NO171794B - Vulkaniserbart nitrilgummimateriale - Google Patents
Vulkaniserbart nitrilgummimateriale Download PDFInfo
- Publication number
- NO171794B NO171794B NO850461A NO850461A NO171794B NO 171794 B NO171794 B NO 171794B NO 850461 A NO850461 A NO 850461A NO 850461 A NO850461 A NO 850461A NO 171794 B NO171794 B NO 171794B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- vulcanization
- parts
- rubber
- weight
- metal oxide
- Prior art date
Links
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims description 25
- 239000005060 rubber Substances 0.000 title claims description 25
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 24
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 35
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims abstract description 31
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 claims abstract description 15
- -1 alkali metal salts Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims abstract description 8
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 159000000001 potassium salts Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims description 24
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 4
- 229940114930 potassium stearate Drugs 0.000 claims description 2
- ANBFRLKBEIFNQU-UHFFFAOYSA-M potassium;octadecanoate Chemical compound [K+].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O ANBFRLKBEIFNQU-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 abstract description 44
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 37
- 230000002028 premature Effects 0.000 abstract description 11
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 21
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 18
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 17
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 13
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 9
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 7
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 7
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 4
- DLINORNFHVEIFE-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide;zinc Chemical compound [Zn].OO DLINORNFHVEIFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010059 sulfur vulcanization Methods 0.000 description 4
- 229940105296 zinc peroxide Drugs 0.000 description 4
- MQIUGAXCHLFZKX-UHFFFAOYSA-N Di-n-octyl phthalate Natural products CCCCCCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCCCCCC MQIUGAXCHLFZKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 3
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- FALRKNHUBBKYCC-UHFFFAOYSA-N 2-(chloromethyl)pyridine-3-carbonitrile Chemical compound ClCC1=NC=CC=C1C#N FALRKNHUBBKYCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001441571 Hiodontidae Species 0.000 description 2
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- HQKMJHAJHXVSDF-UHFFFAOYSA-L magnesium stearate Chemical compound [Mg+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O HQKMJHAJHXVSDF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- BUZICZZQJDLXJN-UHFFFAOYSA-N 3-azaniumyl-4-hydroxybutanoate Chemical compound OCC(N)CC(O)=O BUZICZZQJDLXJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920013647 Krynac Polymers 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N Phthalic anhydride Natural products C1=CC=C2C(=O)OC(=O)C2=C1 LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CSSYLTMKCUORDA-UHFFFAOYSA-N barium(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Ba+2] CSSYLTMKCUORDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N butyl 2,2-difluorocyclopropane-1-carboxylate Chemical compound CCCCOC(=O)C1CC1(F)F JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000007580 dry-mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N itaconic acid Chemical class OC(=O)CC(=C)C(O)=O LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019359 magnesium stearate Nutrition 0.000 description 1
- 125000005395 methacrylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000001451 organic peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- RYYKJJJTJZKILX-UHFFFAOYSA-M sodium octadecanoate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O RYYKJJJTJZKILX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229940114926 stearate Drugs 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000001384 succinic acid Substances 0.000 description 1
- 229940014800 succinic anhydride Drugs 0.000 description 1
- 150000003463 sulfur Chemical class 0.000 description 1
- KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N thiram Chemical compound CN(C)C(=S)SSC(=S)N(C)C KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/09—Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
- C08K5/098—Metal salts of carboxylic acids
Abstract
Vulkaniserbare polymersammensetninger sam forhindrer for tidlig inntredende vulkanisering. hvor sammensetningene innbefatter en karboksylert nitril-gummi, ett eller flere flerverdige metalloksyder og ett eller flere alkalimetallsalter valgt fra litium-, natrium- og. kaliumsalter av Cg-alkansyrer.
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører et vulkaniserbart polymermateriale som innbefatter en karboksylert nitrilgummi og ett eller flere flerverdige metal1oksyder. Dette materialet har forbedret vulkan!serbarhet.
