RU2421484C2 - Substance for improving processing properties of elastomeric mixtures - Google Patents

Substance for improving processing properties of elastomeric mixtures Download PDF

Info

Publication number
RU2421484C2
RU2421484C2 RU2008128567/05A RU2008128567A RU2421484C2 RU 2421484 C2 RU2421484 C2 RU 2421484C2 RU 2008128567/05 A RU2008128567/05 A RU 2008128567/05A RU 2008128567 A RU2008128567 A RU 2008128567A RU 2421484 C2 RU2421484 C2 RU 2421484C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
another embodiment
rubber
polymer
mixture
mixtures
Prior art date
Application number
RU2008128567/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008128567A (en
Inventor
Уолтер Харви УОДДЕЛЛ (US)
Уолтер Харви УОДДЕЛЛ
Дейвид Йэньлун ЧУН (US)
Дейвид Йэньлун ЧУН
Роберт С. НЕЙПИР (US)
Роберт С. НЕЙПИР
Доналд С. ТРЕЙСИ (US)
Доналд С. ТРЕЙСИ
Дирк Ф. РУКУ (BE)
Дирк Ф. РУКУ
Original Assignee
Эксонмобил Кемикэл Пейтентс Инк.
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 Эксонмобил Кемикэл Пейтентс Инк. filed Critical Эксонмобил Кемикэл Пейтентс Инк.
Priority to RU2008128567/05A priority Critical patent/RU2421484C2/en
Publication of RU2008128567A publication Critical patent/RU2008128567A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2421484C2 publication Critical patent/RU2421484C2/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method of preparing elastomeric mixtures involving bringing at least one elastomer derived from isomonoolefin C4-C7 into contact with a substance for improving processing parameters, which contains at least one functionalised polymer, having at least one succinic anhydride group and having number-average molecular weight 800-2500 and viscosity 35-1000 cS at 100°C. The invention also describes articles such as tyre tubes, made from said elastomeric mixtures.
EFFECT: obtaining substances which improve processing.
12 cl, 14 tbl

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к веществам для улучшения технологических свойств для применения при приготовлении эластомерных смесей. Так, в частности, изобретение относится к веществам для улучшения технологических свойств, включающим функционализованные полимеры, для применения при приготовлении эластомерных смесейThe invention relates to substances for improving technological properties for use in the preparation of elastomeric mixtures. So, in particular, the invention relates to substances for improving technological properties, including functionalized polymers, for use in the preparation of elastomeric mixtures

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION

В шинной промышленности изготовители шин и компонентов шин, когда изготавливают такие изделия, располагают бескрайним выбором. Так, например, выбор компонентов для технических резиновых смесей для шин и компонентов шин зависит от баланса целевых свойств и такой конечной цели применения, как шины с диагональным или радиальным расположением нитей корда в каркасе, а также конечной цели применения изделия (например, для самолетов, грузовых автомобилей/автобусов или легковых автомобилей).In the tire industry, manufacturers of tires and tire components, when they manufacture such products, have an endless choice. So, for example, the choice of components for technical rubber compounds for tires and tire components depends on the balance of the target properties and such an end use as tires with a diagonal or radial arrangement of cord threads in the carcass, as well as the end use of the product (for example, for airplanes, trucks / buses or cars).

В равной степени важным соображением при выборе компонентов может оказаться способность к эффективной переработке отдельных компонентов в резиновых смесях партии, а затем к последующей переработке этих невулканизованных резиновых смесей. Так, например, сухие твердые частицы, в частности свободные от пыли частицы наподобие наполнителей, можно с легкостью пневмотранспортировать и автоматически взвешивать в требуемых количествах для приготовления партии в закрытых резиносмесителях, таких как смесители Banbury™. Сыпучие порошкообразные материалы, такие как пакетированные полимеры, могут потребовать измельчения до частиц меньших, более удобных в обращении размеров, таким образом, чтобы в точности добавлять количества, требующиеся для приготовления партии. Жидкостям свойственны такие же проблемы транспортировки, взвешивания, но они также могут создавать дополнительные заботы с учетом их летучести и необходимости перетекания без потерь из-за утечки. Так, например, вязкая жидкость может потребовать нагрева с целью содействовать достижению требуемых скоростей потоков для точного взвешивания и загрузки при приготовлении партии в закрытом резиносмесителе без выделения летучих газообразных выбросов.An equally important consideration in selecting components may be the ability to efficiently process individual components in a batch rubber composition, and then to subsequently process these unvulcanized rubber compounds. For example, dry solids, in particular dust-free particles such as fillers, can be easily pneumatically transported and automatically weighed in the required quantities to prepare a batch in closed rubber mixers such as Banbury ™ mixers. Bulk powder materials, such as packaged polymers, may require grinding to smaller, more convenient to handle particles, so as to accurately add the quantities required to prepare the batch. Liquids have the same problems of transportation, weighing, but they can also create additional concerns in view of their volatility and the need for flow without loss due to leakage. For example, a viscous liquid may require heating to help achieve the required flow rates for accurate weighing and loading when preparing a batch in a closed rubber mixer without emitting volatile gaseous emissions.

Более того дополнительная последующая переработка этих невулканизованных резиновых смесей может в высокой степени зависеть от конкретно применяемого заводского оборудования. Таким образом, свойства невулканизованных резиновых смесей, такие как значения вязкости по Муни и подвулканизации по Муни, могут быть важными переменными и параметрами для того, чтобы обеспечить содействие в оптимизации эффективности изготовления, особенно поскольку оборудование для переработки каучука после смешения, такое как вальцы, валковые зажимные губки, каландры, шприц-машины и т.п., на предприятиях по всему миру может значительно разниться технологическими объемами, скоростями и рабочими температурами. Таким образом, потребность в каком-либо компоненте для таких смесей обусловлена его способностью содействовать легкости переработки невулканизованных резиновых смесей. Так, в частности, в процессе изготовления той части шины, которая отвечает за воздухонепроницаемость, такой как внутренняя оболочка шины, изготовители обращаются к множеству технических приемов, включая широко распространенное применение "бутильных" каучуков или эластомеров в различных вариантах.Moreover, the additional subsequent processing of these unvulcanized rubber compounds may highly depend on the particular plant equipment used. Thus, the properties of unvulcanized rubber compounds, such as Mooney viscosity and Mooney vulcanization, can be important variables and parameters in order to provide assistance in optimizing production efficiency, especially since post-mixing rubber processing equipment such as rollers, rolls clamping jaws, calendars, syringe machines, etc., at enterprises around the world can vary significantly in technological volumes, speeds and operating temperatures. Thus, the need for any component for such mixtures is due to its ability to facilitate the ease of processing of unvulcanized rubber compounds. So, in particular, in the manufacturing process of the part of the tire that is responsible for air tightness, such as the inner shell of the tire, manufacturers turn to a variety of techniques, including the widespread use of "butyl" rubbers or elastomers in various ways.

Бутилкаучуки, в общем сополимеры изобутилена и изопрена, необязательно галоидированные, находят широко распространенное применение благодаря их способности придавать шине целевые свойства воздухонепроницаемости. Галобутилкаучуки (галоидированные бутилкаучуки) представляют собой полимеры, которые выбирают с целью удерживания воздуха во внутренних оболочках шин для применений на легковых автомобилях, грузовых автомобилях/автобусах, самолетах (см., например, US №5922153, US №5491196, EP 0102844 и ЕР 0127998). Бромбутилкаучук, хлорбутилкаучуки и разветвленные ("звездообразные") галоидированные бутилкаучуки представляют собой эластомеры на изобутиленовой основе, которые могут быть приготовлены для этих конкретных целей применения. Особый интерес благодаря своим усовершенствованиям в сравнении с традиционными бутилкаучуками вызывают также эластомеры EXXPRO™ (ExxonMobil Chemical Company, Хьюстон, шт.Техас), в общем галоидированные статистические сополимеры изобутилена и пара-метилстирола (см., например, US №6293327, US №5386864, опубликованная заявка на патент US №2002/151636; JP 2003170438 и JP 2003192854; применение различных технических приемов в отношении смесей промышленных эластомеров EXXPRO™ с другими полимерами).Butyl rubbers, generally copolymers of isobutylene and isoprene, optionally halogenated, find widespread use due to their ability to impart targeted air tightness to the tire. Halobutyl rubbers (halogenated butyl rubbers) are polymers that are selected to retain air in the inner shells of tires for applications in cars, trucks / buses, airplanes (see, for example, US No. 5922153, US No. 5491196, EP 0102844 and EP 0127998 ) Bromobutyl rubber, chlorobutyl rubbers and branched ("star") halogenated butyl rubbers are isobutylene-based elastomers that can be prepared for these specific applications. EXXPRO ™ elastomers (ExxonMobil Chemical Company, Houston, TX), generally halogenated random copolymers of isobutylene and para-methyl styrene (see, for example, US No. 6293327, US No. 5386864) are also of particular interest due to their improvements over traditional butyl rubbers. published patent application US No. 2002/151636; JP 2003170438 and JP 2003192854; application of various techniques for mixtures of industrial EXXPRO ™ elastomers with other polymers).

Из множества выборов, производимых специалистом по переработке вышеупомянутых эластомерных смесей, выбор вещества для улучшения технологических свойств приобретает возрастающее значение. Вещества для улучшения технологических свойств являются важным фактором в процессе переработки эластомеров для внутренних оболочек шин, поскольку они могут повлиять на проницаемость вулканизованной шины, способность компонентов формованной, но невулканизованной шины прилипать друг к другу, называемую "липкостью в невулканизованном состоянии", и/или эффективность последующей переработки невулканизованных резиновых смесей. Путем выбора соответствующего вещества для улучшения технологических свойств производитель может повлиять на условия, в которых перерабатывают эластомеры, и многие из свойств изделий конечного применения, изготовленных из этих эластомеров. Так, например, невулканизованная резиновая смесь с пониженной вязкостью по Муни может позволить увеличить значения производительности. Однако чрезмерно низкая вязкость по Муни может привести к растягиванию или надрыву невулканизованной резиновой смеси, потенциально увеличивая количество отходов. Подобным же образом увеличение подвулканизации по Муни невулканизованной резиновой смеси может позволить использовать более высокие рабочие температуры вальцов, валковых зажимных губок, каландров, шприц-машин и т.п.Of the many choices made by a specialist in the processing of the aforementioned elastomeric mixtures, the choice of a substance for improving technological properties is of increasing importance. Substances for improving technological properties are an important factor in the processing of elastomers for tire inner shells, as they can affect the permeability of the vulcanized tire, the ability of the components of the molded but unvulcanized tire to adhere to each other, called "stickiness in the unvulcanized state", and / or efficiency subsequent processing of unvulcanized rubber compounds. By selecting the appropriate substance to improve technological properties, the manufacturer can influence the conditions in which elastomers are processed and many of the properties of end-use products made from these elastomers. Thus, for example, an unvulcanized low Mooney viscosity rubber compound can increase productivity values. However, an excessively low Mooney viscosity can lead to stretching or tearing of the unvulcanized rubber composition, potentially increasing the amount of waste. Similarly, an increase in Mooney vulcanization of an unvulcanized rubber composition may allow the use of higher operating temperatures of rollers, roll jaws, calendars, syringe machines, and the like.

В последнее время для содействия в переработке эластомерных смесей в промышленности всеобщее признание получило применение дистиллятных "фракций" из процесса нефтеперегонки или таких масел для наполнения каучука в стадии латекса, как ароматические, парафиновые, нафтеновые масла и их смеси (см., например, US №5162409 и US №5631316). Однако применение этих компонентов может привести к повышению проницаемости пневматической мембраны, такой как внутренняя оболочка шины. Позднее большой интерес вызвали полибутеновые вещества для улучшения технологических свойств благодаря их способности уменьшать проницаемость пневматического мембранного компонента при одновременном сохранении других целевых свойств находящейся в процессе обслуживания шины и/или при изготовлении шины (см., например, US №6710116, опубликованную заявку на патент US №2005/0027062, WO 2002/32995, WO 2002/32992, WO 2002/32993, WO 2002/48257 и WO 2004/009700). Применение полибутеновых веществ для улучшения технологических свойств является радикальным отклонением от последних устремлений, поскольку эти вещества для улучшения технологических свойств получают проведением процессов полимеризации недистиллятных "фракций" процесса нефтеперегонки.Recently, to facilitate the processing of elastomeric mixtures in industry, the use of distillate “fractions” from the oil distillation process or oils for filling rubber in the latex stage such as aromatic, paraffin, naphthenic oils and mixtures thereof has gained widespread acceptance (see, for example, US No. 5162409 and US No. 5631316). However, the use of these components can increase the permeability of a pneumatic membrane, such as the inner shell of a tire. Later, polybutene substances were of great interest for improving technological properties due to their ability to reduce the permeability of the pneumatic membrane component while preserving other target properties of a tire that is in the process of maintenance and / or in the manufacture of a tire (see, for example, US No. 6710116, published US patent application No. 2005/0027062, WO 2002/32995, WO 2002/32992, WO 2002/32993, WO 2002/48257 and WO 2004/009700). The use of polybutene substances to improve technological properties is a radical deviation from recent aspirations, since these substances to improve technological properties are obtained by polymerization of non-distillate "fractions" of the oil distillation process.

Ссылки на описания других известных технических решений включают WO 2004/058874 и JP 2003292705.References to descriptions of other known technical solutions include WO 2004/058874 and JP 2003292705.

Однако еще большие усовершенствования необходимы для придания балансу свойств более существенных возможностей выбора и гибкости, которые изготовители должны учитывать, когда принимают решения того, каким образом эластомеры должны быть переработаны в свете целевых свойств конкретных изделий конечного применения. Так, например, все еще необходимо дополнительно уменьшить проницаемость пневматического мембранного компонента шины или сохранить проницаемость пневматического мембранного компонента и/или уменьшить препятствия при переработке невулканизованных резиновых смесей. Настоящее изобретение удовлетворяет этому требованию обеспечением более значительных возможностей выбора в этом отношении благодаря применению веществ для улучшения технологических свойств, включающих функционализованные полимеры, представленные в настоящем описании.However, even greater improvements are needed to give the balance of properties more substantial choices and flexibility that manufacturers must consider when deciding how elastomers should be recycled in light of the targeted properties of specific end-use products. So, for example, it is still necessary to further reduce the permeability of the pneumatic membrane component of the tire or to maintain the permeability of the pneumatic membrane component and / or to reduce obstacles in the processing of unvulcanized rubber compounds. The present invention satisfies this requirement by providing greater choices in this regard through the use of process enhancing materials, including the functionalized polymers described herein.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

По изобретению предлагаются способы приготовления эластомерных смесей, включающие контактирование по меньшей мере одного эластомера с веществом для улучшения технологических свойств, где это вещество для улучшения технологических свойств включает по меньшей мере один функционализованный полимер, обладающий по меньшей мере одной ангидридной группой.The invention provides methods for preparing elastomeric mixtures, comprising contacting at least one elastomer with a substance for improving technological properties, where this substance for improving technological properties includes at least one functionalized polymer having at least one anhydride group.

В другом варианте выполнения изобретения также предлагаются такие изделия, как внутренние оболочки шин, изготовленные из вышеупомянутых эластомерных смесей.In another embodiment, products such as inner shells of tires made from the aforementioned elastomeric blends are also provided.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Далее описаны различные конкретные варианты, версии и примеры выполнения изобретения, включая предпочтительные варианты и определения, которые приняты в настоящем описании с целью понимания сущности заявленного изобретения.The following describes various specific options, versions and examples of carrying out the invention, including preferred options and definitions that are adopted in the present description in order to understand the essence of the claimed invention.

В приведенной в настоящем описании ссылке на "группы" Периодической таблицы элементов использована новая схема нумерации для групп Периодической таблицы элементов, которая представлена в Hawley's Condensed Chemical Dictionary 852 (издание 13-ое, 1997 г.).In the present description of the link to the "groups" of the Periodic Table of Elements, a new numbering scheme for the groups of the Periodic Table of Elements is used, which is presented in the Hawley's Condensed Chemical Dictionary 852 (13th edition, 1997).

Понятие "суспензия" относится к объему разбавителя, включающему полимеры, которые выпали в осадок из разбавителя, мономеры, кислоту Льюиса и инициатор. Концентрацию суспензии выражают в объемных процентах частично или полностью выпавших в осадок полимеров в пересчете на общий объем суспензии.The term "suspension" refers to the volume of the diluent, including polymers that precipitated from the diluent, monomers, Lewis acid and initiator. The concentration of the suspension is expressed in volume percent of partially or completely precipitated polymers in terms of the total volume of the suspension.

Понятие "полимер" может быть использовано для ссылки на гомополимеры, сополимеры, тройные сополимеры и т.д. Подобным же образом понятие "сополимер" может относиться к полимеру, включающему звенья по меньшей мере двух мономеров необязательно со звеньями других мономеров.The term "polymer" can be used to refer to homopolymers, copolymers, ternary copolymers, etc. Similarly, the term "copolymer" may refer to a polymer comprising units of at least two monomers, optionally with units of other monomers.

