CN1597753A - 用于磁性密封应用的腈类聚合物配混物 - Google Patents

用于磁性密封应用的腈类聚合物配混物 Download PDF

Info

Publication number
CN1597753A
CN1597753A CNA2004100682312A CN200410068231A CN1597753A CN 1597753 A CN1597753 A CN 1597753A CN A2004100682312 A CNA2004100682312 A CN A2004100682312A CN 200410068231 A CN200410068231 A CN 200410068231A CN 1597753 A CN1597753 A CN 1597753A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rubber
magnetic
acid
nitrile
preferred
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2004100682312A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1597753B (zh
Inventor
R·帕祖尔
L·费拉里
Original Assignee
Bayer AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer AG filed Critical Bayer AG
Publication of CN1597753A publication Critical patent/CN1597753A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1597753B publication Critical patent/CN1597753B/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L15/00Compositions of rubber derivatives
    • C08L15/005Hydrogenated nitrile rubber
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/013Fillers, pigments or reinforcing additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L13/00Compositions of rubbers containing carboxyl groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/01Magnetic additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/08Metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)

Abstract

本发明涉及包含至少一种氢化羧基丁腈橡胶、至少一种氢化丁腈橡胶和至少一种磁性化合物的橡胶配混物,包含所述橡胶配混物和至少一种硫化剂的可固化橡胶配混物,以及包含所述橡胶配混物的磁性成型制品。