Flerverdig metalloksydvulkanisering av karboksylert nitril-gummi (dvs. en kopolymer av butadien, akrylnitril og en eller flere a,3-umettede karboksylsyrer) er velkjent. Metalloksydet kan benyttes alene eller sammen med svovel, i det sistnevnte tilfellet betegnes metalloksydet en aktivator. I begge tilfeller skjer vulkan!seringen av metalloksydet ved dannelse av ioniske kryssbindinger som skyldes kondensasjonsreaksjonen av karboksylgruppen i polymeren med det flerverdige metalloksydet. Denne reaksjonen er meget rask i enhver polymersammen-setning som innbefatter en omhyggelig blanding av en karboksylert nitrilgummi og et flerverdig metalloksyd. Slike materialer kan gradvis eller plutselig bli harde og vanske-lige å bearbeide under fremstillingen eller ved henstand ved romtemperatur. Denne for tidlig inntredende vulkan!seringen ("scorch") er et betydelig problem for industrien.
Forskjellige metoder er utviklet for å forhindre for tidlig inntredende vulkanisering av vulkaniserbare polymermaterialer som innbefatter en karboksylert nitrilgummi og et flerverdig metalloksyd. Ideelt bør slike materialer ikke undergå for tidlig inntredende vulkanisering ved romtemperatur slik at de kan lagres inntil de skal benyttes. De bør også kunne fremstilles uten for tidlig inntredende vulkanisering ved temperaturer under vulkaniseringstemperaturen for materialene og ved vulkanisering bør slike materialer ikke vise uønskede vulkan!seringsegenskaper.
US patent nr. 3.248.360 beskriver et gummimateriale som kan lagres og bearbeides ved normale temperaturer uten for tidlig inntredende herding som innbefatter en gummipolymer, som f.eks. en karboksylert nitrilgummi, og en flerverdig metallforbindelse, som f.eks. et flerverdig metalloksyd, som er fullstendig belagt med et fosfat av det samme flerverdige metallet. US patent nr. 3.258.448 beskriver en tilsvarende sammensetning hvor den flerverdige metallforbindelsen er fullstendig belagt med et sulfid eller merkaptid av det samme flerverdige metall. Begge disse fremgangsmåtene er uønskede fordi de krever fremstilling av de belagte flerverdige metallforbindelsene og derved økes prisen av gummi-bestanddelene.
Tidligere kjent er også et antall additiver som forhindrer for tidlig inntredende vulkanisering av vulkaniserbare polymermaterialer som innbefatter en karboksylert nitril-gummi og et flerverdig metalloksyd. US patent nr. 3.178.389 beskriver bruken av et flerverdig metallalkoholat. US patent nr. 4.415.690 beskriver bruken av et Cg_25~alkyl eller-alkenylderivat av ravsyre eller -anhydrid. Brown beskriver i Rubber Chemistry and Technology, Vol. 36, s. 931-62 (1963) bruken av et antall additiver som innbefatter karboksylsyrer som f.eks. stearinsyre; organiske syreanhydrider som f.eks. ravsyre- og ftalsyreanhydrid; silisiumoksyd; og borsyre. Mange av disse tidligere kjente additivene forbedrer vulkaniserbarheten av slike polymersammensetninger i liten grad eller overhodet ikke.
Zakharov og Shadricheva beskriver i Rubber Chemistry and Technology, Vol. 36, s. 575-79 (1963) bruken av 45 vektdeler magnesiumstearat pr. 100 vektdeler gummi, for å forhindre for tidlig inntredende vulkanisering av et vulkaniserbart polymermateriale som innbefatter en karboksylert styren-butadiengummi og sinkoksyd.
Det er en hensikt ved foreliggende oppfinnelse å tilveie-bringe et vulkaniserbart polymermateriale som forhindrer for tidlig inntredende vulkanisering og innbefatter en karboksylert nitrilgummi og ett eller flerverdige metalloksyder. Følgelig tilveiebringer foreliggende oppfinnelse et vulkaniserbart polymermateriale som innbefatter en karboksylert nitrilgummi og et eller flere flerverdige metalloksyder, kjennetegnet ved at materialet i tillegg innbefatter 0,5-25 vektdeler pr. 100 vektdeler gummi av ett eller flere alkalimetallsalter valgt fra litium-, natrium- og kaliumsalter av C^.jg-alkansyrer.