Когда о полимере говорят как о включающем мономер, этот мономер содержится в полимере в полимеризованной форме или в форме производного этого мономера. Однако для простоты ссылки используют сокращенное выражение "включающий (соответствующий) мономер" или т.п. Подобным же образом, когда каталитические компоненты описаны как включающие компоненты в нейтральных стабильных формах, для специалиста в данной области техники вполне понятно, что ионогенная форма компонента является формой, которая взаимодействует с мономерами с образованием полимеров.When a polymer is referred to as comprising a monomer, this monomer is contained in the polymer in a polymerized form or in the form of a derivative of this monomer. However, for simplicity of reference, the abbreviated expression “including (appropriate) monomer” or the like is used. Similarly, when the catalytic components are described as including components in neutral stable forms, it will be readily apparent to those skilled in the art that the ionic form of the component is a form that reacts with monomers to form polymers.

Понятие "каучук" относится к любому полимеру или композиции полимеров, соответствующей следующему определению по стандарту ASTM D 1566: "материал, который способен к восстановлению после больших деформаций и может быть или уже модифицирован до состояния, в котором по существу нерастворим (но может набухать) в кипящем растворителе…". Понятие "эластомер" и понятие "каучук" могут быть использованы как взаимозаменяемые.The term "rubber" refers to any polymer or composition of polymers that meets the following definition according to ASTM D 1566: "a material that is capable of recovering after large deformations and can or is already modified to a state in which it is essentially insoluble (but can swell) in boiling solvent ... " The term “elastomer” and the term “rubber” can be used interchangeably.

Понятие "эластомерная смесь" относится к любой смеси, включающей по меньшей мере один эластомер, как он представлен выше.The term "elastomeric mixture" refers to any mixture comprising at least one elastomer, as presented above.

Понятие "вулканизованная резиновая смесь" согласно определению по стандарту ASTM D1566 относится к "структурированному эластическому материалу, компаундированному из эластомера, чувствительного к большим деформациям под действием слабого усилия, способным при устранении усилия деформации к быстрому действенному восстановлению приблизительно до своих первоначальных размеров и формы". Понятия "вулканизованная эластомерная смесь" с понятием "отвержденная резиновая смесь", относящиеся к любой эластомерной смеси, которую предварительно подвергают обработке в процессе вулканизации и/или которая включает или которую получают с использованием эффективного количества вулканизующего вещества или вулканизующей группы, используют как взаимозаменяемые.The term "vulcanized rubber compound" as defined by ASTM D1566 refers to a "structured elastic material compounded from an elastomer that is sensitive to high deformations under the action of weak force, capable of quickly recovering the deformation force to approximately restore its original size and shape." The terms "vulcanized elastomeric mixture" with the term "cured rubber compound", referring to any elastomeric mixture that is pre-treated during the vulcanization process and / or which includes or which is obtained using an effective amount of a vulcanizing agent or vulcanizing group, are used interchangeably.

Термопластичный эластомер согласно определению по стандарту ASTM D1566 относится к каучукоподобному материалу, "который может быть повторно размягчен нагреванием и отвержден охлаждением благодаря характерному для полимера температурному диапазону и в размягченном состоянии может быть формован в изделия". Термопластичные эластомеры представляют собой системы разделенных микрофаз из по меньшей мере двух полимеров. Одной фазой является твердый полимер, который не обладает текучестью при комнатной температуре, но становится текучим, когда его нагревают, что придает термопластичным эластомерам их прочность. Другая фаза представляет собой мягкий каучукоподобный полимер, который придает термопластичным эластомерам их эластичность. Твердой фазой является, как правило, основная или непрерывная фаза.The thermoplastic elastomer, as defined by ASTM D1566, refers to a rubber-like material, "which can be re-softened by heating and cured by cooling due to the temperature range characteristic of the polymer and can be molded into articles in a softened state." Thermoplastic elastomers are systems of separated microphases of at least two polymers. One phase is a solid polymer that does not flow at room temperature, but becomes fluid when it is heated, which gives the thermoplastic elastomers their strength. The other phase is a soft, rubbery polymer that gives thermoplastic elastomers their elasticity. The solid phase is, as a rule, the main or continuous phase.

Термопластичный вулканизат согласно определению по стандарту ASTM D1566 относится к "термопластичному эластомеру с химически структурированной каучукоподобной фазой, получаемой динамической вулканизацией". Динамическая вулканизация представляет собой "процесс гомогенного смешения в расплаве термопластичного полимера и приемлемого реакционноспособного каучукоподобного полимера с получением термопластичного эластомера с химически структурированной каучукоподобной фазой…". Каучукоподобная фаза, структурирована она или не структурирована, является, как правило, небольшой или дисперсной фазой.Thermoplastic vulcanizate as defined by ASTM D1566 refers to a “thermoplastic elastomer with a chemically structured rubber-like phase obtained by dynamic vulcanization”. Dynamic vulcanization is "a process of homogeneous melt mixing of a thermoplastic polymer and an acceptable reactive rubber-like polymer to produce a thermoplastic elastomer with a chemically structured rubber-like phase ...". The rubbery phase, whether structured or not, is typically a small or dispersed phase.

Понятие "част./100" представляет собой количество частей на сто частей каучука или "частей" и указывает на общепринятое в данной области техники содержание компонентов смеси, определяемое относительно общего количества всех эластомерных компонентов. Всего част./100 или частей всех каучуковых компонентов содержится ли один, два, три или большее число разных каучуковых компонентов в данном рецепте, всегда выражают как 100 част./100. Содержание всех других некаучуковых компонентов устанавливают относительно 100 част. каучука и выражают в част./100. Таким путем можно легко сравнивать, например, концентрации вулканизующих веществ или содержания наполнителя и т.д. в разных смесях в пересчете на такую же относительную долю каучука без необходимости пересчета процентов для каждого компонента после регулирования концентраций только одного или нескольких компонентов.The term "part. / 100" represents the number of parts per hundred parts of rubber or "parts" and indicates the generally accepted in the art content of the components of the mixture, determined relative to the total number of all elastomeric components. In total part / 100 or parts of all rubber components, whether one, two, three or more different rubber components are contained in a given recipe, is always expressed as 100 parts / 100. The content of all other non-rubber components set relative to 100 frequent. rubber and expressed in frequent./100. This way you can easily compare, for example, the concentration of vulcanizing substances or the content of the filler, etc. in different mixtures, based on the same relative proportion of rubber, without the need to recalculate the percentages for each component after adjusting the concentrations of only one or more components.

Понятие "изомоноолефин" относится к любому олефиновому мономеру, содержащему по меньшей мере один углеродный атом, обладающему двумя заместителями при этом углеродном атоме.The term "isomonoolefin" refers to any olefin monomer containing at least one carbon atom having two substituents on the carbon atom.

Понятие "мультиолефин" относится к любому мономеру, обладающему двумя или большим числом двойных связей. В предпочтительном варианте мультиолефин представляет собой любой мономер, включающий две сопряженные двойные связи, такой как сопряженный диен наподобие изопрена.The term "multiolefin" refers to any monomer having two or more double bonds. In a preferred embodiment, the multiolefin is any monomer comprising two conjugated double bonds, such as a conjugated diene like isoprene.

Понятия "эластомер" или "полимер" на изобутиленовой основе относятся к эластомерам или полимерам, включающим по меньшей мере 70 мольных % повторяющихся звеньев из изобутилена.The terms "elastomer" or "polymer" based on isobutylene refers to elastomers or polymers comprising at least 70 mol% of repeating units of isobutylene.

Понятие "углеводород" относится к молекулам или сегментам молекул, содержащим главным образом водородные и углеродные атомы. В некоторых вариантах понятие "углеводород" охватывает также галоидированные аналоги углеводородов и аналоги, содержащие гетероатомы, как это более подробно обсуждается ниже.The term "hydrocarbon" refers to molecules or segments of molecules containing mainly hydrogen and carbon atoms. In some embodiments, the term “hydrocarbon” also encompasses halogenated hydrocarbon analogues and analogues containing heteroatoms, as discussed in more detail below.

Понятие "алкил" относится к парафиновой углеводородной группе, которая может быть дериватизирована из алкана удалением одного или нескольких водородных атомов у этого соединения, в частности такая, как, например, метильная группа (СН3) или этильная группа (СН3СН2) и т.д.The term “alkyl” refers to a paraffinic hydrocarbon group that can be derivatized from an alkane by removing one or more hydrogen atoms from this compound, in particular, such as, for example, a methyl group (CH 3 ) or an ethyl group (CH 3 CH 2 ) and etc.

Понятие "арил" относится к углеводородной группе, которая образует кольцевую структуру, характерную для ароматических соединений, таких как, например, бензол, нафталин, фенантрен, антрацен и т.д., и, как правило, обладает внутри своей структуры чередующейся двойной связью ("ненасыщенной группой"). Таким образом, арильная группа представляет собой группу, дериватизированную из ароматического соединения удалением у этого соединения одного или нескольких водородных атомов, в частности такая, как фенил или (С6Н5).The term “aryl” refers to a hydrocarbon group that forms a ring structure characteristic of aromatic compounds such as, for example, benzene, naphthalene, phenanthrene, anthracene, etc., and, as a rule, has an alternating double bond inside its structure ( "unsaturated group"). Thus, an aryl group is a group derivatized from an aromatic compound by removing one or more hydrogen atoms from this compound, in particular, such as phenyl or (C 6 H 5 ).

Под понятием "замещенный" подразумевают замещение по меньшей мере одной водородной группы по меньшей мере одним заместителем, выбранным, например, из атома галогена (хлора, брома, фтора или иода), аминогруппы, нитро, сульфокси (сульфонат или алкилсульфонат), тиола, алкилтиола и гидроксила; алкила, прямоцепочечного или разветвленного, содержащего от 1 до 20 углеродных атомов, примеры которого включают метил, этил, пропил, изопропил, нормальный бутил, изобутил, вторичный бутил, третичный бутил и т.д.; алкокси, прямоцепочечного или разветвленного алкокси, содержащего от 1 до 20 углеродных атомов, примеры которого включают метокси, этокси, пропокси, изопропокси, бутокси, изобутокси, вторичный бутокси, третичный бутокси, пентилокси, изопентилокси, гексилокси, гептилокси, октилокси, нонилокси и децилокси; галоалкила, который представляет собой прямоцепочечный или разветвленный алкил, содержащий от 1 до 20 углеродных атомов, который замещен по меньшей мере одним атомом галогена, примеры которого включают хлорметил, бромметил, фторметил, иодметил, 2-хлорэтил, 2-бромэтил, 2-фторэтил, 3-хлорпропил, 3-бромпропил, 3-фторпропил, 4-хлорбутил, 4-фторбутил, дихлорметил, дибромметил, дифторметил, дииодметил, 2,2-дихлорэтил, 2,2-дибромметил, 2,2-дифторэтил, 3,3-дихлорпропил, 3,3-дифторпропил, 4,4-дихлорбутил, 4,4-дифторбутил, трихлорметил, 4,4-дифторбутил, трихлорметил, трифторметил, 2,2,2-трифторэтил, 2,3,3-трифторпропил, 1,1,2,2-тетрафторэтил и 2,2,3,3-тетрафторпропил. Так, в частности, примеры "замещенного стирольного звена" включают n-метилстирол, n-этилстирол и т.д.By the term “substituted” is meant the substitution of at least one hydrogen group with at least one substituent selected, for example, from a halogen atom (chlorine, bromine, fluorine or iodine), an amino group, nitro, sulfoxy (sulfonate or alkyl sulfonate), thiol, alkylthiol and hydroxyl; alkyl, straight or branched, containing from 1 to 20 carbon atoms, examples of which include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, normal butyl, isobutyl, secondary butyl, tertiary butyl, etc .; alkoxy, straight or branched alkoxy containing from 1 to 20 carbon atoms, examples of which include methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, isobutoxy, secondary butoxy, tertiary butoxy, pentyloxy, isopentyloxy, hexyloxy, heptyloxy, octyloxy, nonyloxy and decyloxy; haloalkyl, which is straight chain or branched alkyl containing from 1 to 20 carbon atoms, which is substituted by at least one halogen atom, examples of which include chloromethyl, bromomethyl, fluoromethyl, iodomethyl, 2-chloroethyl, 2-bromoethyl, 2-fluoroethyl, 3-chloropropyl, 3-bromopropyl, 3-fluoropropyl, 4-chlorobutyl, 4-fluorobutyl, dichloromethyl, dibromomethyl, difluoromethyl, diiodomethyl, 2,2-dichloroethyl, 2,2-dibromomethyl, 2,2-difluoroethyl, 3,3- dichloropropyl, 3,3-difluoropropyl, 4,4-dichlorobutyl, 4,4-difluorobutyl, trichloromethyl, 4,4-difluorobutyl, trichloromethyl, tr fluoromethyl, 2,2,2-trifluoroethyl, 2,3,3-trifluoropropyl, 1,1,2,2-tetrafluoroethyl, and 2,2,3,3-tetrafluoropropyl. Thus, in particular, examples of the “substituted styrene unit” include n-methyl styrene, n-ethyl styrene, etc.

БутилкаучукButyl rubber

Предпочтительные эластомеры, которые могут быть использованы при выполнении настоящего изобретения, включают гомополимеры и сополимеры на изобутиленовой основе. Как сказано выше, понятие "эластомер или полимер на изобутиленовой основе" относится к эластомеру или полимеру, содержащему по меньшей мере 70 мольных % повторяющихся звеньев из изобутилена. Такие полимеры могут быть описаны как статистический сополимер дериватизированного из изомоноолефина с С4 по C7 звена, такого как дериватизированное из изобутилена звено, и по меньшей мере одного из других способных полимеризоваться звеньев. Сополимер на изобутиленовой основе может быть или может не быть галоидированным.Preferred elastomers that may be used in the practice of the present invention include isobutylene-based homopolymers and copolymers. As stated above, the term “isobutylene-based elastomer or polymer” refers to an elastomer or polymer containing at least 70 mol% of repeating isobutylene units. Such polymers can be described as a random copolymer of a C 4 to C 7 isomonoolefin derivatized unit, such as an isobutylene derivatized unit, and at least one of the other polymerizable units. The isobutylene-based copolymer may or may not be halogenated.

В одном варианте выполнения изобретения эластомер представляет собой каучук бутильного типа или разветвленный каучук бутильного типа, преимущественно галогенированные варианты этих эластомеров. Приемлемыми эластомерами являются ненасыщенные бутилкаучуки, такие как гомополимеры и сополимеры олефинов или изоолефинов и мультиолефинов или гомополимеры мультиолефинов. Эластомеры этих и других типов, приемлемые для выполнения изобретения, хорошо известны и описаны в работах Rubber Thechnology 209-581 (под ред. Morton, Chapman & Hall 1995), The Vanderbilt Rubber Handbook 105-122 (под ред. Ohm., фирма R.T.Vanderbilt Co., Inc. 1990) и Kresge и Wang в 8 KIRK-OTHMER ENCYCLOPEDIA OF CHEMICAL THECHNOLOGY 934-955 (фирма John Wiley & Sons, Inc. издание 4-ое, 1993). Неограничивающими примерами ненасыщенных эластомеров, которые могут быть использованы в способе и композиции по настоящему изобретению, являются изобутилен-изопреновый сополимер, полиизопрен, полибутадиен, полиизобутилен, бутадиен-стирольный сополимер, натуральный каучук, звездообразный бутилкаучук и их смеси. Приемлемые для выполнения настоящего изобретения эластомеры могут быть получены любым приемлемым путем, известным в данной области техники, и объем изобретения каким-либо конкретным методом получения эластомера, представленным в настоящем описании, не ограничен.In one embodiment, the elastomer is butyl rubber or branched butyl rubber, predominantly halogenated versions of these elastomers. Suitable elastomers are unsaturated butyl rubbers, such as homopolymers and copolymers of olefins or isoolefins and multiolefins or homopolymers of multiolefins. Elastomers of these and other types suitable for carrying out the invention are well known and described in Rubber Thechnology 209-581 (ed. Morton, Chapman & Hall 1995), The Vanderbilt Rubber Handbook 105-122 (ed. Ohm., RT Vanderbilt Co., Inc. 1990) and Kresge and Wang in 8 KIRK-OTHMER ENCYCLOPEDIA OF CHEMICAL THECHNOLOGY 934-955 (John Wiley & Sons, Inc. 4th edition, 1993). Non-limiting examples of unsaturated elastomers that can be used in the method and composition of the present invention are isobutylene-isoprene copolymer, polyisoprene, polybutadiene, polyisobutylene, butadiene-styrene copolymer, natural rubber, star butyl rubber and mixtures thereof. Elastomers suitable for carrying out the present invention may be prepared by any suitable method known in the art, and the scope of the invention by any particular elastomer production method described herein is not limited.

