CN107815044A - 高耐热性合成橡胶和使用高耐热性合成橡胶用于车轮平衡配重块的高比重配混物 - Google Patents

高耐热性合成橡胶和使用高耐热性合成橡胶用于车轮平衡配重块的高比重配混物 Download PDF

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Abstract

本发明涉及高耐热性合成橡胶和使用高耐热性合成橡胶用于车轮平衡配重块的高比重配混物。在某些方面，用于车轮平衡配重块的高比重配混物具有优秀的曲线粘合强度，并能够被切割并根据需要使用。本发明提供一种形成高耐热性弹性体合成橡胶的方法。所述方法包括共混丙烯酸类橡胶和氟橡胶。具有高比重弹性体的车轮平衡配重块可以通过使用作为基础聚合物的本发明中描述的高耐热性合成橡胶和金属粉末来形成。

Description

高耐热性合成橡胶和使用高耐热性合成橡胶用于车轮平衡配 重块的高比重配混物
相关申请的交叉引用
本申请根据35U.S.C.§119(a)要求2016年9月13日提交的韩国专利申请No.10-2016-0117890的权益，该申请的全部内容通过引用结合于此用于所有目的。
技术领域
本发明的示例性实施方案涉及高耐热性合成橡胶和使用该高耐热性合成橡胶用于车轮平衡配重块的配混物。本发明还提供一种可以用于车轮平衡配重块的高比重配混物，其具有优秀的车轮曲线粘合强度，并可以根据需求切割并使用。在本发明的一个方面，通过共混丙烯酸类橡胶和氟橡胶可以形成高耐热性弹性体合成橡胶。在另一方面，通过采用合成橡胶作为基础聚合物并使用金属粉末作为填料可以形成高比重弹性体。
背景技术
机动车车轮是形成轮架的组件，在机动车行驶时以高速转动。当重量分布不平衡发生在这种机动车车轮中时，车轮寿命、燃料效率和安全性受到严重影响，使得由于离心力产生的振动和噪音、轮胎磨损和燃料消耗加剧，并产生操作振动。
因此，为了防止这种问题，在车轮周围集中的重量所处的位置及其相对侧上，附接具有一定重量的车轮平衡配重块以维持车轮的重量平衡。
这样，平衡配重块需要弯曲使用从而配合车轮的附接表面，必要情况下，需要切割部分的平衡配重块从而调节平衡配重块的重量。
在本领域中主要使用铅(Pb)作为车轮平衡配重块的材料。铅是软材料，并具有容易加工和弯曲的优点，然而，最近禁止使用铅，因为其对身体有害。
因此，最近已经使用其它材料替代铅，冷轧钢板上镀锌，并将泡沫胶带附接并粘附至锌上以待使用。
然而，在此情况下，由于使用钢板使得屈曲性减小，造成车轮和粘合表面之间有空隙。此外，当长时间使用时，平衡配重块分离并造成轮胎振动，且自动形成这种车轮平衡配重块时不可能的，因为钢板不能被切割。
此外，用于防止腐蚀的锌镀层可能被去除。此材料的另一缺点在于最小重量为5g。这不能达到高精确度的平衡。
发明内容
本发明已经考虑到上述问题，本发明的目的在于提供具有高比重的高耐热性合成橡胶，其中通过形成具有交互硫化并共混的丙烯酸氟橡胶和氟橡胶的合成橡胶而不需要交联剂。
本发明的另一目的在于通过将不锈钢(SUS)粉末添加至合成橡胶而提供一种用于车轮平衡配重块的高比重配混物，其具有优秀的车轮曲线粘合强度，并可以根据需要切割并使用。
本发明的其他目的和有优点可以通过如下说明书而理解，并通过参考本发明的实施方案而变得明显。另外，对于本发明所属领域技术人员来说显而易见的是本发明的目的和优点可以通过所要求保护的手段及其组合来实现。
根据本发明的一个实施方案的高耐热性合成橡胶具有直接交互硫化并共混的约0.3份/百份橡胶(phr)至99.7phr(例如，约0.3phr、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、20.5、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、30.5、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、40.5、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、50.5、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、60.5、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、70.5、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、80.5、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、90.1、90.2、90.3、90.4、90.5、90.6、