Den karboksylerte nitrilgummi som benyttes i foreliggende oppfinnelse, kan være av en hvilken som helst av de kjente typer. Disse er kopolymere av butadien, akrylnitril og en eller flere a,<p->umettede karboksylsyrer. Karboksylsyrene kan inneholde en eller flere karboksylgrupper. På grunn av pris og tilgjengelighet foretrekkes det at karboksylsyrene velges fra akryl-, metakryl-, furnar-, malein- og itakonsyrer. Kopolymerene kan fremstilles ved den velkjente emulsjon-fri-radikalprosessen. Akrylnitrilinnholdet i kopolymeren kan være fra 20 til 40 vekt-£ av kopolymeren. Det totale innholdet av karboksylsyre i kopolymeren kan være fra 0,5 til 10 vekt-# av kopolymeren. Butadien utgjør de resterende vekt-# av kopolymeren. Viskositeten av kopolymeren ligger generelt i Mooney-området (ML 1+4 ved 100"C) på fra 40 til 80.
Vulkaniseringssystemet for de vulkan!serbare polymermaterialene ifølge foreliggende oppfinnelse, kan være et flerverdig metalloksydsystem, et flerverdig metalloksydaktivert svovelsystem, eller et flerverdig metalloksyd - organisk peroksydsystem. I et flerverdig metalloksydsystem kan et hvilket som helst av de flerverdige metalloksyder som er kjent i teknikken benyttes. Disse innbefatter oksyder av sink, magnesium, kalsium, kadmium, barium, bly, kobolt, tinn, strontium og blandinger av disse. Anvendelse av sinkoksyd foretrekkes. Det anvendes konvensjonelle mengder av oksydet, generelt fra * 6 til 2 ganger den støkiometriske eller teoretiske mengden, basert på karboksylsyreinnholdet av gummien i polymermaterialet.
I tilfellet med et aktivert svovelvulkaniseringssystem, anvendes metalloksydene i kombinasjon med elementært svovel og konvensjonelle svovelakseleratorer som f.eks. tetrametyl-tiurammonosulfid eller -disulfid. Metalloksydene er generelt begrenset til sink-, magnesium-, kalsium- og bariumoksyder og blandinger av disse, og benyttes i mengder som generelt er fra 2 til 6 vektdeler av samlet oksyd pr. 100 vektdeler gummi i polymermaterialet. Anvendelsen av sinkoksyd foretrekkes. Mengden av elementært svovel som benyttes er generelt fra 0,1 til 2 vektdeler, og den totale mengden av akseleratorer er generelt fra 0,2 til 6 vektdeler, begge basert på 100 vektdeler gummi i polymersammensetningen.
I tilfellet med et metalloksyd - organisk peroksydsystem, kan et hvilket som helst av de flerverdige metalloksyder kjente i teknikken, benyttes i mengder på 1 til 5 vektdeler pr. 100 vektdeler gummipolymermateriale . Et hvilket som helst av de konvensjonelle organiske peroksyder kan benyttes 1 mengder på fra 0,2 til 5 vektdeler av rent peroksyd pr. 100 vektdeler gummi.
Alkalimetallsaltene av Ci2_ig-alkansyrer» som kan benyttes i den foreliggende oppfinnelse, velges fra litium-, natrium- og kallumsaltene av disse syrene. Det er foretrukket å benytte natrium- og kallumsaltene av disse syrene. Natrium- og kallumstearat er mest foretrukket. Saltene bør benyttes i tilstrekkelige mengder til å forhindre for tidlig inntredende vulkanisering av det vulkaniserbare polymermaterialet.
Det benyttes fra 0,5 til 25 vektdeler av saltene pr. 100 vektdeler karboksylert nitrilgummmi i polymermaterialet, mer foretrukket fra 0,5 til 10, og mer foretrukket fra 2 til 5 vektdeler.
De vulkaniserbare polymermaterialene ifølge foreliggende oppfinnelse kan i tillegg innbefatte andre konvensjonelle additiver som f.eks. anti-oksydanter, fyllstoffer som f.eks. kjønrøk, myknere som f.eks. dioktylftalat og aktiveringsmid-ler som f.eks. stearinsyre.
Det vulkaniserbare polymermaterialet fremstilles ved å blande en karboksylert nitrilgummi med ett eller flere av de tidligere nevnte alkalimetallsalter og med ett eller flere flerverdige metalloksyder. Blandingen kan utføres ved en hvilken som helst konvensjonell tørrblandingsteknikk for gummi, f.eks. ved hjelp av en gummimølle, eller en blanding som f.eks. en "Brabender"- eller en "Banbury"-blander. De konvensjonelle blandetrinnene for metalloksydvulkaniserings-systemer eller for metalloksydaktiverte svovelvulkaniserings-systemer kan benyttes.