Description

用于磁性密封应用的腈类聚合物配混物
技术领域
本发明涉及包含至少一种氢化羧基丁腈橡胶、至少一种氢化丁腈橡胶和至少一种磁性化合物的橡胶配混物,包含所述橡胶配混物和至少一种硫化剂的可固化橡胶配混物,以及包含所述橡胶配混物的磁性成型制品。
背景技术
氢化丁腈橡胶(HNBR),其通过丁腈橡胶(NBR,包含衍生自至少一种共轭二烯、至少一种不饱和腈和任选地其它共聚单体的重复单元的共聚物)的选择加氢来制备,和氢化羧基丁腈橡胶(HXNBR),其通过羧基丁腈橡胶(XNBR,一种优选统计的三元聚合物,其包含衍生自至少一种共轭二烯、至少一种不饱和腈、至少一种具有羧基基团的共轭二烯(例如α,β-不饱和羧酸)和任选地其它共聚单体的重复单元)的选择加氢来制备,是特种橡胶,其具有很好的耐热性、优良的耐臭氧性和耐化学品性以及优良的耐油性。连同该橡胶高水平的机械性能(特别是高耐磨性),因此HXNBR和HNBR在以下领域中被广泛应用也就不足为奇:汽车(密封、管子、轴承垫)、油品(定子、井口密封、阀板)、电气(电缆护套)、机械工程(轮子、辊子)和造船(管道密封、联结器)工业,以及其它领域。
市售可得的HNBR具有的门尼粘度为55到105、分子量为200,000到500,000g/mol、多分散性大于3.0和残余双键(RDB)含量为0.1到18%(红外光谱法)。
HXNBR和其生产方法可见于例如WO-01/77185-A1,其在此引入作为参考。
WO-01/41162-A1公开了基于100phr氢化丁腈橡胶(15到50%丙烯腈含量,80到99%的氢化度)、300到1800份铁酸锶和铁酸钡、0.5到2份硅烷偶联剂和1对于10份润滑剂的磁性橡胶组合物。据称,当被磁化时,该组合物具有足够的磁性,因此可被用作编码器。该参考文献没有提到使用HXNBR/HNBR共混物的益处。
US-6,001,526要求保护至少包含磁性粒子和粘合剂树脂的粘结剂载体,所述粘合剂树脂至少包含烯属不饱和腈类共聚物和任选的硅氧烷改性的丙烯酸树脂。该参考文献没有提到使用HXNBR/HNBR共混物的益处。
EP-A-0418808描述了包含高度饱和的腈类或者其聚合物合金的粘结剂体系,其包含与加工和后续电子束固化相容的添加剂。该粘结剂体系是用50到70体积百分数高能稀土粒子高度填充的。该参考文献没有提到使用HXNBR/HNBR共混物的益处。
发明内容
在一个方面,本发明涉及橡胶配混物,其包含至少一种氢化的、优选统计的羧基丁腈橡胶、至少一种氢化丁腈橡胶和至少一种磁性化合物。
优选该磁性化合物是基于铁酸盐化合物,特别是锶、钡或者锶/钡铁酸盐混合物,甚至更优选的是锶铁酸盐粉末。
在另一个方面,本发明涉及可硫化的橡胶配混物,其包含至少一种氢化的、优选统计的羧基丁腈橡胶、至少一种氢化丁腈橡胶、至少一种磁性化合物、至少一种硫化剂和任选地另外的填料。
在另一个方面,本发明涉及包含所述橡胶配混物的磁性成型制品,所述橡胶配混物包含至少一种氢化的、优选统计的羧基丁腈橡胶、至少一种氢化丁腈橡胶、至少一种磁性化合物和任选地另外的填料。
发明说明
在本说明书中,术语“丁腈橡胶”或者NBR具有广泛的意义并用以包括这样的共聚物,其具有衍生自至少一种共轭二烯、至少一种α,β-不饱和腈类和任选地另外的一种或多种可共聚单体的重复单元。
在本说明书中,术语“羧基丁腈橡胶”或者XNBR具有广泛的意义并用以包括这样聚合物,该共聚物具有衍生自至少一种共轭二烯、至少一种α,β-不饱和腈类、至少一种α,β-不饱和羧酸或者α,β-不饱和羧酸衍生物和任选地另外的一种或多种可共聚单体的重复单元。
在本说明书中,术语“氢化的”或者HNBR/HXNBR具有广泛的意义并且用以包括NBR或者XNBR,其中存在于起始NBR或者XNBR中的至少10%的残余C-C双键(RDB)被氢化、优选超过50%的存在的RDB被氢化,更优选超过90%的RDB被氢化,甚至更优选超过95%的RDB被氢化,和最优选超过99%的RDB被氢化。
共轭二烯可以是任何已知的共轭二烯,特别是C4-C6共轭二烯。优选的共轭二烯是丁二烯、异戊二烯、间戊二稀、2,3-二甲基丁二烯及其混合物。甚至更优选的C4-C6共轭二烯烃是丁二烯、异戊二烯及其混合物。最优选的C4-C6共轭二烯是丁二烯。
所述α,β-不饱和腈类可以是任何已知的α,β-不饱和腈类,特别是C3-C5α,β-不饱和腈。优选的C3-C5α,β-不饱和腈类是丙烯腈、甲基丙烯腈、乙基丙烯腈及其混合物。最优选的C3-C5α,β-不饱和腈类是丙烯腈。
优选,所述HNBR包含40到85重量百分数的衍生自一种或多种共轭二烯烃的重复单元和15到60重量百分数的衍生自一种或多种不饱和腈类的重复单元。更优选,所述HNBR包含60到75重量百分数的衍生自一种或多种共轭二烯烃的重复单元和25到40重量百分数的衍生自一种或多种不饱和腈类的重复单元。最优选,所述HNBR包含60到70重量百分数的衍生自一种或多种共轭二烯烃的重复单元和30到40重量百分数的衍生自一种或多种不饱和腈类的重复单元。