90.7、90.8、90.9、91、91.1、91.2、91.3、91.4、91.5、91.6、91.7、91.8、91.9、92、92.1、92.2、92.3、92.4、92.5、92.6、92.7、92.8、92.9、93、93.1、93.2、93.3、93.4、93.5、93.6、93.7、93.8、93.9、94、94.1、94.2、94.3、94.4、94.5、94.6、94.7、94.8、94.9、95、95.1、95.2、95.3、95.4、95.5、95.6、95.7、95.8、95.9、96、96.1、96.2、96.3、96.4、96.5、96.6、96.7、96.8、96.9、97、97.1、97.2、97.3、97.4、97.5、97.6、97.7、97.8、97.9、98、98.1、98.2、98.3、98.4、98.5、98.6、98.7、98.8、98.9、99、99.1、99.2、99.3、99.4、99.5、99.6或约99.7phr)的氟橡胶和约99.7phr至0.3phr(例如，约99.7、99.5、99.3、99.1、99、98.9、98.7、98.5、98.4、98.3、98.1、97.9、97.7、97.5、97.3、97.1、97、96.9、96.7、96.5、96.3、96.1、96、95.9、95.7、95.5、95.3、95.1、95、94.5、94、93.5、93、92.5、92、91.5、91、90.5、90、89.5、89、88.5、88、87.5、87、86.5、86、85、84、83、82、81、80、79、78、77、76、75、74、73、72、71、70、69、68、67、66、65、64、63、62、61、60、59、58、57、56、55、54、53、52、51、50、29、48、47、46、45、44、43、42、41、40、39、38、37、36、35、34、33、32、31、30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1、0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4或约0.3phr)的丙烯酸类橡胶。
在某些实施方案中，氟橡胶是6-氟化丙烯的聚合物或6-氟化丙烯与选自偏二氟乙烯和4-氟化乙烯的一种或多种的单体的共聚物。
在某些实施方案中，氟橡胶包含约50phr至100phr(例如，约50phr、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99或约100phr)的6-氟化丙烯。
在某些实施方案中，氟橡胶进一步包含约20摩尔％至40摩尔％(例如，约20摩尔％、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39或约40摩尔％)的乙烯基单体。
在某些实施方案中，丙烯酸类橡胶可以包含丙烯酸酯，并进一步包含可共聚的单体，所述可共聚的单体包含选自交联羟基基团和交联氯原子的至少一种交联组分。
在某些实施方案中，丙烯酸类橡胶进一步包含可以与丙烯酸酯共聚的乙烯基单体。
根据本发明的另一实施方案的用于车轮平衡配重块的高比重配混物可以包括在本文中所述的高耐热性合成橡胶作为基料，并通过用金属粉末填充合成橡胶而形成。在某些实施方案中，挤出成型高比重配混物或包括高比重配混物的车轮平衡配重块。
在某些实施方案中，高耐热性合成橡胶具有直接交互硫化并共混的约0.3phr至99.7phr(例如，约0.3phr、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.5、2、2.5、3、3,5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、20.5、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、30.5、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、40.5、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、50.5、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、60.5、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、70.5、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、80.5、