[发明专利]氢化的腈-二烯-羧酸酯共聚物

说明书

本发明涉及氢化的腈‑二烯‑羧酸酯共聚物、其生产、包含氢化的腈‑二烯‑羧酸酯共聚物的可固化混合物及其生产、以及基于氢化的腈‑二烯‑羧酸酯共聚物的固化材料及其在皮带中的用途。

技术领域

本发明涉及氢化的腈-二烯-羧酸酯共聚物、其生产，含有氢化的腈-二烯-羧酸酯共聚物的可固化混合物及其生产，以及还有基于氢化的腈-二烯-羧酸酯共聚物的固化产品(vulcanizate)以及其在皮带中的用途。

背景技术

术语腈-丁二烯共聚物(丁腈橡胶，也简称为“NBR”)在本申请的上下文中应理解为意指其为至少一种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另外的可共聚单体的共聚物、三聚物或四聚物的橡胶。

术语氢化的腈-丁二烯共聚物(“HNBR”)应理解为意指其中共聚的二烯单元中的所有C＝C双键已经被完全或部分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受性，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还具有非常好的机械和性能特征。结果，它们被广泛用在非常宽范围的应用中，并且例如用于生产在汽车领域的皮带、密封件、软管和阻尼元件，还有在石油生产中的定子、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。对于许多应用，至关重要的是基于HNBR的固化产品具有低的玻璃化转变温度(Tg)，使得即使在低温下也能确保固化产品的功能性。此外，还必要的是固化产品表现出与例如油或燃料接触的最小可能的溶胀，因为否则固化产品的体积增加并且不再适合使用。

多种不同HNBR类型是可商购的，取决于应用领域，它们的特征是不同的单体、分子量和多分散性并且因此特征是不同的机械特性和物理特性。除了标准类型之外，特别地特征为特定的三单体含量或特别官能化的特殊类型变得越来越受欢迎。

已知的特定的三单体包括例如α,β-烯键式不饱和羧酸(尤其是丙烯酸和甲基丙烯酸)。包含这些三单体的三聚物被统称为HXNBR，其中“X”代表酸基团。这些包括例如一元羧酸、二元羧酸和二元羧酸单酯(尤其是马来酸单甲酯或马来酸单丁酯)。

同样已知的是包含α,β-烯键式不饱和羧酸酯单元(尤其是一元羧酸酯如丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯或二元羧酸单酯如马来酸单丁酯)的三聚物。

EP-A-1852447披露了一种高度饱和的含腈的三聚物橡胶，其包含按重量计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)、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产品。明确披露的实例包括HNBR三聚物，其包含在按重量计从5％至45％(6mol％至50mol％)范围内的丙烯腈单元、按重量计40％至75％(43mol％至77mol％)的丁二烯单元和按重量计5％至38％(2mol％至20mol％)的丙烯酸丁酯单元，具有低至-41℃的TR 10。没有披露关于三聚物在IRM 903中的溶胀行为。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。