α,β-不饱和羧酸可以是可与二烯烃和腈类共聚合的任何已知的α,β-不饱和酸,特别是丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、巴豆酸、马来酸、富马酸或者衣康酸,其中丙烯酸和甲基丙烯酸是优选的。
α,β-不饱和羧酸衍生物可以是可与二烯烃和腈类共聚合的任何已知的α,β-不饱和酸衍生物,特别是丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、巴豆酸、马来酸、富马酸或者衣康酸的酯、酰胺和酸酐,优选酯和酸酐。
优选,HXNBR包含39.1到80重量百分数的衍生自一种或多种共轭二烯烃的重复单元、5到60重量百分数的衍生自一种或多种不饱和腈类的重复单元和0.1到15百分数的衍生自一种或多种不饱和羧酸或者酸衍生物的重复单元。更优选,HXNBR包含60到70重量百分数的衍生自一种或多种共轭二烯烃的重复单元、20到39.5重量百分数的衍生自一种或多种不饱和腈类的重复单元和0.5到10百分数的衍生自一种或多种不饱和羧酸或者酸衍生物的重复单元。最优选,HXNBR包含56到69.5重量百分数的衍生自一种或多种共轭二烯烃的重复单元、30到37重量百分数的衍生自一种或多种不饱和腈类的重复单元和0.5到7百分数的衍生自一种或多种不饱和羧酸或者酸衍生物的重复单元。优选所述HXNBR是统计共聚物,特别是其羧基官能团在整个聚合物链中无规地分布。
任选地,HNBR和/或HXNBR可以另外包括衍生自一种或多种可共聚单体的重复单元。衍生自一种或多种可共聚单体的重复单元将替代所述丁腈橡胶的腈类或者二烯烃部分,并且对于本领域技术人员而言显而易见的是上述的数字将被调整以导致100重量百分数。
橡胶的门尼粘度使用ASTM测试D1646测定。
本发明橡胶配混物的组成可以在宽范围内变化,并且事实上可以通过改变HXNBR/HNBR比率来调整所得到的配混物的性能。
本发明不局限于特殊的磁性化合物。因此,任何本领域技术人员已知的磁性化合物均是适合的。然而,粉末磁性化合物是优选的。优选的磁性化合物是铁酸盐,特别是磁性铅酸盐-结构铁酸盐粒子。适合的磁性化合物的例子可以是铁酸钡粒子、铁酸锶粒子或者铁酸钡-锶粒子,其由通式AO.nFe2O3表示(其中A是Ba、Sr或者Ba-Sr;n是5.0到6.5),或者另外包含至少一种选自以下元素的铁酸钡粒子、铁酸锶粒子或者铁酸钡-锶粒子:Ti、Mn、Al、La、Zn、Bi,该元素的优选的量为0.1到7.0mol%。用于本发明的磁性化合物,特别是磁性铅酸盐-结构铁酸盐粒子,优选具有0.1到20.0微米、优选1.0到5.0微米、更优选1.0到2.0微米的平均粒度;优选其BET比表面积为1到10m/g、更优选1到5m/g、最优选1到2m/g;优选其矫顽力(iHc)为1,500到7,000Oe、更优选1,500到4,000Oe、最优选1,500到2,000Oe;并且优选其剩余磁化为20到60emu/g、更优选30到50emu/g、最优选30到40emu/g。
其他优选的磁性化合物包括稀土磁体粒子,如由通式R-T-B或者R-T-N表示的稀土磁体粒子,其中N和B是氮和硼,和R选自Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu及其混合物;T选自Fe、Co、Ni、Ga、Ti及其混合物。在它们当中,优选的是由上述通式表示的稀土磁体粒子,其中R是Nd(一部分Nd可以被任何其他稀土元素替代);和T是Fe(一部分Fe可以用至少一种选自Co、Ga和Ti的元素代替)。稀土磁体粒子优选具有1到100微米、更优选1到80微米、最优选3到50微米的平均粒度;优选其BET比表面积为0.5到2m/g、更优选0.7到1.8m/g;优选其矫顽力(iHc)为3,000到9,000Oe、更优选4,000到9,000Oe;和优选其剩余磁化为80到400emu/g、更优选100到400emu/g。
本发明配混物优选包含0.1到2000phr(每百份橡胶)的磁性化合物、更优选10-1500phr、最优选500-1000phr的磁性化合物。
包含在本发明配混物中的HXNBR和HNBR没有限制。然而,优选它们具有高于30的门尼粘度(ML1+4,100℃)。具有不同的门尼粘度的两种或多种丁腈橡胶聚合物的共混物通常将导致共混物具有双峰或者多峰分子量分布。根据本发明,最终共混物优选具有至少双峰分子量分布。