Эластомерные смеси могут включать по меньшей мере один бутилкаучук. Бутилкаучуки получают реакцией в смеси мономеров, причем эта смесь включает по меньшей мере (1) изоолефиновый с С4 по C7 мономерный компонент, такой как изобутилен, и (2) мультиолефиновый мономерный компонент. Изоолефин составляет от 70 до 99,5 мас.% от общей массы смеси мономеров в одном варианте и от 85 до 99,5 мас.% в другом варианте. Мультиолефиновый компонент содержится в мономерной смеси в количестве от 30 до 0,5 мас.% в одном варианте и от 15 до 0,5 мас.% в другом варианте. И тем не менее в еще одном варианте - от 8 до 0,5 мас.% мономерной смеси приходятся на долю мультиолефина.Elastomeric mixtures may include at least one butyl rubber. Butyl rubbers are prepared by reaction in a mixture of monomers, the mixture comprising at least (1) a C 4 to C 7 isoolefin monomer component, such as isobutylene, and (2) a multiolefin monomer component. The isoolefin comprises from 70 to 99.5 wt.% Of the total weight of the mixture of monomers in one embodiment and from 85 to 99.5 wt.% In another embodiment. The multiolefin component is contained in the monomer mixture in an amount of from 30 to 0.5 wt.% In one embodiment and from 15 to 0.5 wt.% In another embodiment. Nevertheless, in yet another embodiment, from 8 to 0.5 wt.% Of the monomer mixture are multiolefin.

Изоолефин представляет собой соединение с С4 no С7, неограничивающими примерами которого являются такие соединения, как изобутилен, изобутен, 2-метил-1-бутен, 3-метил-1-бутен, 2-метил-2-бутен, 1-бутен, 2-бутен, метилвиниловый эфир, инден, винилтриметилсилан, гексен и 4-метил-1-пентен. Мультиолефин представляет собой мультиолефин с С4 по С14, такой как изопрен, бутадиен, 2,3-диметил-1,3-бутадиен, мирцен, 6,6-диметилфульвен, гексадиен, циклопентадиен и пиперилен, а также другие мономеры, такие как описанные в ЕР 0279456 и US 5506316 и US 5162425. Для гомополимеризации или сополимеризации с получением бутилкаучуков приемлемы также другие полимеризующиеся мономеры, такие как стирол и дихлорстирол. Один вариант бутилкаучукового полимера по изобретению получают реакцией от 95 до 99,5 мас.% изобутилена и от 0,5 до 8 мас.% изопрена или тем не менее в другом варианте от 0,5 до 5,0 мас.% изопрена. Бутилкаучуки и способы их получения подробно описаны, например, в US 2356128, US 3968076, US 4474924, US 4068051 и US 5532312 (см., кроме того, WO 2004/058828, WO 2004/058827, WO 2004/058835, WO 2004/058836, WO 2004/058825, WO 2004/067577, a WO 2004/058829).An isoolefin is a compound with C 4 no C 7 , non-limiting examples of which are compounds such as isobutylene, isobutene, 2-methyl-1-butene, 3-methyl-1-butene, 2-methyl-2-butene, 1-butene , 2-butene, methyl vinyl ether, indene, vinyltrimethylsilane, hexene and 4-methyl-1-pentene. A multiolefin is a C 4 to C 14 multiolefin such as isoprene, butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, myrcene, 6,6-dimethyl fulvene, hexadiene, cyclopentadiene and piperylene, as well as other monomers such as described in EP 0279456 and US 5506316 and US 5162425. For homopolymerization or copolymerization to produce butyl rubbers, other polymerizable monomers such as styrene and dichlorostyrene are also acceptable. One embodiment of the butyl rubber polymer of the invention is prepared by reacting from 95 to 99.5% by weight of isobutylene and from 0.5 to 8% by weight of isoprene, or in another embodiment, from 0.5 to 5.0% by weight of isoprene. Butyl rubbers and methods for their preparation are described, for example, in US 2356128, US 3968076, US 4474924, US 4068051 and US 5532312 (see, in addition, WO 2004/058828, WO 2004/058827, WO 2004/058835, WO 2004 / 058836, WO 2004/058825, WO 2004/067577, a WO 2004/058829).

Промышленными примерами целесообразных бутилкаучуков являются изобутилен-изопреновые сополимеры EXXON™ бутильных сортов, обладающие вязкостью по Муни от 30 до 56 (ML 1+8 при 125°С) (фирма ExxonMobil Chemical Company, Хьюстон, шт. Техас). Другой промышленный пример целесообразного каучука бутильного типа представляет собой изобутиленовый каучук VISTANEX™, обладающий средневязкостной молекулярной массой от 0,75 до 2,34×10 (фирма ExxonMobil Сhemical Company, Хьюстон, шт.Техас).Industrial examples of useful butyl rubbers are EXXON ™ isobutylene-isoprene copolymers of butyl grades having a Mooney viscosity of 30 to 56 (ML 1 + 8 at 125 ° C.) (ExxonMobil Chemical Company, Houston, TX). Another industrial example of a suitable butyl rubber is VISTANEX ™ isobutylene rubber having a viscosity average molecular weight of 0.75 to 2.34 × 10 (ExxonMobil Chemical Company, Houston, TX).

Звездообразный бутилкаучукStar-Butyl Rubber

Другой вариант бутилкаучука, который может быть использован при выполнении изобретения, представляет собой разветвленный или "звездообразный" бутилкаучук. Эти каучуки описаны, например, в ЕР 0678529 B1, US 5182333 и US 5071913. В одном варианте звездообразный бутилкаучук ("ЗОБ") представляет собой композицию бутилкаучука (либо галоидированного, либо негалоидированного) и полидиена или блок-сополимера (либо галоидированного, либо негалоидированного). Объем изобретения конкретным методом получения ЗОБ не ограничивается. Полидиены/блок-сополимер или агенты образования ответвлений (ниже в настоящем описании "полидиены"), как правило, катионно реакционноспособны и присутствуют во время полимеризации при получении бутил- или галогенированного бутилкаучука или могут быть смешаны с бутилкаучуком с получением ЗОБ. В качестве агента образования ответвлений или полидиена может быть использован любой приемлемый агент образования ответвлений, и конкретным типом полидиена, используемого для получения ЗОБ, объем изобретения не ограничен.Another embodiment of butyl rubber that can be used in carrying out the invention is branched or “star-shaped” butyl rubber. These rubbers are described, for example, in EP 0678529 B1, US 5182333 and US 5071913. In one embodiment, the star-shaped butyl rubber ("GOITER") is a composition of butyl rubber (either halogenated or non-halogenated) and a polydiene or block copolymer (either halogenated or non-halogenated ) The scope of the invention is not limited to a specific method for producing SCA. Polydienes / block copolymers or branching agents (hereinafter referred to as "polydienes") are typically cationic reactive and are present during polymerization to produce butyl or halogenated butyl rubber or can be mixed with butyl rubber to produce goiter. Any suitable branching agent may be used as the branching agent or polydiene, and the scope of the invention is not limited to the particular type of polydiene used to produce the SCA.

В одном варианте ЗОБ, как правило, является композицией бутильного или галоидированного бутилкаучука, как это представлено выше, и сополимера полидиена и частично гидрированного полидиена, выбранного из группы, включающей стирол, полибутадиен, полиизопрен, полипиперилен, натуральный каучук, бутадиен-стирольный каучук, этилен-пропилен-диеновый каучук (ТЭПД), этилен-пропиленовый каучук (СЭП), стирол-бутадиен-стирольный и стирол-изопрен-стирольный блок-сополимеры. Эти полидиены присутствуют в пересчете на массовое процентное содержание мономера в количестве больше 0,3 мас.% в одном варианте, от 0,3 до 3 мас.% в другом варианте и тем не менее в еще одном варианте от 0,4 до 2,7 мас.%.In one embodiment, the SCA is typically a composition of butyl or halogenated butyl rubber, as described above, and a copolymer of polydiene and partially hydrogenated polydiene selected from the group consisting of styrene, polybutadiene, polyisoprene, polypiperylene, natural rubber, butadiene-styrene rubber -propylene-diene rubber (TEPD), ethylene-propylene rubber (BEP), styrene-butadiene-styrene and styrene-isoprene-styrene block copolymers. These polydienes are present in terms of the mass percentage of monomer in an amount of more than 0.3 wt.% In one embodiment, from 0.3 to 3 wt.% In another embodiment, and yet in another embodiment, from 0.4 to 2, 7 wt.%.

Промышленным вариантом ЗОБ по настоящему изобретению является продукт SB Butyl 4266 (фирма ExxonMobil Chemical Company, Хьюстон, шт.Техас), обладающий вязкостью по Муни (ML 1+8 при 125°С, по стандарту ASTM D1646) от 34 до 44. Более того продукт SB Butyl 4266 обладает следующими вулканизационными характеристиками: МН составляет 69±6 дН·м, a ML составляет 11,5±4,5 дН·м (стандарт ASTM D2084).An industrial embodiment of the SCA of the present invention is SB Butyl 4266 (ExxonMobil Chemical Company, Houston, TX) having a Mooney viscosity (ML 1 + 8 at 125 ° C, ASTM D1646) of 34 to 44. Moreover SB Butyl 4266 product has the following vulcanization characteristics: MN is 69 ± 6 dN · m, and ML is 11.5 ± 4.5 dN · m (ASTM D2084 standard).

Галоидированный бутилкаучукHalogenated Butyl Rubber

В целесообразном варианте выполнения изобретения эластомер галоидируют. Галоидированный бутилкаучук получают галоидированием бутилкаучукового продукта, описанного выше. Галоидирование можно проводить любым путем, и при этом объем изобретения каким-либо конкретным методом галоидирования не ограничен. Методы галоидирования полимеров, таких как бутильные полимеры, описаны в US 2631984, US 3099644, US 4554326, US 4681921, US 4650831, US 4384072, US 4513116 и US 5681901. В одном варианте бутилкаучук галоидируют в гексановом разбавителе при температуре от 4 до 60°С с использованием в качестве галоидирующего агента брома (Br2) или хлора (Cl2). Такой галоидированный бутилкаучук обладает вязкостью по Муни от 20 до 70 (ML 1+8 при 125°С) в одном варианте и от 25 до 55 в другом варианте. Массовое процентное содержание атомов галогена составляет от 0,1 до 10 мас.% в пересчете на массу галоидированного бутилкаучука в одном варианте и от 0,5 до 5 мас.% в другом варианте. И тем не менее в еще одном варианте массовое процентное содержание атомов галогена в галоидированном бутилкаучуке составляет от 1 до 2,5 мас.%.In a suitable embodiment, the elastomer is halogenated. Halogenated butyl rubber is prepared by halogenating the butyl rubber product described above. Halogenation can be carried out in any way, and the scope of the invention by any particular halogenation method is not limited. Methods for halogenation of polymers, such as butyl polymers, are described in US 2631984, US 3099644, US 4554326, US 4681921, US 4650831, US 4384072, US 4513116 and US 5681901. In one embodiment, butyl rubber is halogenated in a hexane diluent at a temperature of from 4 to 60 ° C using bromine (Br 2 ) or chlorine (Cl 2 ) as a halogenating agent. Such halogenated butyl rubber has a Mooney viscosity of from 20 to 70 (ML 1 + 8 at 125 ° C.) in one embodiment and from 25 to 55 in another embodiment. The mass percentage of halogen atoms is from 0.1 to 10 wt.% In terms of the mass of halogenated butyl rubber in one embodiment and from 0.5 to 5 wt.% In another embodiment. Nevertheless, in yet another embodiment, the mass percentage of halogen atoms in the halogenated butyl rubber is from 1 to 2.5 wt.%.

Промышленным вариантом подходящего галоидированного бутилкаучука по настоящему изобретению является продукт Bromobutyl 2222 (фирма ExxonMobil Chemical Company, Хьюстон, шт.Техас). Его вязкость по Муни составляет от 27 до 37 (ML 1+8 при 125°С, стандарт ASTM 1646, модифицированный метод), а содержание брома составляет от 1,8 до 2,2 мас.% в пересчете на продукт Bromobutyl 2222. Далее, продукт Bromobutyl 2222 обладает следующими вулканизационными характеристиками: МН составляет от 28 до 40 дН·м, ML составляет от 7 до 18 дН·м (по стандарту ASTM D2084). Другой промышленный вариант галоидированного бутилкаучука представляет собой Bromobutyl 2255 (ExxonMobil Chemical Company, Хьюстон, шт.Техас). Его вязкость по Муни составляет от 41 до 51 (ML 1+8 при 125°С, по стандарту ASTM D1646), а содержание брома равно от 1,8 до 2,2 мас.%. Более того продукт Bromobutyl 2255 обладает следующими вулканизационными характеристиками: МН составляет от 34 до 48 дН·м, ML составляет от 11 до 21 дН·м (по стандарту ASTM D2084).An industrial embodiment of a suitable halogenated butyl rubber of the present invention is Bromobutyl 2222 (ExxonMobil Chemical Company, Houston, TX). Its Mooney viscosity is from 27 to 37 (ML 1 + 8 at 125 ° C, ASTM 1646, modified method), and the bromine content is from 1.8 to 2.2 wt.% In terms of the product Bromobutyl 2222. Further , Bromobutyl 2222 product has the following vulcanization characteristics: MN is from 28 to 40 da · m, ML is from 7 to 18 da · m (according to ASTM D2084). Another industrial embodiment of halogenated butyl rubber is Bromobutyl 2255 (ExxonMobil Chemical Company, Houston, TX). Its Mooney viscosity is from 41 to 51 (ML 1 + 8 at 125 ° C, according to ASTM D1646), and the bromine content is from 1.8 to 2.2 wt.%. Moreover, the product Bromobutyl 2255 has the following vulcanization characteristics: MN is from 34 to 48 dN · m, ML is from 11 to 21 dN · m (according to ASTM D2084).

Звездообразный галоидированный бутилкаучукStar halogenated butyl rubber

В качестве другого варианта эластомера по изобретению используют разветвленный или "звездообразный" галоидированный бутилкаучук. В одном варианте этот галоидированный звездообразный бутилкаучук представляет собой композицию бутилкаучука (либо галоидированного, либо негалоидированного) и полидиена или блок-сополимера (либо галоидированного, либо негалоидированного). Способы галоидирования подробно изложены в US 4074035, US 5071913, US 5286804, US 5182333 и US 6228978. Объем изобретения каким-либо конкретным методом получения галоидированного звездообразного бутилкаучука не ограничен. Для получения галоидированного звездообразного бутилкаучука во время полимеризации с образованием бутильного или галоидированного бутилкаучука присутствуют полидиены/блок-сополимеры или агенты образования ответвлений (ниже "полидиены"), которые, как правило, катионно-реакционноспособны или их можно смешивать с бутильным или галоидированным бутилкаучуком. В качестве агента образования ответвлений или полидиена может быть использован любой приемлемый агент образования ответвлений и конкретный тип полидиена, используемого для получения галоидированного звездообразного бутилкаучука, объем изобретения не ограничен.As another embodiment of the elastomer of the invention, branched or “star” halogenated butyl rubber is used. In one embodiment, this halogenated star-shaped butyl rubber is a composition of butyl rubber (either halogenated or non-halogenated) and a polydiene or block copolymer (either halogenated or non-halogenated). Halogenation methods are described in detail in US 4074035, US 5071913, US 5286804, US 5182333 and US 6228978. The scope of the invention by any specific method for producing halogenated star-shaped butyl rubber is not limited. To obtain a halogenated star-shaped butyl rubber during polymerization to form butyl or halogenated butyl rubber, polydienes / block copolymers or branching agents (below "polydienes") are present, which are generally cationic reactive or can be mixed with butyl or halogenated butyl. As a branching agent or polydiene, any suitable branching agent and the particular type of polydiene used to produce the halogenated star-shaped butyl rubber can be used, the scope of the invention is not limited.

В одном варианте галоидированный звездообразный бутилкаучук, как правило, представляет собой композицию бутильного или галоидированного бутилкаучука, как это представлено выше, и сополимера полидиена и частично гидрированного полидиена, выбранного из группы, включающей стирол, полибутадиен, полиизопрен, полипиперилен, натуральный каучук, бутадиен-стирольный каучук, этилен-пропилен-диеновый каучук, стирол-бутадиен-стирольный и стирол-изопрен-стирольный блок-сополимеры. Эти полидиены содержатся в пересчете на массовое процентное количество мономера больше 0,3 мас.% в одном варианте, от 0,3 до 3 мас.% в другом варианте и тем не менее в еще одном варианте от 0,4 до 2,7 мас.%.In one embodiment, the halogenated star-shaped butyl rubber is typically a composition of butyl or halogenated butyl rubber as described above and a copolymer of polydiene and partially hydrogenated polydiene selected from the group consisting of styrene, polybutadiene, polyisoprene, polypiperylene, natural rubber, butadiene rubber, ethylene-propylene-diene rubber, styrene-butadiene-styrene and styrene-isoprene-styrene block copolymers. These polydiene are contained in terms of the mass percentage of monomer greater than 0.3 wt.% In one embodiment, from 0.3 to 3 wt.% In another embodiment, and yet in another embodiment, from 0.4 to 2.7 wt. .%.

Промышленным вариантом галоидированного звездообразного бутилкаучука по настоящему изобретению является Bromobutyl 6222 (фирма ExxonMobil Chemical Company, Хьюстон, шт.Техас), обладающий вязкостью по Муни (ML 1+8 при 125°С, по стандарту ASTM D1646) от 27 до 37 и содержанием брома от 2,2 до 2,6 мас.% в пересчете на галоидированный звездообразный бутилкаучук. Более того, продукт Bromobutyl 6222 обладает следующими вулканизационными характеристиками: МН составляет от 24 до 38 дН·м, ML составляет от 6 до 16 дН·м (стандарт ASTM D2084).An industrial embodiment of the halogenated star-shaped butyl rubber of the present invention is Bromobutyl 6222 (ExxonMobil Chemical Company, Houston, TX) having a Mooney viscosity (ML 1 + 8 at 125 ° C., ASTM D1646) of 27 to 37 and bromine content from 2.2 to 2.6 wt.% in terms of halogenated star-shaped butyl rubber. Moreover, the product Bromobutyl 6222 has the following vulcanization characteristics: MN is from 24 to 38 dN · m, ML is from 6 to 16 dN · m (ASTM D2084 standard).