For ett metalloksydvulkaniseringssystem kan alle ingrediensene blandes i et enkelt trinn dersom det tas forhåndsregler for å holde temperaturen av blandingen relativt lav. F.eks. kan en kald gummimølle med en rulltemperatur på 30°C-35°C benyttes og temperaturen av blandingen holdes under 60° C. Det er imidlertid foretrukket å blande ingrediensene bortsett fra metalloksydet i et første trinn, og deretter blande inn metalloksydet i et annet trinn ved relativt lave temperaturer, f.eks. på en kald gummimølle. Videre foretrekkes det at blandingen fra det første trinnet varmebehandles før metalloksydet innblandes; dvs. blandingen bør varmebehandles ved fra 85° C til 175°C mens den blandes, fortrinnsvis fra 100 til 160°C. Dette kan utføres under blandingen i det første trinnet, eller etter dette ved bruk av f.eks. en gummimølle med oppvarmede ruller eller en blander, f.eks. en "Brabender"- eller "Banbury"-blander, hvor blandkammeret holdes ved en forhøyet temperatur. Varmebehandling foretrekkes fordi det tilveiebringer vulkaniserbare polymermaterialer ifølge foreliggende oppfinnelse, med forbedrede vulkanise-ringsegenskaper sammenlignet med materialer som ikke er varmebehandlet.
For et metalloksydaktivert svovelvulkaniseringssystem kan svovelet og eventuelle svovelakseleratorer blandes i et enkelt trinn med de andre ingrediensene ved relativt lave temperaturer som ovenfor. Igjen foretrekkes det å benytte separate blandetrinn med varmebehandling før innblanding av metalloksydet, svovelet og svovelakseleratorene. Svovelet og svovelakseleratorene kan blandes med metalloksydet under det andre trinnet, eller i et separat tredje trinn.
De vulkaniserbare polymermaterialene ifølge foreliggende oppfinnelse kan oppvarmes slik at det dannes vulkan!sater ved bruk av konvensjonelle fremgangsmåter som er velkjente i teknikken. Egnede temperaturer er fra 135'C til 200°C, fortrinnsvis fra 150°C til 170°C, i tidsrom på fra 2 minutter til 10 timer, fortrinnsvis fra 5 til 45,minutter.
Disse vulkaniserbare polymermaterialene er spesielt nyttige ved fremstilling av gjenstander som krever bearbeidings-og/eller formgivningsoperasjoner av moderat lengde, som f.eks. remmer, slanger, rør, tetninger og pakninger.
Følgende eksempler illustrerer foreliggende oppfinnelse.
Eksempel 1
I dette, og de etterfølgende eksempler, hadde den karboksylerte nitrilgummi (XNBR) en Mooney viskositet (ML 1+4 ved 100° C) på ca. 50 og inneholdt ca. 29$ akrylnitril og ca. 7% av en karboksylsyremonomer. Mooney vulkaniserings ("scorch")-verdier ble bestemt ifølge ASTM 1646 ved en driftstemperatur på 125°C. Tiden som medgikk for en 5 punkts økning i Mooney viskositeten, vanligvis kalt t5~tiden, er angitt.
Materialene ble fremstilt ved å blande ingrediensene angitt i tabell 1, inntil blandingene var homogene, ved hjelp av en kald gummimølle og ved å holde temperaturen av blandingen under ca. 60°C. Blandingene fremstilt på denne måten ble så rullet av og undersøkt med hensyn på vulkanisering. Forsøkene
1 til 4 viser foreliggende oppfinnelse, mens forsøk 5 er et sammenligningseksempel. Vulkaniserbare polymermåterialer ifølge foreliggende oppfinnelse har overlegne vulkaniserings-egenskaper sammenlignet med kontrol1sammensetningen.