为了提供可硫化的橡胶配混物,必须加入至少一种硫化剂或者固化体系。本发明不局限于特殊的固化体系,然而过氧化物固化体系是优选的。此外,本发明不局限于特殊的过氧化物固化体系。例如,无机或者有机过氧化物是适合的。优选的是有机过氧化物,例如二烷基过氧化物、酮缩醇过氧化物、芳烷基过氧化物、过氧化物醚、过氧化物酯,例如二叔丁基过氧化物、双-(叔丁基过氧异丙基)-苯、二枯基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)-己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己烯-(3)、1,1-双-(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷、过氧化苯甲酰、叔丁基枯基过氧化物和过苯甲酸叔丁基酯。在可硫化的橡胶配混物中过氧化物的通常量在1到10phr、优选4到8phr范围之内。随后的固化通常在100到200℃、优选130到180℃的温度下进行。过氧化物可以有利地以聚合物-结合的形式施加。适合的体系是市售可得的,例如来自Rhein Chemie Rheinau GmbH的PolydispersionT(VC)D-40P,D(=聚合物结合的二叔丁基过氧异丙基苯)。
可硫化的橡胶配混物可以另外包含填料。填料可以是活性或者非活性填料或者其混合物。特别地,填料可以是:
-高度分散的二氧化硅,例如通过硅酸盐溶液的沉淀或者卤化硅的火焰水解反应制备,其比表面积在5到1000m2/g范围内,初级粒子尺寸在10到400纳米范围内;二氧化硅还可以任选地作为与其他金属氧化物的混合氧化物存在,所述其他金属氧化物例如是Al、Mg、Ca、Ba、Zn、Zr和Ti的金属氧化物;
-合成硅酸盐,例如硅酸铝和碱土金属硅酸盐,如硅酸镁或者硅酸钙,其BET比表面积在20到400m2/g范围内,初级粒子直径在10到400纳米范围内;
-天然硅酸盐,例如高岭土和其他天然存在的二氧化硅;
-玻璃纤维和玻璃纤维产品(消光,挤出物)或者玻璃微球体;
-金属氧化物,例如氧化锌、氧化钙、氧化镁和氧化铝;
-金属碳酸盐,例如碳酸镁、碳酸钙和碳酸锌;
-金属氢氧化物,例如氢氧化铝和氢氧化镁;
-炭黑;在此使用的炭黑通过灯黑、炉黑或者气黑工艺制备并且优选具有20到200m2/g的BET(DIN 66 131)比表面积,例如SAF、ISAF、HAF、FEF或者GPF炭黑;
-橡胶凝胶,特别是基于聚丁二烯、丁二烯/苯乙烯共聚物、丁二烯/丙烯腈共聚物和聚氯丁二烯的那些;
或者其混合物。
优选的无机填料的例子包括二氧化硅、硅酸盐、粘土例如膨润土、石膏、氧化铝、二氧化钛、滑石、这些的混合物等等。这些矿物颗粒在其表面上具有羟基基团,使得它们具有亲水性和疏油性。这增加了获得填料粒子和橡胶之间优良的相互作用的困难。对于许多目的,优选的矿物是二氧化硅,特别是通过硅酸钠的二氧化碳沉淀生产的二氧化硅。适用于本发明的干燥的无定形二氧化硅粒子可以具有1到100微米的平均附聚物粒度,优选10到50微米和最优选10到25微米。优选,少于10体积百分数的附聚物粒子具有低于5微米或者超过50微米的尺寸。此外,适合的无定形干燥二氧化硅通常具有50到450平方米每克的BET表面积,按照DIN(Deutsche Industrie Norm)66131测定,DBP吸收按照DIN 53601测定为150到400克每100克二氧化硅,和干燥失重按照DIN ISO 787/11测定为0到10重量百分数。适合的二氧化硅填料可以商标HiSil210、HiSil233和HiSil243从PPG Industries Inc.得到。同样适合的是来自Bayer AG的VulkasilS和VulkasilN。
通常,使用炭黑作为填料是有利的。通常,存在于聚合物共混物中的炭黑的量为20到200重量份、优选30到150重量份、更优选40到100重量份。此外,在本发明可硫化橡胶配混物中使用炭黑和无机填料的混合物可能是有利的。在该混合物中,无机填料与炭黑的比通常为0.05到20、优选0.1到10。
可硫化橡胶配混物还可以包含其他天然或者合成橡胶,例如BR(聚丁二烯)、ABR(丁二烯/丙烯酸C1-C4烷基酯-共聚物)、EVM(乙烯-醋酸乙烯酯-共聚物)、AEM(乙烯丙烯酸酯-共聚物)、CR(聚氯丁二烯)、IR(聚异戊二烯)、苯乙烯含量在1到60wt%范围内的SBR(苯乙烯/丁二烯-共聚物)、EPDM(乙烯/丙烯/二烯烃-共聚物)、FKM(氟化聚合物或者氟化橡胶),以及上述聚合物的混合物。仔细地与所述橡胶共混通常能够降低聚合物共混物的成本,而不牺牲加工性能。天然和/或合成橡胶的量取决于在制造成型制品期间使用的工艺条件,并且容易通过少量初步实验确定。
本发明的可硫化橡胶配混物可以包含另外的用于橡胶的辅助产品,例如反应加速剂、硫化促进剂、硫化加速助剂、抗氧剂、发泡剂、防老剂、热稳定剂、光稳定剂、臭氧稳定剂、加工助剂、增塑剂、增粘剂、起泡剂、染料、颜料、蜡、增充剂、有机酸、抑制剂、金属氧化物和活化剂例如三乙醇胺、聚乙二醇、己三醇等等,其是橡胶工业中已知的。橡胶助剂以常规量使用,其尤其取决于预定应用。常规的量例如是0.1到50phr。优选该可硫化配混物包含溶液共混物,该溶液共混物另外包含0.1到20phr的一种或多种有机脂肪酸作为辅助产品,优选在分子中具有一个、两个或多个碳双键的不饱和脂肪酸,其更优选包括10%重量或以上的在其分子中具有至少一个共轭碳-碳双键的共轭二烯酸。优选具有8-22个碳原子、更优选12-18个碳原子的那些脂肪酸。例子包括硬脂酸、棕榈酸和油酸以及其钙-、锌-、镁-、钾-和铵盐。