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、90.1、90.2、90.3、90.4、90.5、90.6、90.7、90.8、90.9、91、91.1、91.2、91.3、91.4、91.5、91.6、91.7、91.8、91.9、92、92.1、92.2、92.3、92.4、92.5、92.6、92.7、92.8、92.9、93、93.1、93.2、93.3、93.4、93.5、93.6、93.7、93.8、93.9、94、94.1、94.2、94.3、94.4、94.5、94.6、94.7、94.8、94.9、95、95.1、95.2、95.3、95.4、95.5、95.6、95.7、95.8、95.9、96、96.1、96.2、96.3、96.4、96.5、96.6、96.7、96.8、96.9、97、97.1、97.2、97.3、97.4、97.5、97.6、97.7、97.8、97.9、98、98.1、98.2、98.3、98.4、98.5、98.6、98.7、98.8、98.9、99、99.1、99.2、99.3、99.4、99.5、99.6或约99.7phr)的氟橡胶和约99.7phr至0.3phr(例如，约99.7、99.5、99.3、99.1、99、98.9、98.7、98.5、98.4、98.3、98.1、98、97.9、97.7、97.5、97.3、97.1、97、96.9、96.7、96.5、96.3、96.1、96、95.9、95.7、95.5、95.3、95.1、95、94.5、94、93.5、93、92.5、92、91.5、91、90.5、90、89.5、89、88.5、88、87.5、87、86.5、86、85、84、83、82、81、80、79、78、77、76、75、74、73、72、71、70、69、68、67、66、65、64、63、62、61、60、59、58、57、56、55、54、53、52、51、50、29、48、47、46、45、44、43、42、41、40、39、38、37、36、35、34、33、32、31、30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1、0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4或约0.3phr)的丙烯酸类橡胶。换言之，氟橡胶和丙烯酸类橡胶直接交互硫化并共混以生产高耐热性合成橡胶。
金属粉末可以为用于增强耐腐蚀性的不锈钢粉末。
在某些实施方案中，不锈钢粉末为使用喷水或喷气法制备的球形形状的粉末。
在某些实施方案中，不锈钢粉末可以包括具有不同粒子尺寸的不锈钢粉末。在某些情况中，不锈钢粉末具有45μm至120μm(例如，约45μm、50、60、70、80、90、100、110或约120μm)的粒子尺寸，并过量包含上述粒子。
在某些实施方案中，高比重配混物中的不锈钢粉末的含量大于350phr且小于1500phr(例如，约350phr、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1000、1050、1100、1150、1200、1250、1300、1350、1400、1425、1450、1451、1452、1453、1454、1455、1456、1457、1458、1459或小于约1500phr)。
在某些实施方案中，氟橡胶是6-氟化丙烯的聚合物或6-氟化丙烯与选自偏二氟乙烯和4-氟化乙烯的一种或多种的单体的共聚物。
在某些实施方案中，氟橡胶的6-氟化丙烯为50phr至100phr。
在某些实施方案中，氟橡胶还包含约20摩尔％至40摩尔％(例如，约20摩尔％、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39或约40摩尔％)的乙烯基单体。
在某些实施方案中，丙烯酸类橡胶包含丙烯酸酯，并在某些情况中，还包含可共聚的单体，所述可共聚的单体包含选自交联羟基基团和交联氯原子的至少一种交联组分。
在某些实施方案中，丙烯酸类橡胶还包含可以与丙烯酸酯共聚的乙烯基单体。
在某些实施方案中，配混物具有约5或更高(例如，约5、6、7、8、9、10或更大)的比重。
应理解本发明的上述一般说明和下文的详细说明均为示例性的和解释性的，并旨在提供如所要保护的本发明的进一步的解释。
附图说明
通过随后结合附图所呈现的详细描述将会更清楚地理解本发明的上述和其它目的、特征以及优点。
图1为连续生产的使用根据本发明的实施方案的高比重配混物的车轮平衡配重块。
具体实施方式
