[发明专利]含有腈基团的官能化的共聚物橡胶

说明书

本发明涉及含有腈基团的官能化的共聚物橡胶以及其制备，涉及包含含有腈基团的官能化的共聚物橡胶的可固化的混合物以及其制备，并涉及基于含有腈基团的官能化的共聚物橡胶的固化橡胶、其制备以及其作为工业材料的用途。

本发明涉及含有腈基团的官能化的共聚物橡胶、其制备，涉及包含含有腈基团的官能化的共聚物橡胶的可固化的混合物以及其制备，并涉及基于含有腈基团的官能化的共聚物橡胶的固化橡胶、其制备以及其作为工业材料的用途。

含有腈基团的共聚物橡胶(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其他可共聚的单体的共聚物、三聚物或四聚物的橡胶。这还明确地包括含有腈基团的部分或全部氢化的共聚物橡胶(“HNBR”)。含有腈基团的氢化的共聚物橡胶应理解为是指其中共聚的二烯单元的全部或者一些C＝C双键已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、皮带和阻尼元件，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的主要用途之一是传动皮带。尤其在US 4,643,938、US 4,762,745和US 4,721,496中披露了由氢化丁腈橡胶组成的增强的皮带的实例。在汽车工业中，存在的一种趋势是朝着使用内部皮带的方向而不是金属链条或外部传动，以便能够实现具有更低重量的发动机的更紧凑设计。这些皮带直接在发动机油中工作，发动机空间中的最大可能温度高达150℃。为了能够实现发动机的无故障操作，该皮带应该具有仅最小的油溶胀。同时，令人希望的是该皮带在低至-35℃下具有非常好的低温柔性。后者防止当发动机在低温下启动时该皮带的断裂。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。

因此，在工业橡胶物品的情况下，用于羧化的丁腈橡胶(XNBR)(一种基于至少一种α,β-不饱和腈、至少一种共轭二烯和至少一种含有羧基的单体的三聚物)的市场传统上是在工业驱动技术、输送技术、纺织工业、在汽车和工业部门中的密封件、以及其他特定应用的领域中。

XNBR的特别的特性，如

·非常低的磨损和良好的耐磨性，

·关于强度和应力值的优异的固化橡胶特性，

·由于该基底与该三单体的羧基的一种可能的反应的结果优异的结

合到极性基底上，以及

·亲水性，该亲水性同样归因于含有羧基的三单体的重复单位，

许多年来已经使能够覆盖通过XNBR的使用的一些重要的领域。

现有技术披露了多种含有腈基团的共聚物橡胶，以及用于其制备的方法。

例如，EP 2145920 A1披露了一种含有二烯单体、腈单体以及不同的三单体(例如羧酸及其酯)的可固化的聚合物组合物，其特征在于聚胺交联剂和特定交联促进剂的一种特定组合。已经描述了基于此种聚合物组合物的聚合物固化橡胶和用于此种聚合物固化橡胶的生产的方法，特别是模制品。

WO 2013/073660 A披露了一种含有羧基的可交联的丁腈橡胶，该可交联的丁腈橡胶包含一种烯丙基胺基聚合物，该聚合物具有良好的机械特性、耐油性以及低温稳定性。