Eksempel 2
Materialene ble fremstilt ved å blande ingrediensene angitt i tabell 2. Alle ingrediensene bortsett fra sinkoksydet ble først blandet ved hjelp av en kald gummimølle som i eksempel 1. Når det var oppnådd homogene blandinger ble temperaturen på rullene øket til ca. 100°C og blandingen ble fortsatt i ca. 3 minutter for å bevirke varmebehandling av blandingene. Rulltemperaturene ble så nedsatt til ca. 35°C og sinkoksydet ble innblandet inntil det var oppnådd homogene sammenset-ninger, hvoretter de fremstilte materialene ble rullet av og undersøkt med hensyn på vulkanisering. Forsøk 1 viser foreliggende oppfinnelse, mens forsøk 2 er et sammenligningseksempel. Vulkan!seringen for det vulkaniserbare polymermaterialet ifølge foreliggende oppfinnelse er klart overlegen den for kontrol1sammensetningen.
Eksempel 3
Materialer ble fremstilt ved å blande ingrediensene angitt i tabell 3. Ingrediensene i trinn 1 ble grundig blandet i en "Brabender "-blander ved 100 rpm ved en temperatur på ca. 100°C, og deretter varmebehandlet under fortsatt -blanding i "Brabender"-blanderen i ca. 3 minutter ved en temperatur på ca. 100°C. Maksimaltemperaturene som ble oppnådd i blandkammeret er angitt i tabellen. Blandingene ble overført til en kald gummimølle, og blandet med sinkoksydet i trinn 2, mens temperaturen av blandingen ble holdt under 60°C, inntil det var oppnådd en homogen blanding. Prøver ble undersøkt med hensyn på vulkanisering. Resten av blandingene ble ytterligere blandet på den kalde møllen, med ingrediensene fra trinn 3, og igjen undersøkt med hensyn på vulkanisering. Forsøkene 1 til 4 viser foreliggende oppfinnelse mens forsøk 5 er sammenlignende. Vulkan!seringen for de vulkaniserbare polymermaterialene ifølge foreliggende oppfinnelse, er overlegen den for kontrollsammensetningen for både metallok-sydvulkaniseringssystemet (vulkanisering målt etter trinn 2) og det metalloksydaktiverte svovelvulkaniseringssystemet (vulkanisering målt etter trinn 3).
Eksempel 4
Dette eksemplet sammenligner vulkan!seringen for vulkaniserbare polymermaterialer ifølge foreliggende oppfinnelse ved benyttelse av et sinkoksydvulkaniseringssystem med vulkanise-ringen for et tilsvarende materiale ved bruk av et sinkperok-sydvulkaniseringssystem. Ingrediensene angitt i tabell 4 ble blandet som beskrevet for trinnene 1 og 2 i eksempel 3. De resulterende blandinger ble rullet av og undersøkt med hensyn på vulkanisering. Sinkperoksydet benyttet i dette og de følgende eksempler, var en lateksdispergert forsats bestående av ca. 50 vektdeler sinkperoksyd I ca. 50 vektdeler av en nitrilgummi med middels akrylnitrilinnhold tilgjengelig under betegnelsen "KRYNAC PA50". Vulkaniserlngen for det vulkaniserbare polymermaterialet ifølge foreliggende oppfinnelse (forsøk 1 og 2) er overlegen den for sammenligningsmaterialet (forsøk 3).
Eksempel 5
Dette eksempel sammenligner vulkaniserlngen for et antall forbindelser fremstilt ved blanding av ingrediensene angitt i tabell 5. Ingrediensene i trinn 1 ble grundig blandet på en kald gummimølle, mens temperaturen av blandingene ble holdt under 60°C. De resulterende blandingene ble overført til en "Brabender"-blander og varmebehandlet ved blanding i 3 minutter med en hodetemperatur på ca. 100°C. Blandingene nådde en maksimaltemperatur på 125°C-142°C. Ingrediensene i trinn 2 ble så blandet med den varmebehandlede blandingen på en kald gummimølle som i det første trinnet, og de resulterende materialene ble rullet av og undersøkt med hensyn til vulkanisering. Noen dobbeltforsøk ble utført under utelatelse av varmebehandlingstrinnet i "Brabender"-blanderen (forsøk 1, 2, 4, 5, 6, 9, 13 og 14).
Forsøk 1 er komparativt, polymersammensetningen har et sinkperoksydherdesystem som i eksempel 4, forsøk 3. Forsøkene 2 og 3 er komparative og inneholder ikke additiver for å forhindre for tidlig inntredende vulkanisering av materialene. Forsøkene 4 til 8 er komparative og benytter flerverdige metallsalter av alkansyrer. Forsøkene 9-12 er komparative og benytter forskjellige andre tidligere kjente additiver for å retardere vulkaniserlngen. Forsøkene 13-15 illustrerer foreliggende oppfinnelse ved bruk av natrium- og kaliumstearat.