在本发明说明书和权利要求书中使用的术语和词语不被限制性地解释为一般或字典定义，而应解释为在发明人可以适当地定义术语的概念从而以最优的可能的方式描述本发明的原则的基础上对应于本发明的技术构思的含义和概念。因此，在说明书中描述的实施方案和附图中显示的构造仅为本发明的最优选的实施方案，而不代表本发明的全部技术构思，因此，应理解本发明应用时可以存在替代上述实施方案或构造的各种同等形式或修改的实施例。此外，不包括可能不必要地绕过本发明的要旨的已知功能和构造的详细描述。下面将参考所附附图对本发明的优选的实施方案进行具体描述。
图1显示连续生产的使用根据本发明的实施方案的高比重配混物的车轮平衡配重块100(在工作台200上)。
根据本发明的一个实施方案的高耐热性合成橡胶具有直接交互硫化并共混的约0.3份/百份橡胶(phr)至99.7phr(例如，约0.3phr、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、20.5、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、30.5、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、40.5、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、50.5、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、60.5、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、70.5、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、80.5、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、90.1、90.2、90.3、90.4、90.5、90.6、90.7、90.8、90.9、91、91.1、91.2、91.3、91.4、91.5、91.6、91.7、91.8、91.9、92、92.1、92.2、92.3、92.4、92.5、92.6、92.7、92.8、92.9、93、93.1、93.2、93.3、93.4、93.5、93.6、93.7、93.8、93.9、94、94.1、94.2、94.3、94.4、94.5、94.6、94.7、94.8、94.9、95、95.1、95.2、95.3、95.4、95.5、95.6、95.7、95.8、95.9、96、96.1、96.2、96.3、96.4、96.5、96.6、96.7、96.8、96.9、97、97.1、97.2、97.3、97.4、97.5、97.6、97.7、97.8、97.9、98、98.1、98.2、98.3、98.4、98.5、98.6、98.7、98.8、98.9、99、99.1、99.2、99.3、99.4、99.5、99.6或约99.7phr)的氟橡胶和99.7phr至0.3phr(例如，约99.7、99.5、99.3、99.1、99、98.9、98.7、98.5、98.4、98.3、98.1、97.9、97.7、97.5、97.3、97.1、97、96.9、96.7、96.5、96.3、96.1、96、95.9、95.7、95.5、95.3、95.1、95、94.5、94、93.5、93、92.5、92、91.5、91、90.5、90、89.5、89、88.5、88、87.5、87、86.5、86、85、84、83、82、81、80、79、78、77、76、75、74、73、72、71、70、69、68、67、66、65、64、63、62、61、60、59、58、57、56、55、54、53、52、51、50、29、48、47、46、45、44、43、42、41、40、39、38、37、36、35、34、33、32、31、30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1、0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4或约0.3phr)的丙烯酸类橡胶。
典型地，添加交联剂用于交联橡胶聚合物。氟橡胶通常使用过氧化物或酚引起交联反应，丙烯酸类橡胶使用硫(S)引起交联反应。因此，两种橡胶的交联反应的机理复杂，并难以维持稳定的分散状态。
根据本发明的一个实施方案的高耐热性合成橡胶通过交互硫化氟橡胶和丙烯酸类橡胶而不添加单独的硫化剂来形成稳定的聚合物共混物。
氟橡胶具有昂贵的缺点，但具有高比重和优秀的耐热性的优点，因此，在制备高比重弹性体中具有优势。
