[发明专利]改进的腈聚合体固化橡胶及其生产方法

说明书

本发明涉及一种改进的聚合体固化橡胶并且涉及它的基于一 种新型的聚合体组合物的一种生产方法。更具体地说，在其诸方面 之一，本发明涉及具有改进的热空气老化特性结合对水介质改进的 耐溶胀性的腈聚合体固化橡胶类。在其另一方面，本发明涉及对生 产这种固化橡胶类有用的一种聚合体组合物。在其又一方面，本发 明涉及用于改进一种腈聚合体固化橡胶的热空气老化特性并同时 改进对水介质的耐溶胀性的一种方法。

氧化条件对从具有碳-碳不饱和双键的聚合体类得到的固化橡 胶类的影响一直是个问题，特别是在这些固化橡胶长时间地暴露于 提高的温度的应用中。在本领域已经开发了多种方法试图解决这个 问题。

人们已知这种聚合体类的碳-碳双键激活了对该固化橡胶的氧 化攻击。对氧化攻击问题的一种解决方案是使用很少的或没有碳- 碳双键的聚合体类。这种聚合体类的例子包括典型地包含从约0.5 到约3.0摩尔百分比的碳-碳不饱和双键的丁基橡胶(异丁烯与异戊 二烯的共聚物类)，以及不包含这种不饱和的乙烯-丙烯共聚物类。

某些应用，例如在汽车发动机室内的不同的软管以及密封件， 要求具有组合的耐油性以及在长时间中在提高的温度下在空气中 的耐氧化攻击性的固化的聚合体类。共轭二烯类以及α，β-不饱和腈 类的共聚物的固化橡胶类，例如丙烯腈-丁二烯共聚物，通常被称作 丁腈橡胶或NBR，由于它们的耐油性而众所周知。然而，它们包含 碳-碳不饱和双键并且因此易受氧化攻击，除非为了生产抗氧化的固 化橡胶类而经过专门的配料程序。

为了减少在NBR中碳-碳不饱和双键的数量并且仍保留该共聚 物的耐油性(该耐油性被认为由该共聚物中的腈官能团提供)，已 经开发了很多方法来有选择地氢化NBR的碳-碳不饱和双键而不氢 化这些腈基团以产生氢化的NBR或HNBR。这种氢化作用例如在 英国专利1,558,491中披露，其内容通过引用结合在此。由Tan等 人，Rubber Chem.Tech.(橡胶化学技术)(2005)，78(3)，489-515 的一个综述给予了这个技术领域的一个综合的概述。

尽管HNBR的发展是本领域中的一个重大的进步，仍然存在改 进的空间。

Campomizzi等人(US-A-6,214,922)已经成功地证明了抗氧 化剂类与碱基的组合的应用显著地改进了氢化的腈固化橡胶类的 热空气老化特性。一个优选的组合包括使用碳酸钠，它到目前为止 给予了最好的结果。

在本领域的其他出版物是例如Arnoldi等人(US 2002/072557 A1)，其中披露了基于具有至少两个酚OH基团的空间位阻酚化合 物的盐类的有机聚合体的抗老化剂类。

然而，虽然在US-A-6,214,92(Campomizzi)中提及的固化橡 胶类对于高温应用是非常有用的，当在US-A-6,214,92中提及的固 化橡胶类与水介质，尤其是与水接触时，观察到高溶胀，这限制了 碳酸钠在水介质或水蒸气存在的情况下用于高温应用的用途。确切 地说，存在一种需要来开发具有改进的物理性质例如热空气老化， 具有对极性介质例如水以及水性体系的耐溶胀性的聚合体固化橡 胶类。

本发明的一个目的是避免或减少先有技术的上述至少一种缺 点。

本发明的另一个目的是提供一种新型聚合体固化橡胶。

本发明的再一个目的是提供用于生产所述新型聚合体固化橡 胶的一种新型方法。

本发明的再一个目的是提供用于生产聚合体固化橡胶的一种 新型聚合体组合物。

本发明的再一个目的是提供用于改进聚合体固化橡胶的热空 气老化特性并同时改进对极性介质的耐溶胀性的一种新方法。

因此，在其诸方面之一，本发明提供了一种聚合体组合物，包 含：

(i)具有衍生自下列单体的聚合物主链的一种聚合体

(ia)基于该聚合体按重量计至少30％到按重量计100％的一 种第一单体，该第一单体向该聚合物主链引入一个仲碳以及一个叔 碳中的至少一个，以及

(ib)基于该聚合体按重量计从0到70％范围内的至少一种其 他单体；

(ii)至少一种锂盐；以及

(iii)至少一种抗氧化剂。

一种特别优选的聚合体组合物包含：

(i)一种氢化的腈聚合体；

(ii)至少一种锂盐；