Eksempel 6
Dette eksemplet viser virkningen av temperatur og tid som benyttes i varmebehandlingstrinnet. Forbindelsen i eksempel 5, forsøk 13, ble benyttet gjennom forsøket. Ingrediensene ble blandet med varmebehandling som i eksempel 5. Tabell 7 viser de effektene varmebehandling i 3 minutter i en "Brabender"-blander med forskjellige innledende hodetempera-turer har på vulkaniserlngen. Tabell 8 viser effekten av forskjellige behandlingstider benyttet ved en konstant hodetemperatur. Mens eksempel 5 viste at varmebehandling gir en tidlig forbedring i vulkaniserlngen viser dette eksemplet at hverken varigheten av varmebehandlingen eller den innledende hodetemperaturen av blanderen er av betydning. Så lenge som sammensetningens temperatur når fra 85"C til 175°C under blandingen, vil varmebehandling finne sted og til-veiebringe en forbedring i vulkaniserlngen.
Eksempel 7
Dette eksemplet illustrerer foreliggende oppfinnelse og viser de effektene mengden av natriumstearat som benyttes i sammensetningene har på vulkaniserlngen. Ingrediensene vist i tabell 9 ble blandet med varmebehandling som i eksempel 5. Forsøk 1 er komparativt.
Eksempel 8
Dette eksempel illustrerer foreliggende oppfinnelse ved bruk av magnesium- og kalsiumoksyd som metalloksyd i materialene. Ingrediensene angitt i tabell 10 ble blandet med varmebehandling som i eksempel 5. Forsøkene 1 og 3 er komparative. I hvert forsøk ble det benyttet 5 vektdeler rent oksyd.
Eksempel 9
Dette eksempel sammenligner vulkaniserlngen for et antall materialer fremstilt ved å blande ingrediensene vist i tabell 11. En tretrinnsfremgangsmåte tilsvarende eksempel 3 ble benyttet og vulkaniserlngen ble målt etter trinn 2 og igjen etter trinn 3. I dette eksempel ble trinn 1 utført som en serie blandetrinn hvor innledningsvis alt XNBR, en tredjedel av kjønrøkinnholdet og alt alkalimetallsaltet ble tilsatt til "Brabender"-blanderen med hode-temperatur på ca. 80"C. Blandingen ble startet og fortsatte i 1 minutt, deretter ble ytterligere en tredjedel av kjønrøkinnholdet og halvparten av dioktylftalatet tilsatt. Blandingen ble fortsatt i ytterligere 1,5 minutter og deretter ble den gjenværende tredjedel av kjønrøkinnholdet og den siste halvdelen av dioktylftalatet tilsatt. Blandingen ble fortsatt i ytterligere 2,5 minutter og den maksimale kammertemperaturen er angitt i tabellen. Den resulterende blandingen ble overført til en kald gummimølle og trinnene 2 og 3 ble utført som i eksempel 3. Forsøkene 1 til 5 illustrerer foreliggende oppfinnelse, mens forsøk 6 er komparativt.
Trinn 11
Maksimal kammertemperatur Trinn 2
Trinn 3
Trinn 11 - forts.
Eksempel 10
Dette eksempel illustrerer at de vulkaniserbare polymermaterialene ifølge foreliggende oppfinnelse kan oppvarmes slik at det dannes vulkanisater med meget gode fysikalske egenskaper. Ingrediensene angitt i tabell 12 ble blandet i to trinn som vist. Trinn 1 ble utført i en "Banbury"-blander, mens trinn 2 ble utført på en kald gummimølle som beskrevet i de foregående eksempler. Vulkanisering og Mooney-viskositet ble bestemt for materialene. Materialene ble så vulkanisert ved oppvarming til 165 °C i det tidsrom som er angitt i tabellen slik at det ble tilveiebragt den samme herdetilstan-den 1 hver sammensetning som målt ved tgø. Fysikalske egenskaper for vulkanisatene ble bestemt ved konvensjonelle, velkjente metoder. For bestemmelsen av hårdheten og abra-sjonen ble materialene oppvarmet i ytterligere 5 minutter utover tgQ-tiden, og for kompresjonsbestemmelsen i ytterligere 15 minutter utover tgø. Forsøkene 1-4 er komparative, mens forsøkene 5-10 illustrerer foreliggende oppfinnelse.