组合物通常等同于统称氟橡胶的商购可得的那些，更特别地，可以为6-氟化丙烯的单组分聚合物。替代地，本发明的组合物可以包括6-氟化丙烯与偏二氟乙烯的共聚物或6-氟化丙烯、偏二氟乙烯和4-氟化乙烯的3元共聚物。
此处，能够结合至丙烯酸类橡胶的交联点的交联基团为通过6-氟化丙烯的共聚产生的氟原子。在某些实施方案中，氟橡胶中的6-氟化丙烯的优选的含量比例为约5phr至约100phr(例如，约5、6、7、8、9、10、13、15、17、19、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99或约100phr)，具体地，优选为50phr至100phr(例如，约5、6、7、8、9、10、13、15、17、19、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99或约100phr)。
在某些实施方案中，氟橡胶可以进一步包括20摩尔％至40摩尔％(例如，约20摩尔％、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39或约40摩尔％)的可与6-氟化丙烯共聚的乙烯基单体。
乙烯基单体可以选自乙烯、丙烯、甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、丁基乙烯基醚和苯基乙烯基醚，但不限于此。
在形成根据本发明的另一实施方案的用于车轮平衡配重块的高比重配混物中，包含乙烯基单体以防止由于添加不锈钢(SUS)粉末引起的机械性能下降，如下所述。
丙烯酸类橡胶具有优秀的耐热性、耐油性和耐候性，因此，作为机动车的橡胶组分而被高度利用。
本文中，丙烯酸类橡胶包含作为主要组分的丙烯酸酯，并可以进一步包含具有能够变成与氟橡胶的交联点的交联羟基基团或交联氯原子的可共聚单体。
丙烯酸酯可以选自丙烯酸烷基酯，例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯和丙烯酸辛酯，或者丙烯酸烷氧基烷基酯，例如丙烯酸2-甲氧基乙基酯、丙烯酸2-乙氧基乙基酯、丙烯酸2-丁氧基乙基酯和丙烯酸3-甲氧基丙基酯，但不限于此。
可共聚的单体可以包括交联羟基基团或交联氯原子。
交联羟基基团优选地为酚式羟基，更具体地，可以使用含有交联羟基基团的单体，例如邻、间、对-羟基苯乙烯、α-甲基-邻-羟基苯乙烯、水杨酸乙烯基酯、对-异丙烯基苯酚、邻、间、对-烯丙基苯酚和2,2-(邻、间、对-羟苯基-4-乙烯基乙酰基)丙烷，但不限于此。
交联氯原子优选地为活性氯原子，具体地，可以使用含有活性氯原子的单体，例如2-氯乙基乙烯基醚、乙酸单氯乙烯基酯、氯甲基苯乙烯和烯丙基氯，但不限于此。
在某些实施方案中，根据需要，丙烯酸类橡胶可以进一步包含可以与丙烯酸酯共聚的乙烯基单体。
此处，乙烯基单体可以选自丙烯晴、乙酸乙烯基酯、苯乙烯、甲基丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸烷氧基烷基酯，但不限于此。
在形成根据本发明的另一实施方案的用于车轮平衡配重块的高比重配混物中，包含乙烯基单体以防止由于添加不锈钢(SUS)粉末引起的机械性能(拉伸强度)下降，如下所述。
如上所述，根据本发明的一个实施方案的高耐热性合成橡胶能够形成具有高耐热性和高比重的低价非硫化橡胶组合物。可以通过直接交互硫化具有作为交联基团的氟原子的氟橡胶和丙烯酸类橡胶来生产这种高耐热性合成橡胶。丙烯酸类橡胶可以包括可共聚单体，所述可共聚单体包含交联羟基基团或交联氯原子。可以产生高耐热性合成橡胶而不将硫化剂添加至氟橡胶和丙烯酸类橡胶。在某些情况中，可以将辅助材料和由金属氧化物和金属氢氧化物形成的水解剂和由季铵盐和/或季鏻盐形成的硫化促进剂一起添加至常规橡胶配混物。其他的辅助材料或添加剂包括抗氧化剂，如二苯胺衍生物和苯二胺衍生物，加工材料，如硬脂酸，填料，如炭黑、高岭粘土、滑石和硅藻土，以及增塑剂。
根据本发明的另一实施方案的用于车轮平衡配重块的高比重配混物通过采用通过如上制备的高耐热性合成橡胶作为基础聚合物并用作为填料的金属粉末填充合成橡胶而形成。
