[发明专利]含有腈基团的共聚物橡胶

说明书

本发明涉及含有腈基团的共聚物橡胶以及其制备，涉及包含含有腈基团的共聚物橡胶的可固化的混合物以及其生产，并且涉及基于含有腈基团的共聚物橡胶的固化橡胶，其生产以及其作为技术材料的用途。

本发明涉及含有腈基团的共聚物橡胶，涉及其制备，涉及包含含有腈基团的共聚物橡胶的可固化的混合物以及其生产，并且涉及基于含有腈基团的共聚物橡胶的固化橡胶，其生产以及其作为技术材料的用途。

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聚合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。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，该皮带应该仅具有最小的油溶胀。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功能化的特殊类型有越来越多的需求。

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。

EP 2392599 A1披露了一种含有腈基团的高度饱和的季二烯橡胶，包含按重量计5％至60％的α,β‐烯键式不饱和腈单元，按重量计0.1％至20％的α,β‐烯键式不饱和二羧酸单酯作为可交联的单体，按重量计11％至50％的(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯单体单元，以及按重量计20％至83.9％的共轭二烯单体单元(其是至少部分地氢化的并具有改进的低温稳定性)。

EP 1852447 A1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。

EP 1247835 A披露了一种含有腈基团的高度饱和的共聚物橡胶，含有(a)按重量计10％至40％的α,β‐烯键式不饱和腈单元，(b)按重量计10％至60％的α,β‐烯键式不饱和羧酸酯单元，(c)按重量计0.01％至21％的共轭二烯单元和按重量计14％至69.99％的饱和共轭二烯单元，其中这些单体单元(c)和(d)的总和是按重量计20％至70％，并且单体单元(d)/[(c)+(d)]之比是按重量计至少70％并且推测的玻璃化转变起始温度(Tig)与推测的玻璃化转变结束温度(Teg)的差不大于10℃。该共聚物橡胶的固化产物具有良好的冷稳定性和耐油性，以及良好的动力特性。