包含所述橡胶配混物的最终可硫化橡胶配混物的成分通常适合地在升高的温度下被混合在一起,所述温度可以为25℃到200℃。通常混合时间不超过一个小时,并且2到30分钟的时间通常是足够的。混合适合地在密炼机例如Banbury混合机或Haake或者Brabender微型密炼机中进行。双辊炼机-混合机同样提供了在弹性体内添加剂的优良的分散。挤出机同样提供了优良的混合,并且可以使用较短的混合时间。可以在两个或多个阶段中实施混合,并且混合可以在不同的装置中进行,例如在密炼机中的一个阶段和在挤出机中的一个阶段。然而,应该注意,在混合阶段中不应发生不需要的预交联(=焦烧)。对于配混和硫化,还可以参见:Encyclopedia of Polymer Science andEngineering,卷4,第66及以下页(配混)和卷17,第666及以下页(硫化)。
由于具有改进的耐撕裂、耐撕裂扩展和耐磨性,所述可硫化橡胶配混物非常适合于制造磁性成型制品,例如密封制品、软管、轴承垫、定子、井口密封制品、阀板、电缆护套、轮辗机、管封制品、原位(inplace)垫圈或者轴封制品。
附图说明
图1显示了在实施例部分中举例说明的配混物1a-1c在150℃下在锂润滑脂中168小时之后的应力-应变浸没试验结果。
图2显示了在实施例部分中举例说明的配混物1a-1c在150℃下在聚脲CV油脂中168小时之后的应力-应变浸没试验结果。
具体实施方式
实施例
测试说明:
固化流变学:
在活模流变仪(MDR2000(E))上,使用1.7Hz的振动频率和1弧度,在180℃下进行30分钟的总实验时间,对硫化进行跟踪。测试程序按照ASTM D-5289进行。
应力-应变。
通过在180℃下将大片固化14分钟制备样品,之后将合适的样品冲切成标准ASTM模头C哑铃形样品。测试在23℃下依照ASTM D-412方法A进行。
硬度:
所有硬度测定使用A-2型硬度计按照ASTM D-2240过程进行。
抗撕裂性:
从大片(在180℃下固化14分钟)上切下模B和模C几何形状的合适的样品。两种测试被设计成能表示橡胶的抗撕裂性。测试程序依照ASTMD624进行。
应力-应变浸渍:
在测试样品在液体中、在给定时间和温度条件下浸渍后,测定硫化橡胶的应力-应变特性的变化和重量/体积变化。依照ASTM D-471进行该测试。
Pico磨耗:
该试验方法依照ASTM D-2228进行,并且表示硫化产品的耐切削磨耗性。
Taber磨耗:
该测试是对橡胶硫化产品的表面对摩擦类型磨损的相对抗性的评价。其依照ASTM D3389方法B进行。
成分和一般混合过程的说明:
TherbanA 3907(可得自Bayer Inc.的HNBR)
TherbanXT VP KA 8889(可购自Bayer Inc.的氢化羧基腈类(HXNBR)橡胶)
ArmoslipCP-9-octadecenamide,可得自Lion Corp.
Naugard445-对二枯基二苯基胺,Uniroyal Chemicals提供。
PlasthallTCTM-三辛基偏苯三酸酯,The C.P.Hall Co.,Inc提供。
硬脂酸EmersolTM132NF-硬脂酸,Acme-Hardesty Co.提供
铁酸锶粉末#UHE-14-氧化锶/氧化铁,可得自FermagTechnologies。
Vulkanox ZMB-2/C5-锌-4-和-5-甲基-2-巯基-苯并咪唑(ZMMBI),Bayer AG提供
DIAK#7TM-三烯丙基异氰脲酸酯,DuPont提供
StruktolTM ZP 1014-过氧化锌分散体(50%),Struktol Co.ofAmerica提供
Kadox920-氧化锌,St.Lawrence Chem.Inc.提供
Vulcup40KE-双2-(叔丁基-过氧)二异丙苯(在Burgess粘土上40%),Geo Specialty Chemicals Inc.提供
锂润滑脂-恒速接头润滑剂(满足GM规格7843867),可得自Motormaster
聚脲CV油脂,可得自Southwest Petroleum Chemicals。
将橡胶和添加剂在1.57升Banbury内部切线混合机中混合2分钟,其中Mokon设定为30℃和转子速度为55RPM。然后在配混物中加入ArmoslipCP、Naugard 445、Plasthall TOTM、Vulkanox ZMB-2/C5和Kadox 920,并且将配混物混合另外的3分钟。在Mokon设定为30℃的10″×20″混炼机上,在冷却的样品中加入Diak#7或者Struktol ZP1014(取决于样品)和Vulcup 40KE。进行几次四分之三切割,以将固化剂在母料中均化,然后将配混物进行六次末端-方式(end-wise)通过。
实施例1
按照表1制备了三个批次。
                      表1-配混物1a-1c的成分
实施例     1a     1b     1c
THERBANA 3907     100     75     50