用作高比重配混物的基础聚合物的高耐热性合成橡胶可以由直接交互硫化并共混的约0.3phr至99.7phr(例如，约0.3phr、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.5、2、2.5、3、3,5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、20.5、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、30.5、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、40.5、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50,50.5、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、60.5、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、70.5、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、80.5、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、90.1、90.2、90.3、90.4、90.5、90.6、90.7、90.8、90.9、91、91.1、91.2、91.3、91.4、91.5、91.6、91.7、91.8、91.9、92、92.1、92.2、92.3、92.4、92.5、92.6、92.7、92.8、92.9、93、93.1、93.2、93.3、93.4、93.5、93.6、93.7、93.8、93.9、94、94.1、94.2、94.3、94.4、94.5、94.6、94.7、94.8、94.9、95、95.1、95.2、95.3、95.4、95.5、95.6、95.7、95.8、95.9、96、96.1、96.2、96.3、96.4、96.5、96.6、96.7、96.8、96.9、97、97.1、97.2、97.3、97.4、97.5、97.6、97.7、97.8、97.9、98、98.1、98.2、98.3、98.4、98.5、98.6、98.7、98.8、98.9、99、99.1、99.2、99.3、99.4、99.5、99.6或约99.7phr)的氟橡胶和99.7phr至0.3phr(例如，约99.7phr、99.5、99.3、99.1、99、98.9、98.7、98.5、98.4、98.3、98.1、97.9、97.7、97.5、97.3、97.1、97、96.9、96.7、96.5、96.3、96.1、96、95.9、95.7、95.5、95.3、95.1、95、94.5、94、93.5、93、92.5、92、91.5、91、90.5、90、89.5、89、88.5、88、87.5、87、86.5、86、85、84、83、82、81、80、79、78、77、76、75、74、73、72、71、70、69、68、67,66、65、64、63、62、61、60、59、58、57,56、55、54、53、52、51、50、29、48、47、46、45、44、43、42、41、40、39、38、37、36、35、34、33、32、31、30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1、0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4或约0.3phr)的丙烯酸橡胶生产。
如上所述，对氟橡胶和丙烯酸类橡胶的每个交联反应需要不同的硫化剂。当不同的硫化剂用于两种橡胶聚合物之间的交联反应时，两种橡胶聚合物的交联反应复杂，并难以维持稳定分散状态。
形成高耐热性合成橡胶的氟橡胶的组合物基本上等同于商购可得的氟橡胶或统称为氟橡胶的那些。在某些实施方案中，氟橡胶组合物可以6-氟化丙烯的为单组分聚合物。可选地，组合物可以包含6-氟化丙烯与偏二氟乙烯的共聚物或6-氟化丙烯、偏二氟乙烯与4-氟化乙烯的3元共聚物。
在某些情况下，能够键合至丙烯酸类橡胶的交联点的交联基团为通过6-氟化丙烯的共聚产生的氟原子。在某些实施方案中，氟橡胶中的6-氟化丙烯的优选的或使用的含量比例为约5phr至100phr(例如，约5、6、7、8、9、10、13、15、17、19、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99或约100phr)，具体地，优选为约50phr至100phr(例如，约50、55、60、65、70、75、80、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99或约100phr)。
形成高耐热性合成橡胶的丙烯酸类橡胶的组合物可以包含作为主要组分的丙烯酸酯，并可以进一步包含具有能够变成与氟橡胶的交联点的交联羟基基团或交联氯原子的可交联单体。
丙烯酸酯可以选自丙烯酸烷基酯，例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯和丙烯酸辛酯，或者丙烯酸烷氧基烷基酯，例如丙烯酸2-甲氧基乙基酯、丙烯酸2-乙氧基乙基酯、丙烯酸2-丁氧基乙基酯和丙烯酸3-甲氧基丙基酯，但不限于此。