Галоидированный изобутилен/пара-метилстирольный каучукHalogenated Isobutylene / Para-Methyl Styrene Rubber

Эластомерные смеси по настоящему изобретению могут также включать по меньшей мере один статистический сополимер, содержащий изомоноолефины с С4 по С7, такие как изобутилен и алкилстирольный сомономер, такой как пара-метилстирол, содержащий по меньшей мере 80%, более предпочтительно по меньшей мере 90 мас.%, пара-изомера и необязательно включают функционализованные сополимеры, у которых по меньшей мере одна или несколько алкильных замещающих групп, имеющихся в стирольных мономерных звеньях, содержат бензильный атом галогена или какую-либо другую функциональную группу. В другом варианте полимер может представлять собой статистический эластомерный сополимер этилена или α-олефина с С3 по С6 и алкилстирольного сомономера, такого как пара-метилстирол, содержащий по меньшей мере 80%, по другому варианту по меньшей мере 90 мас.%, пара-изомера, и необязательно включает функционализованные сополимеры, у которых по меньшей мере одна или несколько алкильных замещающих групп, имеющихся в стирольных мономерных звеньях, содержат бензильный атом галогена или какую-либо другую функциональную группу. Иллюстративные материалы могут быть охарактеризованы как полимеры, содержащие следующие мономерные звенья, неупорядоченно размещенные вдоль полимерной цепи:The elastomeric mixtures of the present invention may also include at least one random copolymer containing C 4 to C 7 isomonoolefins such as isobutylene and an alkyl styrene comonomer such as para-methyl styrene containing at least 80%, more preferably at least 90 wt.%, para-isomers and optionally include functionalized copolymers in which at least one or more alkyl substituent groups present in styrene monomer units contain a benzyl halogen atom or some another functional group. In another embodiment, the polymer may be a statistical elastomeric copolymer of C 3 to C 6 ethylene or α-olefin and an alkyl styrene comonomer such as para-methyl styrene containing at least 80%, alternatively at least 90 wt.%, Steam -isomers, and optionally includes functionalized copolymers in which at least one or more alkyl substituent groups present in styrene monomer units contain a benzyl halogen atom or some other functional group. Illustrative materials can be characterized as polymers containing the following monomeric units disordered along the polymer chain:

Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000001
Figure 00000002

в которых каждый из R и R1 независимо обозначает водородный атом, низший алкил, такой как алкил с С1 по C7, или первичный или вторичный алкилгалогенид, а Х обозначает функциональную группу, такую как атом галогена. В одном из вариантов каждый из R и R1 обозначает водородный атом. Вплоть до 60 мольных % пара-замещенных стирольных звеньев, входящих в структуру функционализованного сополимера, могут обладать вышеприведенной функционализованной структурой (2) в одном варианте и от 0,1 до 5 мольных % - в другом варианте. Тем не менее в еще одном варианте содержание функционализованной структуры (2) составляет от 0,2 до 3 мольных %.in which each of R and R 1 independently represents a hydrogen atom, lower alkyl, such as C 1 to C 7 alkyl, or primary or secondary alkyl halide, and X denotes a functional group such as a halogen atom. In one embodiment, each of R and R 1 represents a hydrogen atom. Up to 60 mol% of para-substituted styrene units included in the structure of the functionalized copolymer can have the above functionalized structure (2) in one embodiment and from 0.1 to 5 mol% in another embodiment. However, in yet another embodiment, the content of the functionalized structure (2) is from 0.2 to 3 mol%.

Функциональная группа Х может представлять собой атом галогена или какую-либо другую функциональную группу, которую можно внедрять нуклеофильным замещением бензильного атома галогена другими группами, такими как остатки карбоновых кислот, солей карбоновых кислот, эфиров, амидов и имидов карбоновых кислот, гидроксильная, алкоксидная, феноксидная, тиолатная, тиоэфирная, ксантогенатная, цианидная, цианатная, аминогруппа и их смеси. Эти функционализованные изомоноолефиновые сополимеры, способ их получения, способы функционализации и вулканизации более конкретно представлены в US 5162445.Functional group X may be a halogen atom or some other functional group that can be introduced by nucleophilic substitution of a benzyl halogen atom by other groups, such as residues of carboxylic acids, salts of carboxylic acids, esters, amides and imides of carboxylic acids, hydroxyl, alkoxide, phenoxide , thiolate, thioether, xanthate, cyanide, cyanate, amino group and mixtures thereof. These functionalized isomonoolefin copolymers, the method for their preparation, methods of functionalization and vulcanization are more specifically presented in US 5162445.

В одном из вариантов эластомер включает статистические полимеры изобутилена и пара-метилстирола, включающие от 0,5 до 20 мольных % пара-метилстирола, где до 60 мольных % метильных замещающих групп, находящихся в бензильном кольце, содержат атом брома или хлора, в частности атом брома (пара-бромметилстирол), а также их варианты, функционализованные остатками кислот и сложных эфиров.In one embodiment, the elastomer comprises random polymers of isobutylene and para-methyl styrene, including from 0.5 to 20 mol% of para-methyl styrene, where up to 60 mol% of methyl substituent groups on the benzyl ring contain a bromine or chlorine atom, in particular an atom bromine (para-bromomethylstyrene), as well as their variants functionalized by residues of acids and esters.

В другом варианте функциональную группу выбирают с таким расчетом, чтобы она могла взаимодействовать или образовывать полярные связи с функциональными группами, содержащимися в матричном полимере, например такими, как кислотные, амино- и гидроксильные функциональные группы, когда полимерные компоненты смешивают при высоких температурах.In another embodiment, the functional group is selected so that it can interact or form polar bonds with functional groups contained in the matrix polymer, for example, such as acidic, amino, and hydroxyl functional groups, when the polymer components are mixed at high temperatures.

В некоторых вариантах статистические сополимеры характеризуются по существу гомогенным композиционным распределением, вследствие чего содержание пара-алкилстирольных звеньев в по меньшей мере 95 мас.% полимера находится в 10%-ном диапазоне среднего содержания пара-алкилстирола в полимере. Иллюстративные полимеры характеризуются узким молекулярно-массовым распределением (Mw/Mn), составляющим меньше 5, более предпочтительно меньше 2,5, предпочтительная иллюстративная молекулярная масса находится в интервале от 200000 до 2000000, а иллюстративная среднечисленная молекулярная масса находится в интервале от 25000 до 750000, как это определяют гельпроникающей хроматографией.In some embodiments, random copolymers are characterized by a substantially homogeneous composition distribution, whereby the content of para-alkylstyrene units in at least 95 wt.% Of the polymer is in a 10% range of the average content of para-alkylstyrene in the polymer. Illustrative polymers are characterized by a narrow molecular weight distribution (Mw / Mn) of less than 5, more preferably less than 2.5, a preferred illustrative molecular weight is in the range of 200,000 to 2,000,000, and an illustrative number average molecular weight is in the range of 25,000 to 750,000. as determined by gel permeation chromatography.

В одном из вариантов бромированные изобутилен/п-метилстирольные сополимеры обычно содержат от 0,1 до 5 мольных % бромметилстирольных групп в пересчете на общее количество дериватизированных из мономеров звеньев в сополимере. В другом варианте содержание бромметильных групп составляет от 0,2 до 3,0 мольного %, от 0,3 до 2,8 мольного % в ином варианте, от 0,4 до 2,5 мольного % в еще одном варианте и тем не менее от 0,3 до 2,0 в другом варианте, где целевым интервалом может быть любое сочетание любого верхнего предела с любым нижним пределом. Если выразиться по-другому, то иллюстративные сополимеры содержат от 0,2 до 10 мас.% атомов брома в пересчете на массу полимера, от 0,4 до 6 мас.% атомов брома в другом варианте и от 0,6 до 5,6 мас.% в еще одном варианте и являются по существу свободными от кольцевых атомов галогена или атомов галогена в главной полимерной цепи. В одном варианте статистический полимер представляет собой сополимер из звеньев, дериватизированных из изоолефина с C4 no C7 (или изомоноолефина), звеньев, дериватизированных из пара-метилстирола, и звеньев, дериватизированных из пара-галометилстирола, причем пара-галометилстирольные звенья содержатся в этом полимере в количестве от 0,4 до 3,0 мольного % в пересчете на общее число звеньев пара-метилстирола, а дериватизированные из пара-метилстирола звенья содержатся в количестве от 3 до 15 мас.% в пересчете на общую массу полимера в одном варианте и от 4 до 10 мас.% в другом варианте. В еще одном варианте пара-галометилстирол представляет собой пара-бромметилстирол.In one embodiment, the brominated isobutylene / p-methylstyrene copolymers typically contain from 0.1 to 5 mol% of bromomethylstyrene groups, based on the total number of units derived from monomers in the copolymer. In another embodiment, the content of bromomethyl groups is from 0.2 to 3.0 mol%, from 0.3 to 2.8 mol% in another embodiment, from 0.4 to 2.5 mol% in another embodiment, and yet from 0.3 to 2.0 in another embodiment, where the target interval may be any combination of any upper limit with any lower limit. To put it differently, the illustrative copolymers contain from 0.2 to 10 wt.% Bromine atoms in terms of the weight of the polymer, from 0.4 to 6 wt.% Bromine atoms in another embodiment, and from 0.6 to 5.6 wt.% in another embodiment, and are essentially free of ring halogen atoms or halogen atoms in the main polymer chain. In one embodiment, the random polymer is a copolymer of units derived from an isoolefin with C 4 no C 7 (or isomonoolefin), units derived from para-methyl styrene, and units derived from para-halomethyl styrene, wherein the para-halomethyl styrene units are contained in this polymer in an amount of from 0.4 to 3.0 molar%, calculated on the total number of para-methylstyrene units, and para-methylstyrene derivatized units are contained in an amount of 3 to 15 wt.%, calculated on the total polymer weight in one var and those of 4 to 10 wt.% in another embodiment. In yet another embodiment, para-halomethylstyrene is para-bromomethylstyrene.

Промышленный вариант галоидированного изобутилен/п-метилстирольного каучука по настоящему изобретению представляет собой эластомеры EXXPRO™ (фирма ExxonMobil Chemical Company, Хьюстон, шт. Техас), обладающие вязкостью по Муни (ML 1+8 при 125°С, по стандарту ASTM D1646) от 30 до 50, содержанием п-метилстирола от 4 до 8,5 мас.% и содержанием атомов брома от 0,7 до 2,2 мас.% относительно галоидированного изобутилен/п-метилстирольного каучука.An industrial embodiment of the halogenated isobutylene / p-methyl styrene rubber of the present invention is EXXPRO ™ elastomers (ExxonMobil Chemical Company, Houston, TX) having a Mooney viscosity (ML 1 + 8 at 125 ° C, ASTM D1646) from 30 to 50, p-methylstyrene content from 4 to 8.5 wt.% And bromine content from 0.7 to 2.2 wt.% Relative to halogenated isobutylene / p-methylstyrene rubber.

Эластомер (эластомеры), такой как тот, который обсуждался выше, может быть получен суспензионной полимеризацией, как правило, в разбавителе, включающем галоидированный углеводород (углеводороды), такой как хлорированный углеводород и/или фторированный углеводород, включая их смеси (см., например, WO 2004/058828, WO 2004/058827, WO 2004/058835, WO 2004/058836, WO 2004/058825, WO 2004/067577 и WO 2004/058829).An elastomer (s), such as that discussed above, can be prepared by suspension polymerization, typically in a diluent comprising halogenated hydrocarbon (s), such as chlorinated hydrocarbon and / or fluorinated hydrocarbon, including mixtures thereof (see, for example , WO 2004/058828, WO 2004/058827, WO 2004/058835, WO 2004/058836, WO 2004/058825, WO 2004/067577 and WO 2004/058829).

В некоторых вариантах, относящихся к смесям, эластомер (эластомеры), как он представлен выше, можно объединять с по меньшей мере одним из следующих материалов.In some embodiments related to blends, an elastomer (s) as described above may be combined with at least one of the following materials.

Каучук общего назначенияGeneral purpose rubber

Каучук общего назначения, часто называемый товарным каучуком, может представлять собой любой каучук, который обычно обеспечивает высокую прочность и хорошее сопротивление истиранию в сочетании с низким гистерезисом и высокой упругостью. Эти эластомеры требуют наличия противостарителей в готовой смеси, поскольку они обычно характеризуются плохими как теплостойкостью, так и стойкостью к действию кислорода, в частности озоностойкостью. Часто на рынке они легко узнаваемы благодаря их низким отпускным ценам в сравнении с ценами на особые эластомеры и большим объемам их потребления, как это изложено School в работе RUBBER TECHNOLOGY, COMPOUNDING AND TESTING FOR PERFORMANCE, c.125 (Dick, ed., Hanser, 2001).General-purpose rubber, often referred to as commodity rubber, can be any rubber that typically provides high strength and good abrasion resistance combined with low hysteresis and high elasticity. These elastomers require antioxidants in the finished mixture, as they are usually characterized by poor heat resistance and resistance to oxygen, in particular ozone resistance. Often they are easily recognizable in the market due to their low selling prices in comparison with the prices of special elastomers and the large volumes of their consumption, as described by School in RUBBER TECHNOLOGY, COMPOUNDING AND TESTING FOR PERFORMANCE, c. 125 (Dick, ed., Hanser, 2001).

Примеры каучуков общего назначения включают натуральные каучуки (НК), изопреновый каучук (ИК), бутадиен-стирольный каучук (БСК), бутадиеновый каучук (БК), изопрен-бутадиеновый каучук (ИБК), стирол-изопрен-бутадиеновый каучук (СИБК) и их смеси. Этилен-пропиленовый каучук (ЭПД), этилен-пропилен-диеновый каучук (ТЭПД) и их смеси также часто называют эластомерами общего назначения.Examples of general purpose rubbers include natural rubbers (NR), isoprene rubber (IR), styrene butadiene rubber (BSK), butadiene rubber (BC), isoprene butadiene rubber (IBC), styrene-isoprene butadiene rubber (SIBC), and mixtures. Ethylene propylene rubber (EPD), ethylene propylene diene rubber (TEPD) and mixtures thereof are also often referred to as general purpose elastomers.

В другом варианте смесь может также включать натуральный каучук. Натуральные каучуки подробно описаны Subramaniam в работе Rubber Technology, c.179-208 (под ред. Morton, Chapman & Hall 1995). Целевые варианты натуральных каучуков по настоящему изобретению выбирают из малайзийских каучуков, таких как SMR CV, SMR 5, SMR 10, SMR 20, SMR 50 и их смеси, причем вязкость по Муни этих натуральных каучуков при 100°С (ML 1+4) составляет от 30 до 120, более предпочтительно от 40 до 65. Испытание на вязкость по Муни, о котором идет речь в настоящем описании, проводят в соответствии со стандартом ASTM D-1646.In another embodiment, the mixture may also include natural rubber. Natural rubbers are described in detail by Subramaniam in Rubber Technology, c. 179-208 (edited by Morton, Chapman & Hall 1995). The target natural rubber variants of the present invention are selected from Malaysian rubbers such as SMR CV, SMR 5, SMR 10, SMR 20, SMR 50 and mixtures thereof, and the Mooney viscosity of these natural rubbers at 100 ° C. (ML 1 + 4) is from 30 to 120, more preferably from 40 to 65. The Mooney viscosity test referred to in the present description is carried out in accordance with ASTM D-1646.

В другом варианте эластомерная смесь может также включать бутадиеновый каучук (БК). Вязкость по Муни этого бутадиенового каучука, как ее определяют при 100°С (ML 1+4), может находиться в интервале от 35 до 70, от 40 до примерно 65 в другом варианте и тем не менее в еще одном варианте от 45 до 60. Некоторыми примерами промышленных синтетических каучуков, которые могут быть использованы при выполнении настоящего изобретения, являются продукты, поставляемые на рынок под товарным знаком BUDENE™ (фирма Goodyear Chemical Company, Акрон, шт.Огайо), BUNA™ (фирма Lanxess Inc., Сарния, провинция Онтарио, Канада) и Diene™ (фирма Firestone Polymers LLC, Акрон, шт.Огайо). Примером является полибутадиен с высоким содержанием цис-звеньев (цис-БК). Понятие "цис-полибутадиен" или "полибутадиен с высоким содержанием цис-звеньев" означает, что используют 1,4-цис-полибутадиен, где количество цис-компонента составляет по меньшей мере 95%. Конкретным примером полибутадиеновых технических продуктов с высоким содержанием цис-звеньев, используемых в смеси, является продукт BUDENE™ 1207 или BUNA™ CB 23.In another embodiment, the elastomeric mixture may also include butadiene rubber (BK). The Mooney viscosity of this butadiene rubber, as determined at 100 ° C (ML 1 + 4), can range from 35 to 70, from 40 to about 65 in another embodiment, and yet in another embodiment from 45 to 60 Some examples of industrial synthetic rubbers that can be used in carrying out the present invention are products marketed under the trademark BUDENE ™ (Goodyear Chemical Company, Akron, Ohio), BUNA ™ (Lanxess Inc., Sarnia, Ontario, Canada) and Diene ™ (Firestone Polymers LLC, Akron, Ohio). An example is polybutadiene with a high content of cis units (cis-BK). The term "cis-polybutadiene" or "high cis-linked polybutadiene" means that 1,4-cis-polybutadiene is used where the amount of cis component is at least 95%. A specific example of high cis-linked polybutadiene technical products used in the mixture is BUDENE ™ 1207 or BUNA ™ CB 23.