THERBANXTTM VP KA 8889     0     25     50
ARMOSLIPTM CP     5     5     5
NAUGARD445     2     2     2
PLASTHALLTOTM     5     5     5
硬脂酸EMERSOLTM 132 NF     0.5     0.5     0.5
铁酸锶粉末#UHE-14     700     700     700
VULKANOXTM ZMB-2/C5(ZMMBI)     0.4     0.4     0.4
ZINC OXIDE(KADOXTM 920)     4     0     0
DIAK#7     1.5     1.5     1.5
STRUKTOLTM ZP 1014     0     4     4
VULCUPTM 40KE     7.5     7.5     7.5
表2显示了三个实施例1a到1c的配混物固化、物理和老化性能。
实施例   1a   1b   1c
MDR固化特性(1.7Hz,180C,1 deg arc,30min)
MH(dN.m)   51.52   51.3   49.7
ML(dN.m)   3.88   6.17   6.97
ΔMH-ML(dN.m)   47.64   45.13   42.73
ts 1(min)   0.51   0.54   0.51
实施例 1a   1b   1c
t′25(min) 1.46   1.44   1.41
t′50(min) 2.62   2.59   2.56
t′90(min) 6.79   6.77   6.56
t′95(min) 8.45   8.48   8.17
Δt′50-t′10(min) 1.76   1.76   1.71
应力应变(哑铃,模C)
Shore硬度A2(pts.) 82   88   88
极限拉伸强度(MPa) 2.17   5.71   7.33
极限伸长(%) 306   114   105
应力@25(MPa) 3.07   7.47   8.56
应力@50(MPa) 3.36   6.95   8.81
应力@100(MPa) 2.34   5.82   7.65
应力@200(MPa) 2.14   n.a.   n.a.
应力@300(MPa) 2.18   n.a.   n.a.
撕裂强度(kN/m) 16.41   36.32   34.11
模B撕裂(500mm/min)
撕裂强度(kN/m) 26.71   62.64   66.99
PICO磨耗(80循环,正常强度)
磨蚀体积损失(cm3) 0.0856   0.0313   0.0208
磨蚀指数 22.81   62.41   93.64
TABER磨耗(H18校准轮,1000Kc)
磨蚀体积损失(ml/Kc) 1.8496   0.951   0.8146
从表2中能够看出,在对比配混物1a中增加的TherbanXT(HXNBR)加入量基本上不改变由最大扭矩(MH)值表示的固化水平。此外,与1a相比,在实施例1b和1c中,焦烧(ts2)和固化(t’50和t’90)时间没有改变。然而,在加入TherbanXT时观察到最小扭矩上升,因为TherbanXT具有较高的原料聚合物门尼(高于TherbanA3907-(HNBR)7个门尼值)并且在HXNBR的邻接链之间借助于羧化基团和锌离子提供了离子交联。
从应力应变结果可以清楚地看到,TherbanXT的加入在所有伸长下均引起硬度和应力值的提高。这可以通过在聚合物基质中的附加的离子交联来解释。高硬度配混物对于磁性HNBR应用例如轮子密封通常是必要的。同时,观察到了拉伸强度的提高,而配混物伸长率有所降低。高拉伸强度在高填充制品中是关键的,因为通常在高填料浓度下拉伸强度迅速地降低。通过模C或者模B测定的撕裂强度值显示在TherbanXT加入TherbanA3907下,撕裂强度值明显地提高。在使用25phr的TherbanXT与75phr TherbanA3907(1b)时,撕裂强度提高到至少两倍。与拉伸强度类似,通过将TherbanXT加入高填充的TherbanA3907配方中,抗撕裂性得到很大提高。
通过将TherbanXT加入TherbanA3907,由Pico磨耗测试表示的耐切削磨耗性得到明显地改进。另外,在加入TherbanXT下,摩擦耐磨性(Taber)也得到显著改进。磨损特性的改进延长了最终制品的寿命。图1表明,通过加入TherbanXT改进了锂润滑脂耐受性。在老化时配混物硬化是不希望的。在实施例1b和1c中,在老化时的硬化以及拉伸和伸长率损失均被最小化。
图2显示,配混物1b和1c与对照物1a相比显示出优良的耐聚脲CV油脂性。此外,与对照物1a相比,配混物硬化得到减小并且拉伸和伸长率损失被最小化。橡胶制品例如轴封通常与润滑脂接触,因此提高的耐油脂性对于部件的使用寿命是有利的。

