烯橡胶的乙烯基含量在氢化作用之前是30％到70％，并 且其氢化的程度是70％到98％，并且其门尼值是从40到140门尼单位 (ML 1+4/125℃)；并且其他层是由含有双键的橡胶所组成。

所选择的氢化的乙烯基聚丁二烯优选包括氢化度在80％到 95％、在氢化之前乙烯基含量为40％到60％、并且其门尼值为从60 到135门尼单位的那些。

根据它们想要实现的目的，该分层结构固化橡胶当然可以包括 任意希望数目的由氢化乙烯基聚丁二烯组成的层。由氢化乙烯基聚 丁二烯组成的层的位置可以处于该分层结构固化橡胶的外部区域， 或者另外在由其他橡胶组成的层之间。作为举例，因此有可能应用 由氢化的乙烯基聚丁二烯组成的一个非常薄的层(通过一种溶液的 喷雾)，或预先制造的薄片，以便提供对外部环境影响的屏蔽。可 替代地，如果这些层旨在作为具有负载支承、粘性或其他功能的一 个要素(element)时，则它们的位置可以在结构的内部。因此，氢 化的乙烯基聚丁二烯层以及其他橡胶的层厚度可以从大约1μm到多 个厘米宽范围地变化。这些层在结合之前可以是未固化的或部分固 化的层。