可交联的单体可以包括交联羟基基团或交联氯原子。
交联羟基基团优选地为酚式羟基基团。在某些实施方案中，其可以为含有交联羟基基团的单体，例如邻、间、对-羟基苯乙烯、α-甲基-邻-羟基苯乙烯、水杨酸乙烯基酯、对-异丙烯基苯酚、邻、间、对-烯丙基苯酚和2,2-(邻、间、对-羟苯基-4-乙烯基乙酰基)丙烷，但不限于此。
交联氯原子优选地为活性氯原子，在某些方案中，可以使用含有活性氯原子的单体，例如2-氯乙基乙烯基醚、乙酸单氯乙烯基酯、氯甲基苯乙烯和烯丙基氯，但不限于此。
根据本发明的另一实施方案的用于车轮平衡配重块的高比重配混物可以通过采用通过如上制备的高耐热性合成橡胶作为基础聚合物并用作为填料的金属粉末填充合成橡胶而形成。
金属粉末可以包含用于增大配混物的比重的高比重不锈钢(SUS)粉末。
在某些实施方案中，不锈钢(SUS)可以包含选自具有耐腐蚀性的等级为SUS200系列、SUS300系列和SUS600系列的一种或多种等级的钢，优选地，可以为SUS(314)。
下文中，说明术语“SUS粉末”。
SUS粉末的粒子的形状可以是不规则的也可以是球形的。在某些情况中，球形粉末赋予配混物光滑表面。
SUS粉末可以使用喷水法或喷气法制备。
为了形成高比重配混物，SUS粉末可以组合具有三种粒子尺寸的SUS粉末。这些粒子可以增加填充系数。
下表1显示测量用作填料的每种粒子尺寸的SUS粉末的填充密度的测量数据。
当各自用粒子尺寸为约10μm(微米)至45μm、约45μm至120μm和120μm至150μm的SUS粉末的组合填充高耐热性合成橡胶时，确定当SUS粉末粒子为约45μm至120μm以及包含过量的粒子(例如总粒子的68％)时，获得高的表观密度和堆积密度。在某些情况中，“过量”包括约60％或更大，例如，约60％、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、85、90或约95％或更大。
[表1]
SUS粉末粒子尺寸 10μm至45μm 45μm至120μm 120μm至150μm
每种粒子尺寸的含量 29％ 68％ 3％
堆积密度 6.2 7.1 6.3
表观密度 4.3 5.1 4.1
下表2是显示根据本发明的另一实施方案的用于车轮平衡配重块的高比重配混物的组成比例的表。
如在下表2中的机械性能，测试拉伸强度。为了测量经硫化的橡胶的切割最大应力和切割的伸长，以及特定伸长的应力，测试件包括JIS第2型(哑铃形)试样。采用的厚度为2mm。作为测试器使用一般拉伸测试器，采用500mm±25mm/min。
此外，使用电子比重测量设备测量配混物的比重，将样品安装在试样夹具上并操作比重测量设备之后通过测量在空气中的重量和在水中的重量而获得比重值。
在下表2中的耐热性通过测量在150℃下老化24小时之后，然后测量拉伸强度来检验。
如下组成比例仅为本发明的配混物的示例性实施方案的组成的氟橡胶、丙烯酸类橡胶和SUS粉末的组成比例。如上所述，可以将用金属氧化物和金属氢氧化物形成的水解剂和用季铵盐和/或季鏻盐形成的硫化促进剂添加至橡胶的常规聚合过程。在某些情况下，可以将辅助材料添加至常规橡胶配混物。例如，可以添加抗氧化剂，如二苯胺衍生物和苯二胺衍生物，加工材料，如硬脂酸，填料，如炭黑、高岭粘土、滑石和硅藻土，以及增塑剂，从而辅助氟橡胶和丙烯酸类橡胶的直接交互交联反应。然而，这些为已知的添加剂和常规添加剂，将不包括其详细说明。
下表2的实施例1至实施例5和对照实施例1至对照实施例5用普通橡胶工序中所用的开炼机辊混合。此外，通过在混合过程中在高温下提前混合橡胶混合物而提供流动性的同时引入SUS粉末。视觉见证挤出。耐热性测试在150℃的条件下进行24小时，将SUS粉末制备成球形形状。
SUS粉末用于提供高比重和耐腐蚀性。机械性能在对照实施例3中使用350phr时具有8.2MPa，在对照实施例4中使用1500phr时具有4.0MPa，而在对照实施例5中使用1510phr时具有3.7MPa的数值范围。检验出强度随着含量增加而减小。然而，当使用350phr时，对照实施例3中的比重变为3.96，不能获得本发明的实施方案的目标高比重。因此，SUS粉末优选地以大于约350phr而小于约1500phr使用。
然而，为了防止由SUS粉末含量增加导致的机械性能下降，在如上所述的氟橡胶和丙烯酸类橡胶的每个中进一步包含乙烯基单体，从而赋予配混物流动性。因此，可以防止由SUS粉末含量增加导致的机械性能下降。
氟橡胶用于获得高比重和高耐热性，然而，在对照实施例2中以100phr仅使用氟橡胶时，不能获得挤出成型，导致不利的加工性问题。
丙烯酸类橡胶用于获得高耐热性，然而，在对照实施例1中以100phr仅使用丙烯酸类橡胶时，检验出存在耐热性问题。