Claims (7)

1.一种橡胶配混物,其包含至少一种氢化羧基丁腈橡胶、至少一种氢化丁腈橡胶和至少一种磁性化合物。
2.权利要求1的橡胶配混物,其中所述氢化羧基丁腈橡胶是统计共聚物。
3.权利要求1或者2的橡胶配混物,其中所述磁性化合物是铁酸盐化合物。
4.一种可硫化橡胶配混物,其包含权利要求1-3任何一项的橡胶配混物和另外的至少一种硫化剂。
5.权利要求4的可硫化橡胶,其还包含至少一种填料。
6.一种磁性成型制品,其包含权利要求1-5任何一项的配混物。
7.权利要求6的磁性成型制品,其为密封制品、垫圈、皮带、软管、轴承垫、定子、井口密封制品、阀板、电缆护套、轮辗机、原位垫圈、轴封制品或者管封制品的形式。
CN2004100682312A 2003-08-25 2004-08-25 用于磁性密封应用的腈类聚合物配混物 Expired - Fee Related CN1597753B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA2438111 2003-08-25
CA002438111A CA2438111A1 (en) 2003-08-25 2003-08-25 Nitrile polymer compounds for magntic seal applications

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1597753A true CN1597753A (zh) 2005-03-23
CN1597753B CN1597753B (zh) 2010-04-28

Family

ID=34120731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2004100682312A Expired - Fee Related CN1597753B (zh) 2003-08-25 2004-08-25 用于磁性密封应用的腈类聚合物配混物

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20050101717A1 (zh)
EP (1) EP1512716B1 (zh)
JP (1) JP5219327B2 (zh)
CN (1) CN1597753B (zh)
BR (1) BRPI0403468A (zh)
CA (1) CA2438111A1 (zh)
DE (1) DE602004023906D1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103518009A (zh) * 2012-05-09 2014-01-15 后藤义一 自由端精纺机的转子轴支撑盘
CN106633261A (zh) * 2017-01-06 2017-05-10 株洲时代新材料科技股份有限公司 一种伸缩接头封隔元件用橡胶材料及其制备方法
CN110862595A (zh) * 2019-12-12 2020-03-06 黄春美 一种超疏水型改性氢化丁腈橡胶磁性复合材料及其制法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100627509B1 (ko) * 2005-05-24 2006-09-22 엘에스전선 주식회사 전선 피복재료용 폴리에스테르계 수지 조성물 및 이를이용한 전선
JP4561550B2 (ja) * 2005-09-15 2010-10-13 株式会社デンソー 電磁駆動装置
EP2334722B2 (en) * 2008-09-12 2016-10-12 LANXESS Deutschland GmbH Hnbr compositions with very high filler levels having excellent processability and resistance to aggressive fluids
JP5480191B2 (ja) * 2011-03-31 2014-04-23 古河電気工業株式会社 熱伝導性ゴム組成物及びその製造方法
JP5811925B2 (ja) * 2012-03-29 2015-11-11 日本ゼオン株式会社 架橋性ゴム組成物およびゴム架橋物
WO2014129309A1 (ja) * 2013-02-21 2014-08-28 Nok株式会社 ニトリルゴム系組成物
DE202013102717U1 (de) * 2013-06-24 2014-09-25 Rehau Ag + Co. Extrusionsprofil
WO2015012329A1 (ja) * 2013-07-25 2015-01-29 内山工業株式会社 磁性ゴム組成物、磁性ゴム成形品及び磁気エンコーダ