В другом варианте эластомерная смесь может также включать изопреновый каучук (ИК). Вязкость по Муни изопренового каучука, которую определяют при 100°C (ML 1+4), может находиться в интервале от 35 до 70, от 40 до примерно 65 в другом варианте и тем не менее от 45 до 60 в еще одном варианте. Примером из этих промышленных синтетических каучуков, которые могут быть использованы при выполнении настоящего изобретения, является продукт NATSYN™ 2200 (фирма Goodyear Chemical Company, Акрон, шт.Огайо).In another embodiment, the elastomeric mixture may also include isoprene rubber (IR). The Mooney viscosity of isoprene rubber, which is determined at 100 ° C (ML 1 + 4), can range from 35 to 70, from 40 to about 65 in another embodiment, and yet from 45 to 60 in another embodiment. An example of these industrial synthetic rubbers that may be used in the practice of the present invention is NATSYN ™ 2200 (Goodyear Chemical Company, Akron, Ohio).

В другом варианте эластомерная смесь может также включать каучуки со звеньями, дериватизированными из этилена и пропилена, такие как ЭПД и ТЭПД, приемлемые в качестве дополнительных каучуков. Примерами сомономеров, приемлемых при получении ТЭПД, являются этилиденнорборнен, 1,4-гексадиен, дициклопентадиен, а также другие соединения. Эти каучуки описаны в Rubber Technology 260-283 (1995). Подходящий этилен-пропиленовый каучук технически доступен как продукт VISTALON™ (фирма ExxonMobil Chemical Company, Хьюстон, шт.Техас).In another embodiment, the elastomeric mixture may also include rubbers with units derived from ethylene and propylene, such as EPD and TEPD, acceptable as additional rubbers. Examples of comonomers acceptable in the preparation of TEPD are ethylidene norbornene, 1,4-hexadiene, dicyclopentadiene, and other compounds. These rubbers are described in Rubber Technology 260-283 (1995). Suitable ethylene-propylene rubber is technically available as a VISTALON ™ product (ExxonMobil Chemical Company, Houston, TX).

Тем не менее в другом варианте эластомерная смесь может включать тройной сополимер этилена/альфа-олефина/диена. альфа-Олефин выбирают из группы, включающей альфа-олефин с С3 по С30, причем предпочтительны пропилен, бутен и октен, а наиболее предпочтителен пропилен. Диеновый компонент выбирают из группы, включающей диены с С4 по С30. Примеры приемлемых диенов включают прямоцепочечный углеводородный диолефин и циклоалкенилзамещенные алкены, содержащие от 6 до 15 углеродных атомов. Конкретные примеры включают (а) прямоцепочечные ациклические диены, такие как 1,4-гексадиен и 1,6-октадиен; (б) ациклические диены с разветвленными цепями, такие как 5-метил-1,4-гексадиен, 3,7-диметил-1,6-октадиен, 3,7-диметил-1,7-октадиен и смешанные изомеры дигидромирцена и дигидрооцинена; (в) моноциклические алициклические диены, такие как 1,3-циклопентадиен, 1,4-циклогексадиен, 1,5-циклооктадиен и 1,5-циклододекадиен; (г) полициклические алициклические конденсированные и связанные мостиком циклические диены, такие как тетрагидроинден, метилтетрагидроинден, дициклопентадиен (ДЦПД); бицикло(2.2.1)гепта-2,5-диен, алкенил, алкилиден, циклоалкенил и циклоалкилиденнорборнен, такой как 5-метилен-2-норборнен (МНБ), 5-пропенил-2-норборнен, 5-изопропилиден-2-норборнен, 5-этилиден-2-норборнен (ЭНБ), 5-(4-циклопентенил)-2-норборнен, 5-циклогексилиден-2-норборнен и 5-винил-2-норборнен (ВНБ); (д) циклоалкенилзамещенные алкены, такие как аллилциклогексен, винилциклооктен, аллилциклодецен, винилциклододецен. Примеры также включают дициклопентадиен, 1,4-гексадиен, 5-метилен-2-норборнен и 5-этилиден-2-норборнен. Примерами диолефинов являются 5-этилиден-2-норборнен, 1,4-гексадиен, дициклопентадиен и 5-винил-2-норборнен. За дополнительной информацией и примером того, каким образом специалист в данной области техники может использовать эти тройные сополимеры, следует обратиться, в частности, к US №6245856.However, in another embodiment, the elastomeric mixture may include a triple copolymer of ethylene / alpha-olefin / diene. alpha-Olefin is selected from the group consisting of C 3 to C 30 alpha-olefin, propylene, butene and octene being preferred, and propylene being most preferred. The diene component is selected from the group consisting of C 4 to C 30 dienes. Examples of suitable dienes include a straight chain hydrocarbon diolefin and cycloalkenyl substituted alkenes containing from 6 to 15 carbon atoms. Specific examples include (a) straight chain acyclic dienes such as 1,4-hexadiene and 1,6-octadiene; (b) branched acyclic dienes such as 5-methyl-1,4-hexadiene, 3,7-dimethyl-1,6-octadiene, 3,7-dimethyl-1,7-octadiene, and mixed isomers of dihydromyrcene and dihydroocinene ; (c) monocyclic alicyclic dienes such as 1,3-cyclopentadiene, 1,4-cyclohexadiene, 1,5-cyclooctadiene and 1,5-cyclododecadiene; (d) polycyclic alicyclic fused and bridged cyclic dienes such as tetrahydroindene, methyltetrahydroindene, dicyclopentadiene (DCPD); bicyclo (2.2.1) hepta-2,5-diene, alkenyl, alkylidene, cycloalkenyl and cycloalkylidene-norbornene such as 5-methylene-2-norbornene (MNB), 5-propenyl-2-norbornene, 5-isopropylidene-2-norbornene , 5-ethylidene-2-norbornene (ENB), 5- (4-cyclopentenyl) -2-norbornene, 5-cyclohexylidene-2-norbornene and 5-vinyl-2-norbornene (VNB); (e) cycloalkenyl substituted alkenes, such as allylcyclohexene, vinylcyclooctene, allylcyclodecene, vinylcyclododecene. Examples also include dicyclopentadiene, 1,4-hexadiene, 5-methylene-2-norbornene and 5-ethylidene-2-norbornene. Examples of diolefins are 5-ethylidene-2-norbornene, 1,4-hexadiene, dicyclopentadiene and 5-vinyl-2-norbornene. For further information and an example of how a person skilled in the art can use these ternary copolymers, please refer, in particular, to US No. 6245856.

Каучук особого назначенияSpecial Purpose Rubber

В одном варианте вспомогательный эластомер представляет собой каучук особого назначения, содержащий полярную функциональную группу, такой как бутадиен-акрило-нитрильный каучук (БАК или бутадиен-нитрильный каучук), сополимер 2-пропеннитрила и 1,3-бутадиена. Бутадиен-нитрильный каучук может обладать содержанием акрилонитрила от 10 до 50 мас.% в одном варианте, от 15 до 40 мас.% в другом варианте и тем не менее от 18 до 35 мас.% в еще одном варианте. Вязкость по Муни может находиться в интервале от 30 до 90 в одном варианте (1+4, 100°С, по стандарту ASTM D1646) и от 30 до 75 в другом варианте. Такие каучуки являются общими в данной области техники, они описаны, например, в Handbook of Plastics, Elastomers and Composites 1,41-1,49 (под ред. Harper, McGraw-Hill, Inc. 1992). Примерами этих промышленных синтетических каучуков, которые могут быть использованы при выполнении настоящего изобретения, являются продукты, поставляемые на рынок под торговыми наименованиями BREON™, NIPOL™, SIVIC™ и ZETPOL™ (фирма Zeon Chemicals, Луисвилл, шт.Кентукки), EUROPRENE™ N (фирма Polimeri Europa Americas, Хьюстон, шт.Техас) и KRYNAC™, PERBUNAN™ и THERBAN™ (фирма Lanxess Corporation, Акрон, шт.Огайо).In one embodiment, the auxiliary elastomer is a special-purpose rubber containing a polar functional group such as butadiene-acryl-nitrile rubber (LHC or nitrile butadiene rubber), a copolymer of 2-propenitrile and 1,3-butadiene. Nitrile butadiene rubber may have an acrylonitrile content of from 10 to 50 wt.% In one embodiment, from 15 to 40 wt.% In another embodiment, and yet from 18 to 35 wt.% In another embodiment. Mooney viscosity can be in the range from 30 to 90 in one embodiment (1 + 4, 100 ° C, ASTM D1646) and from 30 to 75 in another embodiment. Such rubbers are common in the art and are described, for example, in Handbook of Plastics, Elastomers and Composites 1.41-1.49 (ed. Harper, McGraw-Hill, Inc. 1992). Examples of these industrial synthetic rubbers that can be used in carrying out the present invention are products marketed under the trade names BREON ™, NIPOL ™, SIVIC ™ and ZETPOL ™ (Zeon Chemicals, Louisville, Kentucky), EUROPRENE ™ N (Polimeri Europa Americas, Houston, TX); and KRYNAC ™, PERBUNAN ™ and THERBAN ™ (Lanxess Corporation, Akron, Ohio).

В другом варианте вспомогательный эластомер представляет собой производное БАК, такое как гидрированные и карбоксилированные и стиролсодержащие бутадиен-нитрильные каучуки. Бутадиен-акрилонитрил-стирольный каучук (БАСК или "АБС" каучук), сополимер 2-пропеннитрила, 1,3-бутадиена и стирола, может обладать содержанием акрилонитрила от 10 до 40 мас.% в одном варианте, от 15 до 30 мас.% в другом варианте и тем не менее от 18 до 30 мас.% в еще одном варианте. Содержание стирола в БАСК сополимере может находиться в интервале от 15 до 40 мас.% в одном варианте, от 18 до 30 мас.% в другом варианте и тем не менее от 20 до 25 мас.% в еще одном варианте. Вязкость по Муни может находиться в интервале от 30 до 60 в одном варианте (1+4, 100°С, по стандарту ASTM D1646) и от 30 до 55 в другом варианте. Эти каучуки являются обычными в данной области техники и они описаны, например, в Handbook of Plastics, Elastomers and Composites 1.41-1.49 (под ред. Harper, McGraw-Hill, Inc. 1992). Промышленный пример этого синтетического каучука, который может быть использован при выполнении настоящего изобретения, поступает на рынок под торговым наименованием продукта KRYNAC™ (фирма Lanxess Corporation, Акрон, шт.Огайо).In another embodiment, the auxiliary elastomer is a derivative of the LHC, such as hydrogenated and carboxylated and styrene-containing butadiene-nitrile rubbers. Butadiene-acrylonitrile-styrene rubber (BASK or "ABS" rubber), a copolymer of 2-propenitrile, 1,3-butadiene and styrene, may have an acrylonitrile content of from 10 to 40 wt.% In one embodiment, from 15 to 30 wt.% in another embodiment, and yet from 18 to 30 wt.% in another embodiment. The styrene content in the BASK copolymer may range from 15 to 40 wt.% In one embodiment, from 18 to 30 wt.% In another embodiment, and yet from 20 to 25 wt.% In another embodiment. Mooney viscosity can be in the range from 30 to 60 in one embodiment (1 + 4, 100 ° C, ASTM D1646) and from 30 to 55 in another embodiment. These rubbers are common in the art and are described, for example, in Handbook of Plastics, Elastomers and Composites 1.41-1.49 (ed. Harper, McGraw-Hill, Inc. 1992). An industrial example of this synthetic rubber that can be used in the practice of the present invention is marketed under the trade name KRYNAC ™ (Lanxess Corporation, Akron, Ohio).

Тем не менее в еще одном варианте вспомогательный эластомер представляет собой каучук особого назначения, содержащий галогеновую группу, такой как полихлоропрен (ХК или хлоропреновый каучук), гомополимер 2-хлор-1,3-бутадиена. Вязкость по Муни может находиться в интервале от 30 до 110 в одном варианте (1+4, 100°С, по стандарту ASTM D1646) и от 35 до 75 в другом варианте. Эти каучуки являются обычными в данной области техники и они описаны, например, в Handbook of Plastics, Elastomers and Composites 1.41-1.49 (под ред. Harper, McGraw-Hill, Inc. 1992). Промышленные примеры этих синтетических каучуков, которые могут быть использованы при выполнении настоящего изобретения, поступают на рынок под торговыми наименованиями NEOPRENE™ (фирма DuPont Dow Elastomers, Уилмингтон, шт. Делавэр), BUTACLOR™ (фирма Polimeri Europa Americas, Хьюстон, шт. Техас) и BAYPREN™ (фирма Lanxess Corporation, Акрон, шт.Огайо).However, in yet another embodiment, the auxiliary elastomer is a special-purpose rubber containing a halogen group such as polychloroprene (HC or chloroprene rubber), a homopolymer of 2-chloro-1,3-butadiene. Mooney viscosity can be in the range from 30 to 110 in one embodiment (1 + 4, 100 ° C, ASTM D1646) and from 35 to 75 in another embodiment. These rubbers are common in the art and are described, for example, in Handbook of Plastics, Elastomers and Composites 1.41-1.49 (ed. Harper, McGraw-Hill, Inc. 1992). Industrial examples of these synthetic rubbers that may be used in carrying out the present invention are marketed under the trade names NEOPRENE ™ (DuPont Dow Elastomers, Wilmington, Delaware), BUTACLOR ™ (Polimeri Europa Americas, Houston, TX) and BAYPREN ™ (Lanxess Corporation, Akron, Ohio).

Полукристаллический полимерSemi-crystalline polymer

В одном из вариантов эластомерные смеси могут включать по меньшей мере один полукристаллический полимер, который представляет собой эластический полимер с умеренной степенью кристалличности благодаря стереорегулярным пропиленовым последовательностям. Полукристаллический полимер может включать (А) пропиленовый гомополимер, в котором стереорегулярность в определенной мере нарушена, в частности, региоинверсиями; (Б) статистический пропиленовый сополимер, в котором пропиленовая стереорегулярность по меньшей мере отчасти нарушена сомономерами, или (В) сочетание (А) и (Б).In one embodiment, the elastomeric mixture may include at least one semi-crystalline polymer, which is an elastic polymer with a moderate degree of crystallinity due to stereoregular propylene sequences. A semi-crystalline polymer may include (A) a propylene homopolymer in which the stereoregularity is to some extent disturbed, in particular by regioinversions; (B) a statistical propylene copolymer in which the propylene stereoregularity is at least partially disturbed by comonomers, or (C) a combination of (A) and (B).

В другом варианте для содействия вулканизации и другой химической модификации смешанной композиции полукристаллический полимер далее включает несопряженный диеновый мономер. Количество диена, содержащегося в полимере, в предпочтительном варианте составляет меньше 10 мас.%, а более предпочтительно меньше 5 мас.%. Диеном может быть любой несопряженный диен, который обычно используют для вулканизации этилен-пропиленовых каучуков, включая, хотя ими их список не ограничен, этилиденнорборнен, винилнорборнен и дициклопентадиен.In another embodiment, to facilitate vulcanization and other chemical modification of the blended composition, the semi-crystalline polymer further includes a non-conjugated diene monomer. The amount of diene contained in the polymer is preferably less than 10 wt.%, And more preferably less than 5 wt.%. The diene can be any non-conjugated diene that is commonly used for the vulcanization of ethylene-propylene rubbers, including, although not limited to, ethylidene norbornene, vinyl norbornene and dicyclopentadiene.

В одном варианте полукристаллический полимер представляет собой статистический сополимер пропилена и по меньшей мере одного сомономера, выбранного из этилена, С412-α-олефинов и их сочетаний. В частном случае этого варианта сополимер включает дериватизированные из этилена звенья в количестве, находящемся в интервале от нижнего предела в 2, 5, 6, 8 или 10 мас.% до верхнего предела в 20, 25 или 28 мас.%. Этот вариант может также включать дериватизированные из пропилена звенья, содержащиеся в сополимере в количестве в интервале от нижнего предела в 72, 75 или 80 мас.% до верхнего предела в 98, 95, 94, 92 или 90 мас.%. Эти массовые проценты указаны в пересчете на общую массу дериватизированных из пропилена и этилена звеньев, т.е. в пересчете на сумму массовых процентов дериватизированных из пропилена звеньев и массовых процентов дериватизированных из этилена звеньев, которая равна 100%.In one embodiment, the semi-crystalline polymer is a random copolymer of propylene and at least one comonomer selected from ethylene, C 4 -C 12 α-olefins, and combinations thereof. In the particular case of this embodiment, the copolymer comprises ethylene derivatized units in an amount ranging from the lower limit of 2, 5, 6, 8 or 10 wt.% To the upper limit of 20, 25 or 28 wt.%. This option may also include propylene derivatized units contained in the copolymer in an amount in the range from the lower limit of 72, 75 or 80 wt.% To the upper limit of 98, 95, 94, 92 or 90 wt.%. These mass percentages are calculated in terms of the total mass of units derivatized from propylene and ethylene, i.e. in terms of the mass percent of units derivatized from propylene and the mass percent of units derivatized from ethylene, which is 100%.