Claims (2)
1.
Vulkaniserbart polymermateriale som innbefatter en karboksylert nitrilgummi og ett eller flere flerverdige metalloksyder, karakterisert ved at materialet i tillegg innbefatter 0,5-25 vektdeler pr. 100 vektdeler gummi av ett eller flere alkalimetallsalter valgt fra litium-, natrium- og kaliumsalter av Ci2_ig-alkansyrer.
2.
Polymermateriale ifølge krav 1, karakterisert ved at alkalimetallsaltet velges fra natrium- og kaliumstearat og at mengden av saltet er fra 0,5 til 10, fortrinnvis 2-5 vektdeler pr. 100 vektdeler gummi.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/579,547 US4525517A (en) | 1984-02-13 | 1984-02-13 | Vulcanizable polymer compositions with improved scorch |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO850461L NO850461L (no) | 1985-08-14 |
| NO171794B true NO171794B (no) | 1993-01-25 |
| NO171794C NO171794C (no) | 1993-05-05 |
Family
ID=24317359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO850461A NO171794C (no) | 1984-02-13 | 1985-02-07 | Vulkaniserbart nitrilgummimateriale |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4525517A (no) |
| EP (1) | EP0156475B1 (no) |
| JP (1) | JPH066641B2 (no) |
| AU (1) | AU571928B2 (no) |
| BR (1) | BR8500575A (no) |
| CA (1) | CA1265286A (no) |
| DE (1) | DE3566673D1 (no) |
| DK (1) | DK60185A (no) |
| MX (1) | MX166727B (no) |
| NO (1) | NO171794C (no) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63137939A (ja) * | 1986-11-28 | 1988-06-09 | Nitta Kk | ベルト用ゴム組成物およびそれを用いたベルト |
| US4952634A (en) * | 1987-01-21 | 1990-08-28 | Synthetic Products Company | Curable carboxylated polymers containing polymeric polyvalent metal salt crosslinking agents |
| US4757110A (en) * | 1987-03-05 | 1988-07-12 | Polysar Limited | Thermoplastic rubber compositions |
| IT1273601B (it) * | 1995-04-21 | 1997-07-08 | Atochem Elf Italia | Polimeri acrilici per stampaggio |
| CA2358947A1 (en) * | 2001-10-12 | 2003-04-12 | Bayer Inc. | Process for crosslinking carboxylated nitrile rubber, hydrogenating carboxylated nitrile rubber, the crosslinked rubber and its' uses |
| DE102005047115A1 (de) * | 2005-09-30 | 2007-04-05 | Lanxess Deutschland Gmbh | Vernetzbare Zusammensetzungen, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung |
| AU2016390428C1 (en) | 2016-01-29 | 2022-07-28 | Skinprotect Corporation Sdn Bhd | Elastomeric articles, compositions, and methods for their production |
| EP3954523A1 (en) | 2017-07-25 | 2022-02-16 | Skinprotect Corporation SDN BHD | Elastomeric gloves and method for their production |
| CN108467525B (zh) * | 2018-04-21 | 2021-03-09 | 常州市五洲化工有限公司 | 专用于羧基丁腈橡胶的硫化体系组合物及其制备方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA725070A (en) * | 1966-01-04 | R. Wood Paul | Rubber chemicals | |
| US2075251A (en) * | 1936-05-11 | 1937-03-30 | Marbon Corp | Treatment of stabilized rubber derivatives |
| US2368522A (en) * | 1944-08-14 | 1945-01-30 | Cornell | Lubricated rubber compositions |
| US2459874A (en) * | 1947-03-14 | 1949-01-25 | Du Pont | Coating composition and sheets coated therewith |
| US2669550A (en) * | 1950-11-24 | 1954-02-16 | Goodrich Co B F | Method of elasticizing plastic carboxyl containing synthetic polymeric rubbery materials and elastic products produced thereby |
| US2849426A (en) * | 1954-01-19 | 1958-08-26 | Firestone Tire & Rubber Co | Treatment of carboxyl-containing polymers |
| US3178389A (en) * | 1962-04-19 | 1965-04-13 | Goodrich Co B F | Non-scorching curable carboxylic polymer compositions |