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5264290A (en) * 1988-01-29 1993-11-23 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Rubber compound for tracked vehicle track pads
US5002677A (en) * 1989-09-19 1991-03-26 The B. F. Goodrich Company Flexible high energy magnetic blend compositions based on ferrite particles in highly saturated nitrile rubber and methods of processing the same
US5051200A (en) * 1989-09-19 1991-09-24 The B. F. Goodrich Company Flexible high energy magnetic blend compositions based on rare earth magnetic particles in highly saturated nitrile rubber
US6001526A (en) * 1998-03-24 1999-12-14 Minolta Co., Ltd. Binder carrier containing ethylenic unsaturated nitrile copolymer as binder resin
US20020183427A1 (en) * 1999-11-30 2002-12-05 Yoshihiko Yamaguchi Magnetic rubber composition for encoder
CA2304501A1 (en) * 2000-04-10 2001-10-10 Bayer Inc. Process for hydrogenating carboxylated nitrile rubber, the hydrogenated rubber and its uses
CA2308876A1 (en) * 2000-05-12 2001-11-12 Bayer Inc. Improved rubber composition
US20030065078A1 (en) * 2001-03-14 2003-04-03 Pagilagan Rolando Umali Nylon multi-polymer solutions with improved shelf life
JP2003120824A (ja) * 2001-07-23 2003-04-23 Nsk Ltd シール
CA2356580A1 (en) * 2001-09-05 2003-03-05 Bayer Inc. Heat and oil resistant polymer blends
CA2357089A1 (en) * 2001-09-07 2003-03-07 Bayer Inc. Elastomeric compositions

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103518009A (zh) * 2012-05-09 2014-01-15 后藤义一 自由端精纺机的转子轴支撑盘
CN103518009B (zh) * 2012-05-09 2016-02-03 后藤义一 自由端精纺机的转子轴支撑盘
CN106633261A (zh) * 2017-01-06 2017-05-10 株洲时代新材料科技股份有限公司 一种伸缩接头封隔元件用橡胶材料及其制备方法
CN110862595A (zh) * 2019-12-12 2020-03-06 黄春美 一种超疏水型改性氢化丁腈橡胶磁性复合材料及其制法

Also Published As

Publication number Publication date
DE602004023906D1 (de) 2009-12-17
JP5219327B2 (ja) 2013-06-26
BRPI0403468A (pt) 2005-05-31
CA2438111A1 (en) 2005-02-25
US20050101717A1 (en) 2005-05-12
EP1512716B1 (en) 2009-11-04
EP1512716A1 (en) 2005-03-09
JP2005068432A (ja) 2005-03-17
CN1597753B (zh) 2010-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI391433B (zh) 用於製造過氧化物固化型氫化羧化丁腈橡膠(hxnbr)聚醯胺熱塑性硫化橡膠的多階段方法
US7741392B2 (en) Rubber compositions having improved physical and low temperature properties
TWI240737B (en) Heat-and-oil resistant polymer blends
CN1597753B (zh) 用于磁性密封应用的腈类聚合物配混物
EP2334722B1 (en) Hnbr compositions with very high filler levels having excellent processability and resistance to aggressive fluids
WO2006000079A1 (en) Elastomeric compositions having improved mechanical properties and scorch resistance
EP1475405A1 (en) Rubber compound comprising nitrile rubbers
CA2436742A1 (en) Polymer blends comprising nitrile rubber
EP1645593B1 (en) Crosslinking of carboxylated nitrile polymers with organo functional silanes: a curable plasticizer composition
CN115991900A (zh) 高阻尼和高导热聚氯乙烯热塑性弹性体及其制备方法
CN1590445A (zh) 包含腈聚合物的丁基合成橡胶组合物
WO2000052093A1 (fr) Composition de caoutchouc renforcee par des fibres, reticulable au moyen de peroxyde organique, et son procede de production
CN1597754A (zh) 具有改善的流动性的氢化丁腈橡胶配混物
CN1609137A (zh) 腈组合物
CA2458752A1 (en) Crosslinking of carboxylated nitrile polymers using compounds with at least two epoxy groups
RU2522622C9 (ru) Композиции гбнк с очень высокими уровнями содержания наполнителей, имеющие превосходную обрабатываемость и устойчивость к агрессивным жидкостям

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 1075907

Country of ref document: HK

C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20090327

Address after: Ontario, Canada

Applicant after: Lanxess Inc.

Address before: Ontario, Canada

Applicant before: Bayer Aktiengesellschaft

ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: LANXESS CORPORATION

Free format text: FORMER OWNER: BAYER AG

Effective date: 20090327

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: WD

Ref document number: 1075907

Country of ref document: HK

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20100428

Termination date: 20150825

EXPY Termination of patent right or utility model