Этиленовый состав полимера может быть определен следующим образом. При температуре примерно 150°С или выше прессуют тонкую однородную пленку, затем ее закрепляют в инфракрасном спектрофотометре Perkin Elmer PE 1760. Снимают полный спектр образца от 600 до 4000 см-1 и в соответствии со следующим уравнением может быть рассчитана мономерная процентная масса этилена: массовый процент этилена = 82,585-111,987Х+30,045Х2, где Х обозначает соотношение высоты пика при 1155 см-1 и высоты пика при либо 722, либо 732 см-1 в зависимости от того, какой пик выше. С помощью этого метода могут быть также определены концентрации других мономеров в полимере.The ethylene composition of the polymer can be determined as follows. A thin uniform film is pressed at a temperature of about 150 ° C or higher, then it is fixed in a Perkin Elmer PE 1760 infrared spectrophotometer. A full spectrum of the sample is taken from 600 to 4000 cm -1 and the monomer percentage of ethylene can be calculated in accordance with the following equation: mass percentage of ethylene = 82.585-111.987X + 30.045X 2 , where X denotes the ratio of peak height at 1155 cm -1 and peak height at either 722 or 732 cm -1 , depending on which peak is higher. Using this method, the concentrations of other monomers in the polymer can also be determined.

Содержание сомономера в интервалах отдельных молекулярных масс может быть установлено ИК-спектрометрией с преобразованием Фурье (ИКПФ) в сочетании с образцами, собранными ГПХ. Один такой метод изложен в работе Wheeler и Willis в Applied Spectroscopy, том 47, cc.1128-1130 (1993). Для этой цели в равной мере подходят разные, но аналогичные методы, которые хорошо известны специалистам в данной области техники.The comonomer content in the intervals of individual molecular weights can be determined by Fourier transform IR spectrometry (ICPF) in combination with samples collected by GPC. One such method is described by Wheeler and Willis in Applied Spectroscopy, Volume 47, cc. 1128-1130 (1993). Various, but similar, methods that are well known to those skilled in the art are equally suitable for this purpose.

Содержание сомономера и распределение последовательностей в полимерах могут быть определены ядерно-магнитной резонансной спектроскопией по 13С (13С-ЯМР), и такой метод специалистам в данной области техники хорошо известен.The comonomer content and sequence distribution in the polymers can be determined by 13 C ( 13 C-NMR) nuclear magnetic resonance spectroscopy, and such a method is well known to those skilled in the art.

В одном варианте полукристаллический полимер включает статистический пропиленовый сополимер, обладающий узким композиционным распределением. В другом варианте полимер представляет собой статистический пропиленовый сополимер, обладающий узким композиционным распределением и температурой плавления, которую определяют ДСК, от 25 до 110°С. Этот сополимер описывают как статистический, поскольку для полимера, включающего пропилен, сомономер и необязательно диен, количество и распределение сомономерных остатков согласуется с неупорядоченной, статистической полимеризацией мономеров. В стереоблочных структурах количество блочных мономерных остатков одного любого вида, смежных между собой, превышает предсказанное по статическому распределению в статистических сополимерах с аналогичным составом. Этилен-пропиленовые сополимеры со стереоблочной структурой традиционно обладают распределением этиленовых остатков, согласующимся скорее с этими блочными структурами, чем с неупорядоченным, статистическим распределением мономерных остатков в полимере. Внутримолекулярное композиционное распределение (т.е. статистичность) сополимера можно определить 13С-ЯМР-анализом, который позиционирует сомономерные остатки относительно соседних пропиленовых остатков. Межмолекулярное композиционное распределение сополимера определяют термическим разделением на фракции в растворителе. Типичный растворитель представляет собой насыщенный углеводород, такой как гексан и гептан. Метод термического разделения на фракции изложен ниже. Как правило, приблизительно 75 мас.%, предпочтительно 85 мас.%, сополимера выделяют в виде одной или двух смежных растворимых фракций, а остальной сополимер - в сразу же обрабатываемых или последующих фракциях. Каждая из этих фракций обладает составом (в массовых процентах такого сомономера, как этилен и другой α-олефин), отличающимся не больше чем на 20% (относительный), предпочтительно 10% (относительный), от среднего содержания в массовых процентах сомономера в сополимере. Этот сополимер обладает узким композиционным распределением, если он удовлетворяет требованиям испытания на разделение на фракции, которое описано выше. Для получения сополимера, обладающего целевой статичностью и узким композиционным распределением, целесообразно, если (1) используют металлоценовый катализатор с единственным участком, который обуславливает только единственный статистический вариант присоединения первой и второй мономерных последовательностей, и (2) сополимер хорошо перемешивают в полимеризационном реакторе резервуарного типа с мешалкой и непрерывной подачей сырья, который обуславливает только одну полимеризационную окружающую среду для по существу всех полимерных цепей сополимера.In one embodiment, the semi-crystalline polymer comprises a random propylene copolymer having a narrow compositional distribution. In another embodiment, the polymer is a random propylene copolymer having a narrow composition distribution and a melting point, which is determined by DSC, from 25 to 110 ° C. This copolymer is described as statistical, because for a polymer including propylene, comonomer and optionally diene, the amount and distribution of comonomer residues is consistent with the random, random polymerization of the monomers. In stereoblock structures, the number of block monomeric residues of any one kind adjacent to each other exceeds the predicted static distribution in statistical copolymers with a similar composition. Stereoblock ethylene-propylene copolymers traditionally have a distribution of ethylene residues that is more consistent with these block structures than with the disordered, statistical distribution of monomer residues in the polymer. The intramolecular compositional distribution (i.e., statistical) of the copolymer can be determined by 13 C-NMR analysis, which positions the comonomer residues relative to the neighboring propylene residues. The intermolecular compositional distribution of the copolymer is determined by thermal fractionation in a solvent. A typical solvent is a saturated hydrocarbon such as hexane and heptane. The thermal fractionation method is described below. Typically, approximately 75 wt.%, Preferably 85 wt.%, The copolymer is isolated in the form of one or two adjacent soluble fractions, and the rest of the copolymer in immediately processed or subsequent fractions. Each of these fractions has a composition (in mass percent of such a comonomer as ethylene and another α-olefin) that differs by no more than 20% (relative), preferably 10% (relative), from the average mass percent of the comonomer in the copolymer. This copolymer has a narrow compositional distribution if it meets the requirements of the fractionation test described above. To obtain a copolymer with a target static and narrow compositional distribution, it is advisable if (1) a metallocene catalyst with a single region is used, which determines only the only statistical variant of the attachment of the first and second monomer sequences, and (2) the copolymer is mixed well in a tank type polymerization reactor with a stirrer and a continuous supply of raw materials, which causes only one polymerization environment for essentially all polymeric x copolymer chains.

Кристалличность полимеров может быть выражена в данных теплоты плавления. Варианты выполнения настоящего изобретения включают полимеры, обладающие теплотой плавления, как это определяют ДСК, в интервале от нижнего предела в 1,0 или 3,0 Дж/г до верхнего предела в 50 или 10 Дж/г. Не основываясь на какой-либо теории, полагают, что полимеры вариантов выполнения настоящего изобретения обычно обладают изотактическими способными кристаллизоваться пропиленовыми последовательностями, и более высокие значения теплоты плавления обусловлены, как считают, плавлением этих кристаллических сегментов.The crystallinity of the polymers can be expressed in heat of fusion data. Embodiments of the present invention include polymers having a heat of fusion, as determined by DSC, in the range from a lower limit of 1.0 or 3.0 J / g to an upper limit of 50 or 10 J / g. Without being based on any theory, it is believed that the polymers of the embodiments of the present invention typically have isotactic crystallizable propylene sequences, and higher values of the heat of fusion are believed to be due to the melting of these crystalline segments.

Кристалличность полимера может быть также выражена в данных процентной кристалличности. Тепловую энергию наивысшего порядка для полипропилена оценивают на уровне 189 Дж/г. Другими словами, 100%-ной кристалличности соответствуют 189 Дж/г. Следовательно, в соответствии с вышеупомянутыми значениями теплоты плавления полимер обладает полипропиленовой кристалличностью в интервале, верхний предел которого составляет 65, 40, 30, 25 или 20%, а нижний предел равен 1, 3, 5, 7 или 8%.The crystallinity of the polymer can also be expressed in percent crystallinity data. The highest thermal energy for polypropylene is estimated at 189 J / g. In other words, 100% crystallinity corresponds to 189 J / g. Therefore, in accordance with the above-mentioned values of the heat of fusion, the polymer has polypropylene crystallinity in the range, the upper limit of which is 65, 40, 30, 25, or 20%, and the lower limit is 1, 3, 5, 7, or 8%.

Степень кристалличности отражает также температура плавления. Понятием "температура плавления", используемым в настоящем описании, обозначают самый высокий пик среди основных и второстепенных пиков плавления, как это определяют ДСК, обсуждаемой выше. В одном варианте выполнения настоящего изобретения полимер обладает единственной температурой плавления. Как правило, образец пропиленового сополимера демонстрирует второстепенные пики плавления, смежные с основным пиком, которые рассматривают совместно как единственную температуру плавления. Самый высокий из этих пиков рассматривают как температуру плавления. Предпочтительный полимер обладает температурой плавления по ДСК в интервале от верхнего предела в 110, 100, 90, 80 или 70°С до нижнего предела в 0, 20, 25, 30, 35, 40 или 45°С. Как правило, образец альфа-олефинового сополимерного компонента демонстрирует второстепенные пики плавления, смежные с основным пиком; их рассматривают совместно как единственную температуру плавления. Самый высокий из этих пиков рассматривают как температуру плавления.The degree of crystallinity also reflects the melting point. The term "melting point" used in the present description refers to the highest peak among the primary and secondary melting peaks, as determined by the DSC discussed above. In one embodiment of the present invention, the polymer has a single melting point. Typically, a propylene copolymer sample exhibits secondary melting peaks adjacent to the main peak, which are considered together as a single melting point. The highest of these peaks is considered the melting point. A preferred polymer has a DSC melting point in the range from an upper limit of 110, 100, 90, 80, or 70 ° C to a lower limit of 0, 20, 25, 30, 35, 40, or 45 ° C. Typically, a sample of the alpha olefin copolymer component exhibits secondary melting peaks adjacent to the main peak; they are considered together as the only melting point. The highest of these peaks is considered the melting point.

Средневесовая молекулярная масса (Mw) полукристаллического полимера может находиться в интервале, верхний предел которого составляет 5000000, 1000000 или 500000 г/моль, нижний предел - 10000, 20000 или 80000 г/моль, а молекулярно-массовое распределение Mw/Mn (MMP), которое иногда называют "показателем полидисперсности" (ППД), находится в интервале от нижнего предела в 1,5, 1,8 или 2,0 до верхнего предела в 40, 20, 10, 5 или 4,5. Параметры Mw и MMP, используемые в настоящем описании, можно определить по самым разнообразным методам, включая те, которые представлены в US №4540753 и литературе, упоминаемой в настоящем описании, или по тем методам, которые обнаружены в работе Verstrate и др., Macromolecules, том 21, с.3360 (1988), содержание которых включено в настоящее описание в качестве ссылок в соответствии с существующей в США практикой.The weight average molecular weight (Mw) of the semi-crystalline polymer may be in the range with an upper limit of 5,000,000, 1,000,000 or 500,000 g / mol, a lower limit of 10,000, 20,000 or 80,000 g / mol, and a molecular weight distribution of Mw / Mn (MMP), which is sometimes called the "polydispersity index" (PPD), is in the range from the lower limit of 1.5, 1.8 or 2.0 to the upper limit of 40, 20, 10, 5 or 4.5. The parameters Mw and MMP used in the present description can be determined by a wide variety of methods, including those presented in US No. 4540753 and the literature mentioned in the present description, or by those methods found in Verstrate et al., Macromolecules, volume 21, p.3360 (1988), the contents of which are incorporated into this description by reference in accordance with current US practice.

В одном варианте полукристаллический полимер обладает вязкостью по Муни, ML (1+4) при 125°С, 100 или меньше, 75 или меньше, 60 или меньше или 30 или меньше. Вязкость по Муни, упоминаемая в настоящем описании, может быть определена как ML (1+4) при 125°С в соответствии со стандартом ASTM D1646.In one embodiment, the semi-crystalline polymer has a Mooney viscosity, ML (1 + 4) at 125 ° C., 100 or less, 75 or less, 60 or less, or 30 or less. The Mooney viscosity referred to in the present description can be defined as ML (1 + 4) at 125 ° C in accordance with ASTM D1646.

Полукристаллический полимер, используемый в вариантах выполнения настоящего изобретения, может обладать показателем регулярности молекулярной структуры (м/р) в интервале от нижнего предела в 4 или 6 до верхнего предела в 8, 10 или 12. Показатель регулярности молекулярной структуры, выражаемый в настоящем описании как м/р, определяют ядерно-магнитной резонансной спектроскопией по 13С (13С-ЯМР), его рассчитывают так, как указано в работе Cheng в Macromolecules, том 17, с.1950 (1984). Обозначение "м" или "р" описывает стереохимию пар смежных пропиленовых групп, причем "м" относится к "мезо-", а "р" - к рацемической. Соотношение м/р 1,0 в общем характеризует синдиотактический полимер, а соотношение м/р 2,0 - атактический материал. Изотактический материал теоретически может обладать соотношением, приближающимся к бесконечности, а многие атактические полимеры как побочные продукты обладают достаточным изотактическим компонентом для того, чтобы он приводил к соотношениям больше 50.The semi-crystalline polymer used in embodiments of the present invention may have a molecular structure regularity index (m / p) ranging from a lower limit of 4 or 6 to an upper limit of 8, 10 or 12. The molecular structure regularity index, expressed as m / r, determined by nuclear magnetic resonance spectroscopy by 13 C ( 13 C-NMR), it is calculated as indicated by Cheng in Macromolecules, Volume 17, p. 1950 (1984). The designation “m” or “p” describes the stereochemistry of pairs of adjacent propylene groups, with “m” referring to “meso” and “p” to racemic. A ratio of m / p of 1.0 generally characterizes the syndiotactic polymer, and a ratio of m / p of 2.0 is an atactic material. Isotactic material can theoretically have a ratio approaching infinity, and many atactic polymers as by-products have a sufficient isotactic component so that it leads to ratios greater than 50.

В одном варианте полукристаллический полимер обладает изотактической стереорегулярной пропиленовой кристалличностью. Понятие "стереорегулярный", используемое в настоящем описании, означает, что превалирующее количество, т.е. больше 80%, пропиленовых остатков в полипропилене или в полипропиленовой непрерывной фазе смеси, в частности в ударопрочном сополимере, за исключением любого другого мономера, такого как этилен, обладает одинаковым внедрением по 1,2-положениям, и стереохимическая ориентация боковых метильных групп оказывается одинаковой, либо мезо-, либо рацемической.In one embodiment, the semi-crystalline polymer has isotactic stereoregular propylene crystallinity. The term “stereoregular” as used herein means that the prevailing amount, i.e. more than 80% of the propylene residues in polypropylene or in the continuous polypropylene phase of the mixture, in particular in a high-impact copolymer, with the exception of any other monomer, such as ethylene, has the same 1,2-position incorporation, and the stereochemical orientation of the side methyl groups is the same, either meso- or racemic.

Вспомогательным методом для описания регулярности молекулярной структуры пропиленовых звеньев в вариантах выполнения настоящего изобретения является применение триадной регулярности молекулярной структуры. Триадная регулярность молекулярной структуры полимера является относительной регулярностью молекулярной структуры из последовательности трех смежных пропиленовых звеньев, причем цепь состоит из связей головы к хвосту, выражаемой как бинарное сочетание последовательностей "м" и "р". Для сополимеров по настоящему изобретению это обычно выражают как соотношение числа звеньев особой регулярности молекулярной структуры ко всем пропиленовым триадам в сополимере.An auxiliary method for describing the regularity of the molecular structure of propylene units in embodiments of the present invention is the use of the triadic regularity of the molecular structure. The triadic regularity of the molecular structure of the polymer is the relative regularity of the molecular structure of the sequence of three adjacent propylene units, the chain consisting of head-to-tail bonds, expressed as a binary combination of the "m" and "p" sequences. For the copolymers of the present invention, this is usually expressed as the ratio of the number of units of special regularity of the molecular structure to all propylene triads in the copolymer.

