[发明专利]氢化的腈-丁二烯-PEG-丙烯酸酯共聚物

说明书

本发明涉及氢化的腈‑丁二烯‑PEG‑丙烯酸酯共聚物，涉及其生产，涉及包含氢化的腈‑丁二烯‑PEG‑丙烯酸酯共聚物的可固化的混合物和其生产，并且涉及基于氢化的腈‑丁二烯‑PEG‑丙烯酸酯的固化材料。

技术领域

本发明涉及氢化的腈-丁二烯-PEG丙烯酸酯共聚物，涉及其制备，涉及包含氢化的腈-丁二烯-PEG丙烯酸酯共聚物的可固化的混合物和其制备，以及基于氢化的腈-丁二烯-PEG丙烯酸酯共聚物的固化橡胶。

背景技术

腈-丁二烯共聚物(腈橡胶，也简称为“NBR”)应理解为是指至少一种α,β-烯键式不饱和腈、至少一种共轭二烯以及任选地一种或多种附加的可共聚单体的共聚物、三聚物或四聚物的橡胶。这明确地还包括部分或完全氢化的腈-丁二烯共聚物(“HNBR”)。氢化的腈-丁二烯共聚物应理解为是指其中共聚二烯单元的C＝C双键的总数中的全部或者一些被氢化的相应的共聚物、三聚物或四聚物。

多年来，NBR和HNBR二者在特定弹性体领域已占据牢固地位。它们具有优异的特性特征曲线(profile)，其形式为优异的耐油性、良好的热稳定性以及优异的对臭氧和化学品的耐性，后一种特性在HNBR的情况中比在NBR的情况中甚至更显著。NBR和HNBR还具有很好的机械性能和使用性能。出于这个原因，它们被广泛用在各种各样不同的使用领域，并且例如，用于生产在汽车领域的垫片、软管和阻尼元件，以及还有在石油生产领域中的定子、井密封件和阀密封件，以及还有在电气行业、机械工程和造船领域中的许多部件。

HNBR的用途之一是密封件。

基于HNBR的密封件总体上用于其中这些密封件与燃料或润滑剂接触的领域。因此，对于此类应用合适的橡胶只是具有50％或更低、优选最高达45％或更低并且更优选最高达43％或更低的在燃料C中测量的溶胀的那些。

特别地在汽车领域中，在全球使用的车辆中的组件经受低温、时常在低于-20℃的范围内，其中这些材料应该仍具有良好的完整性和柔性。低温柔性的量度是TR 10测量，其中测量了在冷冻后延长50％的样品又恢复了10％(即，具有柔性)所处的温度。因此，希望该材料具有非常好的低温柔性，表示为-25℃或更低、优选-29℃或更低并且更优选-30℃或更低的TR10。

使用密封件以便相对于彼此适当地密封区域。在此在动态与静态密封件之间进行区分。对于密封件的成功特别重要的因素是在宽的温度范围内的密封力，该密封力总体上用压缩形变(CS)进行测量。因此，希望该密封件在-20℃与RT(约23℃)之间的温度变化后仍具有充足的密封，并且所以该材料应该在-20℃具有50％或更低、优选30％或更低并且更优选20％或更低的CS。

为了HNBR适合于上述要求，由此所要求的是所提及的全部三个参数的平衡率。

多种不同HNBR类型是可商购的，并且它们的特征是(根据应用领域)不同的单体、分子量、多分散性以及机械特性和物理特性。除了标准类型，对特征为特定的三单体含量或特别官能化的特殊类型有越来越多的需求。

已知的具体的三单体是例如羧酸(包括丙烯酸和甲基丙烯酸)。具有这些三单体的三聚物被统称为HXNBR，其中“X”代表该酸基团。这些还包括二羧酸单酯(包括马来酸单甲酯或马来酸单丁酯)。

同样已知的是具有羧酸酯单体的三聚物(包括丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯)。

EP-A-1852447披露了一种含有腈基团的高度饱和的三聚物橡胶，具有按重量计10％至40％的α,β-烯键式不饱和腈单元，按重量计10％至60％的α,β-烯键式不饱和羧酸酯单元(例如丙烯酸丁酯和丙烯酸乙基己基酯)，以及按重量计20％至70％的共轭二烯单元，该三聚物橡胶具有拥有平衡的特性的固化橡胶。明确披露的实例具有拥有丙烯酸丁酯单元的具有低至-41℃的TR 10的HNBR三聚物。没有披露在燃料C中的溶胀特性以及这些三聚物的压缩形变。没有明确披露聚乙二醇丙烯酸酯(PEG丙烯酸酯)作为α,β-烯键式不饱和羧酸酯单元。