| US3403136A (en) * | 1963-09-06 | 1968-09-24 | Standard Brands Chem Ind Inc | Carboxylic elastomers |
| FR1521899A (fr) * | 1966-05-04 | 1968-04-19 | Internat Synthetic Rubber Comp | Procédé de fabrication de polymères réticulés du butadiène |
| CA1094720A (en) * | 1977-04-14 | 1981-01-27 | Polysar Limited | Silica filled vulcanizates |
| JPS5915356B2 (ja) * | 1981-02-03 | 1984-04-09 | 日本メクトロン株式会社 | 加硫性ブレンドゴム組成物 |
-
1984
- 1984-02-13 US US06/579,547 patent/US4525517A/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-11-15 CA CA000467922A patent/CA1265286A/en not_active Expired - Fee Related
-
1985
- 1985-02-07 AU AU38517/85A patent/AU571928B2/en not_active Ceased
- 1985-02-07 NO NO850461A patent/NO171794C/no unknown
- 1985-02-08 DK DK60185A patent/DK60185A/da not_active Application Discontinuation
- 1985-02-08 BR BR8500575A patent/BR8500575A/pt unknown
- 1985-02-11 MX MX026671A patent/MX166727B/es unknown
- 1985-02-11 EP EP85300900A patent/EP0156475B1/en not_active Expired
- 1985-02-11 DE DE8585300900T patent/DE3566673D1/de not_active Expired
- 1985-02-12 JP JP60025084A patent/JPH066641B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO171794C (no) | 1993-05-05 |
| AU571928B2 (en) | 1988-04-28 |
| CA1265286A (en) | 1990-01-30 |
| JPH066641B2 (ja) | 1994-01-26 |
| AU3851785A (en) | 1985-08-22 |
| DK60185D0 (da) | 1985-02-08 |
| US4525517A (en) | 1985-06-25 |
| MX166727B (es) | 1993-01-29 |
| DK60185A (da) | 1985-08-14 |
| DE3566673D1 (en) | 1989-01-12 |
| BR8500575A (pt) | 1985-09-24 |
| EP0156475A1 (en) | 1985-10-02 |
| EP0156475B1 (en) | 1988-12-07 |
| JPS60188436A (ja) | 1985-09-25 |
| NO850461L (no) | 1985-08-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO171794B (no) | Vulkaniserbart nitrilgummimateriale | |
| US3251797A (en) | Plasticized polyvinyl chloride compositions with polymers of sulfur and an unsaturated compound | |
| US4604420A (en) | Vulcanizable polymer compositions with improved scorch | |
| DE2233359A1 (de) | Niedrigviskose pastoese kautschukmassen | |
| US3399181A (en) | Compounding and curing neoprene rubber | |
| US2191266A (en) | Softening rubber | |
| US2327975A (en) | Vulcanizable polymerization product and a process of producing same | |
| JP3221957B2 (ja) | 加硫可能なゴム組成物 | |
| US2052607A (en) | Rubber compounding material and method of using | |
| US3189567A (en) | Process for vulcanization of butyl rubber | |
| US4575531A (en) | Partially hydrolyzed ethylene-vinyl acetate (EVA) elastomers vulcanizable with sulfur | |
| US5068982A (en) | Rubber boot containing heat reflecting means | |
| US2384269A (en) | Quick curing neoprene cement | |
| US3248360A (en) | Non-scorching curable carboxylic polymer compositions | |
| US4737528A (en) | Vulcanizable polymer mixtures, their production and use and vulcanizates obtained therefrom | |
| US3259598A (en) | Vulcanizing agent prepared from sulfur, linseed oil and styrene | |
| US3997493A (en) | High flash point oil-extended rubber | |
| US2268501A (en) | Vulcanization of rubber | |
| JPS59122532A (ja) | ゴムの耐寒性向上剤 | |
| US5148565A (en) | Method for making a rubber boot containing heat reflecting means | |
| US2828272A (en) | Rubber composition containing a resinous dispersing agent, and a process of compounding such a composition | |
| JPS5943483B2 (ja) | 無定形共重合体の低温加硫方法 | |
| JPS61250042A (ja) | 耐摩耗性に優れたゴム組成物 | |
| US3645966A (en) | Stabilization of rubber | |
| JPS59193937A (ja) | ジエン系ゴム用添加剤 |