Триадную регулярность молекулярной структуры (фракция мм) пропиленового сополимера можно определить по 13С-ЯМР-спектру пропиленового сополимера и следующей формуле:The triadic regularity of the molecular structure (fraction mm) of the propylene copolymer can be determined by the 13 C-NMR spectrum of the propylene copolymer and the following formula:

Figure 00000003
Figure 00000003

где РРР (мм), РРР (мр) и РРР (рр) обозначают площади под пиками, обусловленные метильными группами вторых звеньев в следующих трех цепях пропиленовых звенев, включающих связи голова к хвосту:where PPP (mm), PPP (mp) and PPP (pp) denote the areas under the peaks due to the methyl groups of the second units in the following three chains of propylene units, including head-to-tail bonds:

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

13С-ЯМР-спектр пропиленового сополимера определяют так, как изложено в US №5504172. Спектр, относящийся к участку метильного углеродного атома (19-23 частей на миллион (част./млн)), может быть разделен на первый участок (21,2-21,9 част./млн), второй участок (20,3-21,0 част./млн) и третий участок (19,5-20,3 част./млн). Каждый пик в спектре приписывали, ссылаясь на статью в Polymer, том 30, с.1350 (1989). На первом участке метильная группа второго звена в цепи из трех пропиленовых звеньев представлена РРР (мм) резонатами. На втором участке метильная группа второго звена в цепи из трех пропиленовых звеньев представлена РРР (мр) резонатами и метильной группой (РРЕ-метильная группа) пропиленового звена, чьи смежные звенья соответствуют резонатам пропиленового звена и этиленового звена (вблизи 20,7 част./млн). На третьем участке метильная группа второго звена в цепи из трех пропиленовых звеньев представлена РРР (рр) резонатами и метильной группой (ЕРЕ-метильная группа) пропиленового звена, чьи смежные звенья соответствуют резонатам этиленовых звеньев (вблизи 19,8 част./млн). 13 C-NMR spectrum of the propylene copolymer is determined as described in US No. 5504172. The spectrum related to the methyl carbon atom site (19-23 ppm (ppm)) can be divided into the first plot (21.2-21.9 ppm), the second plot (20.3- 21.0 ppm) and the third section (19.5-20.3 ppm). Each peak in the spectrum was attributed, citing an article in Polymer, Volume 30, p. 1350 (1989). In the first section, the methyl group of the second link in the chain of three propylene units is represented by PPP (mm) resonances. In the second section, the methyl group of the second unit in a chain of three propylene units is represented by PPP (mp) resonates and the methyl group (PPE-methyl group) of the propylene unit, whose adjacent units correspond to the resonances of the propylene unit and ethylene unit (near 20.7 ppm ) In the third section, the methyl group of the second link in the chain of three propylene units is represented by PPP (pp) resonates and the methyl group (EPE methyl group) of the propylene unit, whose adjacent units correspond to the resonances of ethylene units (near 19.8 ppm).

Расчет триадной регулярности молекулярной структуры в общих чертах изложен в методах, представленных в US №5504172. Вычитание площадей под пиками из-за погрешности во внедрениях пропилена (как 2,1, так и 1,3) из площадей под пиками из общих площадей под пиками второго участка и третьего участка позволяют установить площади под пиками на основе цепей из 3 пропиленовых звеньев (РРР (мр) и РРР (рр)), содержащих связи голова к хвосту. Таким образом можно оценивать площади под пиками РРР (мм), РРР (мр) и РРР (рр) и, следовательно, можно определить триадную регулярность молекулярной структуры цепи из пропиленовых звеньев, включающей связи голова к хвосту.The calculation of the triadic regularity of the molecular structure is outlined in general in the methods presented in US No. 5504172. Subtracting the areas under the peaks due to the error in the penetrations of propylene (both 2.1 and 1.3) from the areas under the peaks from the total areas under the peaks of the second section and the third section make it possible to establish the areas under the peaks based on chains of 3 propylene units ( PPP (Mr) and PPP (PP)) containing head-to-tail connections. Thus, it is possible to estimate the areas under the peaks of PPP (mm), PPP (mp) and PPP (pp) and, therefore, it is possible to determine the triad regularity of the molecular structure of the chain of propylene units, including head-to-tail bonds.

Полукристаллический полимер может обладать триадной регулярностью молекулярной структуры из трех пропиленовых звеньев, как это определяют по 13С-ЯМР-спектру, в 75% или больше, 80% или больше, 82% или больше, 85% или больше или 90% или больше.A semi-crystalline polymer may have a triadic regularity of the molecular structure of three propylene units, as determined by the 13 C-NMR spectrum, in 75% or more, 80% or more, 82% or more, 85% or more, or 90% or more.

В вариантах выполнения настоящего изобретения полукристаллический полимер обладает скоростью растекания расплава (СРР) 5000 дг/мин или меньше, по другому варианту 300 дг/мин или меньше, по другому варианту 200 дг/мин или меньше, по другому варианту 100 дг/мин или меньше, по другому варианту 50 дг/мин или меньше, по другому варианту 20 дг/мин или меньше, по другому варианту 10 дг/мин или меньше или по другому варианту 2 дг/мин или меньше. Определение СРР полимера проводят в соответствии со стандартом ASTM D1238 (230°С, 2,16 кг).In embodiments of the present invention, the semi-crystalline polymer has a melt spreading rate (CPP) of 5000 dg / min or less, in another embodiment 300 dg / min or less, in another embodiment 200 dg / min or less, in another embodiment 100 dg / min or less , in another embodiment, 50 dg / min or less, in another embodiment, 20 dg / min or less, in another embodiment, 10 dg / min or less, or in another embodiment, 2 dg / min or less. The determination of polymer CPP is carried out in accordance with ASTM D1238 (230 ° C., 2.16 kg).

В некоторых вариантах полукристаллический полимер по настоящему изобретению содержится в предлагаемых по изобретению смешанных композициях в количестве от нижнего предела в 50, 70, 75, 80, 82 или 85 мас.% в пересчете на общую массу композиции до верхнего предела в 99, 95 или 90 мас.% в пересчете на общую массу композиции.In some embodiments, the semi-crystalline polymer of the present invention is contained in the inventive mixed compositions in an amount of from a lower limit of 50, 70, 75, 80, 82 or 85 wt.%, Calculated on the total weight of the composition to an upper limit of 99, 95 or 90 wt.% in terms of the total weight of the composition.

В некоторых вариантах полукристаллический полимер, используемый при выполнении настоящего изобретения, представлен, например, в WO 00/69963, WO 00/01766, WO 99/07788, WO 02/083753 и с дополнительными подробностями описан как "Пропиленовый олефиновый сополимер" в WO 00/01745. Полукристаллические полимеры технически доступны как эластомеры особого назначения VISTAMAXX™ (фирма ExxonMobil Chemical Company, Хьюстон, шт.Техас) и эластомеры VERSIFY™ (получены не по представленным в настоящем описании способам) (фирма Dow Chemical Company, Мидланд, шт.Мичиган).In some embodiments, the semi-crystalline polymer used in carrying out the present invention is presented, for example, in WO 00/69963, WO 00/01766, WO 99/07788, WO 02/083753 and is described in more detail as "Propylene olefin copolymer" in WO 00 / 01745. Semicrystalline polymers are technically available as VISTAMAXX ™ special purpose elastomers (ExxonMobil Chemical Company, Houston, TX) and VERSIFY ™ elastomers (not prepared using methods described herein) (Dow Chemical Company, Midland, Michigan).

Термопластичная смолаThermoplastic resin

В другом варианте эластомерные смеси могут включать по меньшей мере одну термопластичную смолу. Термопластичные смолы, приемлемые для выполнения настоящего изобретения, можно использовать самостоятельно или в сочетании, они представляют собой смолы, содержащие атомы азота, кислорода, галогена, серы или другие группы, способные взаимодействовать с ароматическими функциональными группами, такие как атомы галогена и кислотные группы. Эти смолы содержатся в нанокомпозите в количестве от 30 до 90 мас.% нанокомпозита в одном варианте, от 40 до 80 мас.% в другом варианте и тем не менее от 50 до 70 мас.% в еще одном варианте. Однако в еще одном варианте смола содержится в количестве больше 40 мас.% нанокомпозита и больше 60 мас.% в еще одном варианте.In another embodiment, the elastomeric blends may include at least one thermoplastic resin. Thermoplastic resins suitable for carrying out the present invention can be used alone or in combination, they are resins containing nitrogen, oxygen, halogen, sulfur atoms or other groups capable of interacting with aromatic functional groups, such as halogen atoms and acid groups. These resins are contained in the nanocomposite in an amount of from 30 to 90 wt.% Nanocomposite in one embodiment, from 40 to 80 wt.% In another embodiment, and yet from 50 to 70 wt.% In another embodiment. However, in yet another embodiment, the resin is contained in an amount of more than 40 wt.% Nanocomposite and more than 60 wt.% In another embodiment.

Приемлемые термопластичные смолы включают смолы, выбранные из группы, включающей полиамиды, полиимиды, поликарбонаты, сложные полиэфиры, полисульфоны, полилактоны, полиацетали, акрилонитрил-бутадиен-стирольные смолы (АБС), полифениленоксид (ПФО), полифениленсульфид (ПФС), полистирол, стирол-акрилонитрильные смолы (САН), смолы из сополимеров стирола/малеинового ангидрида (СМА), ароматические поликетоны (PEEK, PED и РЕКК) и их смеси.Suitable thermoplastic resins include those selected from the group consisting of polyamides, polyimides, polycarbonates, polyesters, polysulfones, polylactones, polyacetals, acrylonitrile-butadiene-styrene resins (ABS), polyphenylene oxide (PFD), polyphenylene sulfide (PFS, polystyrene, polystyrene, polystyrene, acrylonitrile resins (SAN), resins of styrene / maleic anhydride copolymers (CMA), aromatic polyketones (PEEK, PED and RECK) and mixtures thereof.

К приемлемым термопластичным полиамидам (найлонам) относятся кристаллические или смолистые высокомолекулярные твердые полимеры, включая сополимеры и тройные сополимеры, содержащие в полимерной цепи повторяющиеся амидные звенья. Полиамиды могут быть получены полимеризацией одного или нескольких эпсилон-лактамов, таких как капролактам, пирролидион, лауриллактам и аминоундекановый лактам или аминокислоты, или поликонденсацией двухосновных кислот и диаминов. Пригодны найлоны как волокнообразующих, так и формовочных сортов. Примерами таких полиамидов являются поликапролактам (найлон-6), полилауриллактам (найлон-12), полигексаметиленадипамид (найлон-6,6), полигексаметиленазеламид (найлон-6,9), полигексаметиленсебацамид (найлон-6,10), полигексаметиленизофталамид (найлон-6,ИФ) и продукт поликонденсации 11-аминоундекановой кислоты (найлон-11). Дополнительные примеры приемлемых полиамидов (преимущественно тех, температура размягчения которых составляет меньше 275°С), представлены в работах 16 Encyclopedia of Chemical Technology, c.1-105 (John Wiley & Sons, 1968), Concise Encyclopedia of Polymer Science and Technology, c.748-761 (John Wiley & Sons, 1990) и 10 Encyclopedia of Polymer Science and Technology, c.392-414 (John Wiley & Sons, 1969). При выполнении настоящего изобретения можно эффективно использовать технически доступные термопластичные полиамиды, причем предпочтительны линейные кристаллические полиамиды, температура размягчения или точка плавления которых находится в пределах от 160 до 260°С.Acceptable thermoplastic polyamides (nylons) include crystalline or resinous high molecular weight solid polymers, including copolymers and ternary copolymers containing repeating amide units in the polymer chain. Polyamides can be prepared by polymerization of one or more epsilon-lactams, such as caprolactam, pyrrolidion, laurillactam and aminoundecane lactam or amino acids, or by polycondensation of dibasic acids and diamines. Suitable nylons as fiber-forming and molding varieties. Examples of such polyamides are polycaprolactam (nylon-6), polylaurillactam (nylon-12), polyhexamethylene adipamide (nylon-6,6), polyhexamethylene azelamide (nylon-6,9), polyhexamethylene sebacamide (nylon-6,10), polyhexamethylene isophthalamide (nylon 6 , IF) and the polycondensation product of 11-aminoundecanoic acid (nylon-11). Additional examples of acceptable polyamides (mainly those with a softening point of less than 275 ° C) are presented in 16 Encyclopedia of Chemical Technology, pp. 1-105 (John Wiley & Sons, 1968), Concise Encyclopedia of Polymer Science and Technology, c .748-761 (John Wiley & Sons, 1990) and 10 Encyclopedia of Polymer Science and Technology, c. 392-414 (John Wiley & Sons, 1969). When carrying out the present invention, technically available thermoplastic polyamides can be effectively used, linear crystalline polyamides having a softening point or melting point in the range of 160 to 260 ° C. are preferred.

Приемлемые термопластичные сложные полиэфиры, которые могут быть использованы, включают полимерные продукты взаимодействия одной или смеси алифатических или ароматических поликарбоновых кислот, сложных эфиров или ангидридов и одного или смеси диолов. Примеры подходящих сложных полиэфиров включают поли(транс-1,4-циклогексилен), поли(С36алкандикарбоксилаты), такие как поли(транс-1,4-циклогексиленсукцинат) и поли(транс-1,4-циклогексиленадипат); поли(цис- или -транс-1,4-циклогександиметилен)алкандикарбоксилаты, такие как поли(цис-1,4-циклогександиметилен)оксалат и поли(цис-1,4-циклогександиметилен)сукцинат; поли(С24алкилентерефталаты), такие как полиэтилентерефталат и политетраметилентерефталат; поли(С24алкиленизофталаты), такие как полиэтиленизофталат и политетраметиленизофталат, и т.п. материалы. Предпочтительные сложные полиэфиры дериватизируют из ароматических дикарбоновых кислот, таких как нафталиновая и фталевая кислоты, и диолов с С2 по С4, таких как полиэтилентерефталат и полибутилентерефталат. Предпочтительные сложные полиэфиры обычно характеризуются температурой плавления в интервале от 160 до 260°С.Suitable thermoplastic polyesters that may be used include polymeric reaction products of one or a mixture of aliphatic or aromatic polycarboxylic acids, esters or anhydrides, and one or a mixture of diols. Examples of suitable polyesters include poly (trans-1,4-cyclohexylene), poly (C 3 -C 6 alkanedicarboxylates) such as poly (trans-1,4-cyclohexylene succinate) and poly (trans-1,4-cyclohexylene adipate); poly (cis- or trans-1,4-cyclohexanedimethylene) alkanedicarboxylates such as poly (cis-1,4-cyclohexanedimethylene) oxalate and poly (cis-1,4-cyclohexanedimethylene) succinate; poly (C 2 -C 4 alkylene terephthalates) such as polyethylene terephthalate and polytetramethylene terephthalate; poly (C 2 -C 4 alkylene isophthalates) such as polyethylene isophthalate and polytetramethylene isophthalate, and the like. materials. Preferred polyesters are derivatized from aromatic dicarboxylic acids, such as naphthalic and phthalic acids, and C 2 to C 4 diols, such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate. Preferred polyesters are usually characterized by a melting point in the range from 160 to 260 ° C.

Полифениленэфирные (ПФЭ) термопластичные смолы, которые могут быть использованы в соответствии с настоящим изобретением, являются хорошо известными технически доступными материалами, получаемыми окислительной дегидроконденсационной полимеризацией алкилзамещенных фенолов. Обычно они представляют собой линейные аморфные полимеры, температура стеклования которых находится в интервале от 190 до 235°С. Эти полимеры, способ их получения и композиции с полистиролом дополнительно описаны в US 3383435.Polyphenylene ether (PFE) thermoplastic resins that can be used in accordance with the present invention are well known technically available materials obtained by oxidative dehydrocondensation polymerization of alkyl substituted phenols. Usually they are linear amorphous polymers, the glass transition temperature of which is in the range from 190 to 235 ° C. These polymers, the process for their preparation, and polystyrene compositions are further described in US 3,334,435.

Другие термопластичные смолы, которые можно использовать, включают поликарбонатные аналоги описанных выше сложных полиэфиров, такие как сегментированные сополимеры простых эфиров и фталатов; поликапролактоновые полимеры; стирольные смолы, такие как сополимеры стирола с меньше чем 50 мольными % акрилонитрила (САН) и смолистые сополимеры стирола, акрилонитрила и бутадиена (АБС); сульфоновые полимеры, такие как полифенилсульфон; сополимеры и гомополимеры этилена и α-олефинов с С2 по C8, в одном варианте гомополимер из звеньев, дериватизированных из пропилена, а в другом варианте статистический сополимер или блок-сополимер из звеньев, дериватизированных из этилена, и звеньев, дериватизированных из пропилена, и т.п. термопластичные смолы, которые известны в данной области техники.Other thermoplastic resins that can be used include polycarbonate analogues of the polyesters described above, such as segmented ether and phthalate copolymers; polycaprolactone polymers; styrene resins, such as styrene copolymers with less than 50 mol% acrylonitrile (SAN) and resin copolymers of styrene, acrylonitrile and butadiene (ABS); sulfonic polymers such as polyphenyl sulfone; copolymers and homopolymers of ethylene and α-olefins from C 2 to C 8 , in one embodiment, a homopolymer of units derived from propylene, and in another embodiment, a random copolymer or block copolymer of units derived from ethylene and units derived from propylene, etc. thermoplastic resins that are known in the art.

