[发明专利]聚合物胶乳复合物

说明书

技术领域

本公开涉及用于具有改进抗臭氧性的复合物的聚合物配方，更具 体地说，涉及加入了多种聚合物的抗臭氧性复合物，该多种聚合物可 用于形成例如手套、婴儿产品等的橡胶薄膜。

背景技术

胶乳为烃类聚合物的水悬浮液。当使用酸或(如更普通使用的) 硝酸钙凝聚悬浮的烃类聚合物时，凝聚的物质从水相中作为固体析出。 该固体为单胶乳型，或它可以是胶乳型聚合物的组合物。可选择悬浮 在水相中的烃类聚合物，以提供具体配方的混合物。当胶乳是天然的 产物时(得自植物源)，可生产天然的橡胶产品。当胶乳是合成的产物 时(使用乳液聚合技术人工地生产)，可生产合成的橡胶产品。例如， 当氯丁二烯单体(2-氯-1，3-丁二烯)聚合(键合到链上的反应)时，所 得到的产物已知是聚氯丁二烯或氯丁二烯橡胶，以商品名Neoprene更 普遍为人们已知，其可从美国特拉华州威尔明顿市的杜邦高性能弹性 体公司得到。

自然发生的臭氧气体腐蚀天然橡胶并且使它降解，因而折衷了其 中天然橡胶是组分的装置完整性。一方面，一些合成橡胶显示出与天 然橡胶相比优良的抗臭氧性。不幸地是，许多合成橡胶和最显著高的 抗臭氧性的氯丁二烯基橡胶，当前大大地高于天然橡胶的成本。为了 提高橡胶产品的抗臭氧性，在复合物配方阶段中，以混合比水平将聚 氯丁二烯胶乳与天然胶乳混合，以将聚氯丁二烯的抗臭氧性赋予全部 的材料。聚氯丁二烯与天然胶乳的比例越高，抗臭氧性会越高。

为了减轻有效抗臭氧性的成本，更合理地给出氯丁二烯橡胶的成 本，已获得了为氯丁二烯橡胶和天然橡胶的混合物的橡胶。为了生产 最低抗臭氧性的复合物，氯丁二烯含量典型地为约30重量％(wt.％)。 该30％的氯丁二烯含量仅仅在一定程度上好于单独的天然橡胶。需要 约40％的聚氯丁二烯以实现抗臭氧性的实质性增加。在40％，存在聚 氯丁二烯的充分饱和以覆盖天然橡胶颗粒，并且提供适合的抗臭氧降 解性。因此，天然橡胶和氯丁二烯橡胶的适当比例的组合，使得实现 两种物质的益处。更具体地，通过使天然橡胶和氯丁二烯橡胶混合， 实现来自聚氯丁二烯的抗臭氧性，并且实现来自天然橡胶的弹性、强 度、以及抗撕裂性。但是，聚氯丁二烯的高成本使得它很少成为用于 橡胶产品的最佳物质，特别是在当前使用的水平。

所需要的是更加成本有效的物质，该物质可与聚氯丁二烯一起使 用，为橡胶提供适合的抗臭氧性。

发明内容

本专利描述了用更加成本有效的丙烯腈胶乳替代一部分昂贵的聚 氯丁二烯，与低比例聚氯丁二烯的天然胶乳混合物相比，达到相等或 更好的抗臭氧性，因而以更加满意的成本增加抗臭氧性。

在一个方面，本发明涉及一种聚合物胶乳组合物，该聚合物胶乳 组合物具有丙烯腈(2-丙烯腈)组分、聚氯丁二烯组分和天然胶乳组分。 当这些组分混合在一起并且形成薄膜时，该薄膜显示出比不含丙烯腈 的物质改进的抗臭氧性。此外，丙烯腈和氯丁二烯的组合，赋予组合 物关于抗臭氧性的协同效应。特别地，由丙烯腈和氯丁二烯与天然胶 乳的组合实现的抗臭氧性，大于天然橡胶中单个丙烯腈和天然橡胶中 单个氯丁二烯的任何一个的抗臭氧性。

在另一个方面，本发明涉及如这里所述的由聚合物胶乳组合物薄 膜制造的手套(例如约20wt.％的丙烯腈，约20wt.％的聚氯丁二烯， 和约60wt.％的天然橡胶)。该手套的抗臭氧性优于不含丙烯腈的手套 的抗臭氧性。

附图说明

该图是用于各种样品选择模量的抗张强度的图解比较。

具体实施方式

如在这里所使用的，术语“丙烯腈”和“腈”是指丁二烯-丙烯腈 共聚物或丁腈橡胶(NBR)。关于本发明所使用的NBR包括羧基丁腈 橡胶。

如这里所指的，NBR是2-丙烯腈和各种丁二烯单体(例如1，2-丁 二烯和1，3-丁二烯)的不饱和共聚物的一族，其中丙烯腈组分在约20％ 至50％之间，和其中丁二烯组分补足丙烯腈并且在约80％至50％之间。 虽然，NBR的物理和化学特性取决于腈的聚合物组成而改变，通常描 述为聚合物内更多的腈是将产生较低柔性的物质(相比于聚合物中较 少的腈产生较大柔性的物质)。NBR的羧化作用提供羧基侧基，与非羧 基NBR相比，羧基侧基改进了抗磨损性和耐磨性、抗臭氧性、以及低 温柔性。