因此，如实施例1至实施例5，优选地交互硫化和共混0.3phr至99.7phr的氟橡胶和99.7phr至0.3phr的丙烯酸类橡胶。
此外，根据本发明的另一实施方案的用于车轮平衡配重块的高比重配混物的比重需要为5或更高。
[表2]
如上所述，本发明的一个实施方案为高耐热性合成橡胶，其具有优秀的弯曲性质，并能够沿着车轮的内表面附接而不分离。
本发明的另一实施方案为用于车轮平衡配重块的高比重配混物。此配混物赋予高比重和高耐热性的合成橡胶耐腐蚀性。相对于金属平衡配重块，高比重配混物可以以减少的量使用，并具有耐腐蚀性。因此，包含高比重配混物的车轮平衡配重块具有提高的商销品质，因为即使在长时期附接在车辆上之后也没有腐蚀发生。
此外，配混物挤出成型为辊型，因此能够被切割并以需要的量使用。因此，库存成本减少，而附接过程的生产率增大。
本发明有效地通过形成具有交互硫化和共混的丙烯酸类橡胶和氟橡胶而不添加单独的硫化剂的合成橡胶而形成高比重的高耐热性合成橡胶，并将不锈钢(SUS)粉末添加至此合成橡胶。本发明的高耐热性合成橡胶有效地作为用于车轮平衡配重块的高比重配混物，将优秀的曲线粘合强度提供至车轮，并可以被切割并根据需要使用。
尽管已经针对特定实施方案描述了本发明，明显的是，以上检验的实施方案仅为为在本领域中具备一般知识的那些(后文中被称为“本领域技术人员”)容易地实施本发明而提供的优选的实施方案，本发明不限于上述实施方案和附图，因此，本发明的范围不由此限定。因此，对于本领域技术人员来说显而易见的是在不背离本发明的技术构思的情况下可以做出各种替换、修改和改变，且本领域技术人员可以容易改变的部件也包含在本发明的范围中。

Claims (19)

1.一种高耐热性合成橡胶，其具有直接交互硫化并共混的约0.3phr至99.7phr的氟橡胶和约99.7phr至0.3phr的丙烯酸类橡胶。
2.根据权利要求1所述的高耐热性合成橡胶，其中氟橡胶是6-氟化丙烯的聚合物或6-氟化丙烯与选自偏二氟乙烯和4-氟化乙烯的一种或多种的单体的共聚物。
3.根据权利要求2所述的高耐热性合成橡胶，其中氟橡胶包含约50phr至100phr的6-氟化丙烯。
4.根据权利要求2所述的高耐热性合成橡胶，其中氟橡胶进一步包含约20摩尔％至40摩尔％的乙烯基单体。
5.根据权利要求1所述的高耐热性合成橡胶，其中丙烯酸类橡胶包含丙烯酸酯，并进一步包含可共聚的单体，所述可共聚的单体包含选自交联羟基基团和交联氯原子的至少一种交联组分。
6.根据权利要求5所述的高耐热性合成橡胶，其中丙烯酸类橡胶进一步包含可与丙烯酸酯共聚的乙烯基单体。
7.用于车轮平衡配重块的高比重配混物，其采用作为基料的高耐热性合成橡胶和金属粉末，其中车轮平衡配重块通过用金属粉末填充合成橡胶而形成。
8.根据权利要求7所述的用于车轮平衡配重块的高比重配混物，其中高耐热性合成橡胶具有直接交互硫化并共混的约0.3phr至99.7phr的氟橡胶和约99.7phr至0.3phr的丙烯酸类橡胶。
9.根据权利要求7所述的用于车轮平衡配重块的高比重配混物，其中金属粉末是用于增强耐腐蚀性的不锈钢粉末。
10.根据权利要求9所述的用于车轮平衡配重块的高比重配混物，其中不锈钢粉末包括使用喷水法或喷气法制备的球形形状粉末粒子。
11.根据权利要求9所述的用于车轮平衡配重块的高比重配混物，其中不锈钢粉末粒子为约45μm至120μm的不同粒子尺寸且以过量存在的不锈钢粉末粒子。
12.根据权利要求9所述的用于车轮平衡配重块的高比重配混物，其中不锈钢粉末的含量为大于约350phr且小于约1500phr。
13.根据权利要求8所述的用于车轮平衡配重块的高比重配混物，其中氟橡胶是6-氟化丙烯的聚合物或6-氟化丙烯与选自偏二氟乙烯和4氟化乙烯的一种或多种的单体的共聚物。
14.根据权利要求13所述的用于车轮平衡配重块的高比重配混物，其中氟橡胶包含约50phr至100phr的6-氟化丙烯。
15.根据权利要求13所述的用于车轮平衡配重块的高比重配混物，其中氟橡胶进一步包含约20摩尔％至40摩尔％的乙烯基单体。
16.根据权利要求8所述的用于车轮平衡配重块的高比重配混物，其中丙烯酸类橡胶包含丙烯酸酯，并进一步包含可共聚的单体，所述可共聚的单体包含选自交联羟基基团和交联氯原子的至少一种交联组分。
17.根据权利要求16所述的用于车轮平衡配重块的高比重配混物，其中丙烯酸类橡胶进一步包含可与丙烯酸酯共聚的乙烯基单体。
18.根据权利要求7所述的用于车轮平衡配重块的高比重配混物，其具有约5或更高的比重。
19.根据权利要求7所述的用于车轮平衡配重块的高比重配混物，其中挤出成型车轮平衡配重块。
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