В другом варианте смеси по настоящему изобретению, дополнительно включающие любые из термопластичных смол (также называемых термопластиком или термопластичным полимером), описанных выше, перерабатывают в динамически вулканизованные смеси полимеров и сополимеров.In another embodiment, the mixtures of the present invention, further comprising any of the thermoplastic resins (also called thermoplastic or thermoplastic polymer) described above, are processed into dynamically vulcanized mixtures of polymers and copolymers.

Понятие "динамическая вулканизация" использовано в настоящем описании для определения процесса вулканизации, в котором конструкционную смолу и вулканизуемый эластомер вулканизуют в высокосдвиговых условиях. В результате способный вулканизоваться эластомер одновременно структурируют и диспергируют внутри матрицы из конструкционной смолы в виде тонкодисперсных частиц "микрогеля".The term "dynamic vulcanization" is used herein to define a vulcanization process in which a structural resin and a vulcanizable elastomer are vulcanized under high shear conditions. As a result, a vulcanizable elastomer is simultaneously structured and dispersed within the matrix of structural resin in the form of fine particles of a "microgel".

Динамическую вулканизацию проводят смешением компонентов при температуре, которая равна или превышает температуру вулканизации эластомера в таком устройстве, как вальцы, смесители Banbury™, резиносмесители непрерывного действия, пластикаторы и смесительные червячные прессы, например двухчервячные прессы. Уникальной характеристикой динамически вулканизованных композиций является то, что несмотря на возможность полной вулканизации эластомерного компонента, такие смеси можно перерабатывать и вторично перерабатывать по обычной технологии переработки каучуков, такой как шприцевание, литье под давлением, прямое прессование и т.д. Можно утилизировать и повторно перерабатывать отходы и выжимки из вулканизационной формы.Dynamic vulcanization is carried out by mixing the components at a temperature that is equal to or higher than the vulcanization temperature of the elastomer in a device such as rollers, Banbury ™ mixers, continuous rubber mixers, plasticizers and mixing worm presses, for example double worm presses. A unique characteristic of dynamically vulcanized compositions is that despite the possibility of complete vulcanization of the elastomeric component, such mixtures can be processed and recycled using conventional rubber processing technologies, such as extrusion, injection molding, direct compression, etc. You can recycle and recycle waste and squeezed from the vulcanization form.

Особенно предпочтительные термопластичные полимеры, которые могут быть использованы в ДВС по настоящему изобретению, включают конструкционные смолы, выбранные из группы, к которой относятся полиамиды, поликарбонаты, сложные полиэфиры, полисульфоны, полилактоны, полиацетали, акрилонитрил-бутадиен-стирольные смолы (АБС), полифениленоксид (ПФО), полифениленсульфид (ПФС), стирол-акрилонитрильные смолы (САН), полиимиды, сополимеры стирола/малеинового ангидрида (СМА), ароматические поликетоны (PEEK, РЕК и РЕКК) и их смеси. Предпочтительными конструкционными смолами являются полиамиды. Более предпочтительными полиамидами являются найлон 6 и найлон 11. В предпочтительном варианте конструкционная смола (смолы) может содержаться в количестве, находящемся в интервале от примерно 10 до 98 мас.%, предпочтительнее от примерно 20 до 95 мас.%, эластомер может содержаться в количестве, находящемся в интервале от примерно 2 до 90 мас.%, предпочтительнее от примерно 5 до 80 мас.%, в пересчете на полимерную смесь. В предпочтительном варианте эластомер содержится в упомянутой смеси в виде частиц, диспергированных в упомянутой конструкционной смоле.Particularly preferred thermoplastic polymers that can be used in the ICE of the present invention include structural resins selected from the group consisting of polyamides, polycarbonates, polyesters, polysulfones, polylactones, polyacetals, acrylonitrile butadiene-styrene resins (ABS), polyphenylene oxide (PFD), polyphenylene sulfide (PPS), styrene-acrylonitrile resins (SAN), polyimides, styrene / maleic anhydride copolymers (CMA), aromatic polyketones (PEEK, PEK and PEKK) and mixtures thereof. Preferred structural resins are polyamides. More preferred polyamides are nylon 6 and nylon 11. In a preferred embodiment, the structural resin (s) may be contained in an amount ranging from about 10 to 98 wt.%, More preferably from about 20 to 95 wt.%, The elastomer may be contained in an amount in the range from about 2 to 90 wt.%, preferably from about 5 to 80 wt.%, in terms of the polymer mixture. In a preferred embodiment, the elastomer is contained in said mixture in the form of particles dispersed in said structural resin.

В предпочтительном варианте эластомер выбирают из изобутилен-алкилстирольного сополимера, предпочтительно изобутилен/п-метилстирольного сополимера, галоидированного изобутилен-алкилстирольного сополимера, предпочтительно галоидированного изобутилен/п-метилстирольного сополимера, звездообразного бутилкаучука, галоидированного звездообразного бутилкаучука, бутилкаучука, галоидированного бутилкаучука и их смесей. В другом предпочтительном варианте эластомер включает бромбутилкаучук и/или хлорбутилкаучук.In a preferred embodiment, the elastomer is selected from an isobutylene-alkylstyrene copolymer, preferably an isobutylene / p-methylstyrene copolymer, a halogenated isobutylene-alkylstyrene copolymer, preferably a halogenated isobutylene / p-methylstyrene copolymer, star-shaped butyl rubber, halogenated butyl butylobutyl butyl butylobutyl butylbutyl. In another preferred embodiment, the elastomer comprises bromobutyl rubber and / or chlorobutyl rubber.

Эластомер может содержаться в эластомерной смеси в интервале до 90 част./100 в одном варианте, до 50 част./100 в другом варианте, до 40 част./100 в другом варианте и тем не менее до 30 част./100 в еще одном варианте, тем не менее в еще одном варианте эластомер может содержаться в количестве от по меньшей мере 2 част./100, от по меньшей мере 5 част./100 в другом варианте, от по меньшей мере 5 част./100 в еще одном варианте и тем не менее от по меньшей мере 10 част./100 в еще одном варианте. Целевой вариант может включать любое сочетание любого верхнего предела в част./100 и любого нижнего предела в част./100.The elastomer may be contained in the elastomeric mixture in the range of up to 90 ppm in one embodiment, up to 50 ppm in another embodiment, up to 40 ppm in another embodiment, and still up to 30 ppm in another variant, however, in yet another embodiment, the elastomer may be contained in an amount of at least 2 parts / 100, from at least 5 parts / 100 in another embodiment, from at least 5 parts / 100 in another embodiment and yet from at least 10 ppm / 100 in another embodiment. The target option may include any combination of any upper limit in part./100 and any lower limit in part./100.

В других вариантах эластомер либо самостоятельно, либо в форме смеси (т.е. реакторных смесей, физических смесей, таких как приготовленные смешением в расплаве) эластомеров может содержаться в смеси в количестве от 5 до 90 част./100 в одном варианте, от 10 до 80 част./100 в другом варианте, тем не менее в еще одном варианте от 30 до 70 част./100, тем не менее в еще одном варианте 40 до 60 част./100, однако от 5 до 50 част./100 в другом варианте и тем не менее от 5 до 40 част./100 в еще одном варианте, тем не менее от 20 до 60 част./100 в еще одном варианте и тем не менее от 20 до 50 част./100 в еще одном варианте, причем выбранный вариант зависит от целевого конечного применения смеси.In other embodiments, the elastomer, either alone or in the form of a mixture (i.e., reactor mixtures, physical mixtures, such as those prepared by melt mixing) of elastomers may be contained in the mixture in an amount of from 5 to 90 ppm in one embodiment, from 10 up to 80 ppm in another embodiment, however, in yet another embodiment, from 30 to 70 ppm / 100, however in yet another embodiment, from 40 to 60 ppm / 100, however, from 5 to 50 ppm / 100 in another embodiment, and yet from 5 to 40 ppm / 100 in another embodiment, however, from 20 to 60 ppm / 100 in another embodiment, and yet from 20 to 50 hours ./100 in yet another embodiment, the chosen embodiment depending upon the desired end use of the mixture.

Эластомерные смеси могут также содержать по меньшей мере один из других эластомеров или два или большее число эластомеров. Эластомер (эластомеры) может быть также объединен с другими материалами или полимерами.Elastomeric mixtures may also contain at least one of the other elastomers or two or more elastomers. The elastomer (s) may also be combined with other materials or polymers.

В некоторых вариантах и, когда это приемлемо, эластомеры, используемые при выполнении изобретения, могут быть линейными, практически линейными, блочными или разветвленными.In some embodiments, and when appropriate, the elastomers used in carrying out the invention may be linear, substantially linear, block, or branched.

Эластомерные смеси могут также включать множество других компонентов, как это более подробно обсуждается ниже, и могут быть необязательно вулканизованными с получением вулканизованных эластомерных смесей, из которых в конечном счете изготавливают изделия конечного применения так, как изложено более подробно ниже.Elastomeric mixtures may also include many other components, as discussed in more detail below, and may optionally be vulcanized to obtain vulcanized elastomeric mixtures from which end-use products are ultimately made as described in more detail below.

ПластомерыPlastomers

Пластомеры, которые могут быть использованы при выполнении настоящего изобретения, могут быть описаны как полиолефиновые сополимеры, обладающие плотностью от 0,85 до 0,915 г/см3 и индексом расплава (ИР) в пределах от 0,10 до 30 дг/мин. В одном варианте приемлемый пластомер представляет собой сополимер дериватизированных из этилена звеньев и дериватизированных из по меньшей мере одного α-олефина с С3 по С10 звеньев, сополимер, обладающий плотностью в интервале от меньше 0,915 г/см3. Количество сомономеров (дериватизированных из α-олефина с С3 по С10 звеньев), содержащихся в пластомере, находится в интервале от 2 до 35 мас.% в одном варианте, от 5 до 30 мас.% в другом варианте, тем не менее от 15 до 25 мас.% в еще одном варианте и тем не менее от 20 до 30 мас.% в еще одном варианте.Plastomers that can be used in carrying out the present invention can be described as polyolefin copolymers having a density of from 0.85 to 0.915 g / cm 3 and a melt index (IR) in the range from 0.10 to 30 dg / min. In one embodiment, an acceptable plastomer is a copolymer of units derived from ethylene and derived from at least one C 3 to C 10 unit α-olefin, a copolymer having a density in the range of from less than 0.915 g / cm 3 . The number of comonomers (derivatized from α-olefin from C 3 to C 10 units) contained in the plastomer is in the range from 2 to 35 wt.% In one embodiment, from 5 to 30 wt.% In another embodiment, however, from 15 to 25 wt.% In another embodiment, and yet from 20 to 30 wt.% In another embodiment.

Пластомер, который может быть использован при выполнении изобретения, обладает индексом расплава (ИР) в пределах от 0,1 до 20 дг/мин (ASTM D1238, 190°С, 2,1 кг) в одном варианте, от 0,2 до 10 дг/мин в другом варианте и тем не менее от 0,3 до 8 дг/мин в еще одном варианте. Средняя молекулярная масса подходящих пластомеров находится в интервале от 10000 до 800000 в одном варианте и от 20000 до 700000 в другом варианте. 1%-ный секущий модуль упругости при изгибе (ASTM D790) подходящих пластомеров находится в интервале от 10 до 150 МПа в одном варианте и от 20 до 100 МПа в другом варианте. Далее, пластомер, который может быть использован в смесях по настоящему изобретению, обладает температурой плавления (Тпл) от 50 до 62°С (первый пик плавления), от 65 до 85°С (второй пик плавления) в одном варианте и от 52 до 60°С (первый пик плавления) и от 70 до 80°С (второй пик плавления) в другом варианте.The plastomer, which can be used in carrying out the invention, has a melt index (IR) in the range from 0.1 to 20 dg / min (ASTM D1238, 190 ° C, 2.1 kg) in one embodiment, from 0.2 to 10 dg / min in another embodiment, and yet from 0.3 to 8 dg / min in another embodiment. The average molecular weight of suitable plastomers is in the range from 10,000 to 800,000 in one embodiment and from 20,000 to 700,000 in another embodiment. A 1% secant bending modulus (ASTM D790) of suitable plastomers is in the range of 10 to 150 MPa in one embodiment and 20 to 100 MPa in another. Further, the plastomer, which can be used in the mixtures of the present invention, has a melting point (T PL ) of from 50 to 62 ° C (first melting peak), from 65 to 85 ° C (second melting peak) in one embodiment and from 52 up to 60 ° C (first melting peak) and from 70 to 80 ° C (second melting peak) in another embodiment.

Пластомеры, которые могут быть использованы при выполнении настоящего изобретения, представляют собой полученные катализом металлоценами сополимеры дериватизированных из этилена звеньев и звеньев, дериватизированных из более высокомолекулярных α-олефинов, таких как пропилен, 1-бутен, 1-гексен и 1-октен, которые содержат достаточное количество одного или нескольких этих сомономерных звеньев для достижения плотности в пределах от 0,860 до 0,900 г/см3 в одном варианте. Молекулярно-массовое распределение (Mw/Mn) целевых пластомеров находится в интервале от 2 до 5 в одном варианте и от 2,2 до 4 в другом варианте. Примерами этих технически доступных пластомеров являются продукты EXACT 4150, сополимер этилена и 1-гексена, причем дериватизированные из 1-гексена звенья составляют от 18 до 22 мас.% пластомера, который обладает плотностью 0,895 г/см3 и ИР 3,5 дг/мин (фирма ExxonMobil Chemical Company, Хьюстон, шт.Техас), и EXACT™ 8201, сополимер этилена и 1-октена, причем дериватизированные из 1-октена звенья составляют от 26 до 30 мас.% пластомера, который обладает плотностью 0,882 г/см3 и ИР 1,0 дг/мин (фирма ExxonMobil Chemical Company, Хьюстон, шт.Техас).Plastomers that can be used in carrying out the present invention are metallocene-catalyzed copolymers of ethylene derivatized units and units derived from higher molecular weight α-olefins, such as propylene, 1-butene, 1-hexene and 1-octene, which contain a sufficient amount of one or more of these comonomer units to achieve a density in the range from 0.860 to 0.900 g / cm 3 in one embodiment. The molecular weight distribution (Mw / Mn) of the target plastomers is in the range from 2 to 5 in one embodiment and from 2.2 to 4 in another embodiment. Examples of these technically accessible plastomers are EXACT 4150 products, a copolymer of ethylene and 1-hexene, wherein the units derived from 1-hexene comprise from 18 to 22 wt.% Plastomer, which has a density of 0.895 g / cm 3 and IR 3.5 dg / min (ExxonMobil Chemical Company, Houston, TX), and EXACT ™ 8201, a copolymer of ethylene and 1-octene, wherein the units derived from 1-octene comprise from 26 to 30 wt.% plastomer, which has a density of 0.882 g / cm 3 and IR 1.0 dg / min (ExxonMobil Chemical Company, Houston, TX).

Вещества для улучшения технологических свойствSubstances for improving technological properties

Функционализованный полимерFunctionalized polymer

По изобретению предлагается способ приготовления эластомерной смеси, включающий контактирование по меньшей мере одного эластомера с веществом для улучшения технологических свойств, где вещество для улучшения технологических свойств включает по меньшей мере один функционализованный полимер, обладающий по меньшей мере одной ангидридной группой.The invention provides a method for preparing an elastomeric mixture comprising contacting at least one elastomer with a substance for improving technological properties, where the substance for improving technological properties includes at least one functionalized polymer having at least one anhydride group.

По меньшей мере один функционализованный полимер может быть получен функционализацией по меньшей мере одного полимера по меньшей мере одним ангидридом. Так, например, процесс получения при получении по меньшей мере одного функционализованного полимера включает функционализацию полимера в растворе ангидридом либо посредством термической "еновой" реакции, либо в присутствии хлора.At least one functionalized polymer can be obtained by functionalizing at least one polymer with at least one anhydride. So, for example, the process of obtaining upon receipt of at least one functionalized polymer involves the functionalization of the polymer in solution with an anhydride either by means of a thermal "new" reaction or in the presence of chlorine.

В некоторых вариантах по меньшей мере один полимер может быть дериватизирован из полимера, полученного полимеризацией мономеров, включающих один или несколько олефинов, альфа-олефинов, дизамещенных олефинов, изоолефинов, сопряженных диенов, несопряженных диенов, стиролов и/или замещенных стиролов и простых виниловых эфиров. Так, например, мономеры могут содержать от 2 до 20 углеродных атомов, по другому варианту от 2 до 12, а еще по одному варианту от 4 до 10 углеродных атомов.In some embodiments, at least one polymer may be derivatized from a polymer obtained by polymerizing monomers including one or more olefins, alpha olefins, disubstituted olefins, isoolefins, conjugated dienes, non-conjugated dienes, styrenes and / or substituted styrenes and vinyl ethers. For example, monomers may contain from 2 to 20 carbon atoms, in another embodiment from 2 to 12, and in another embodiment from 4 to 10 carbon atoms.

В одном из вариантов функционализованный полимер включает дериватизированные из С212-α-олефина звенья.In one embodiment, the functionalized polymer comprises C 2 -C 12 -α-olefin derivatized units.

В другом варианте функционализованный полимер включает дериватизированные из С410изоолефина звенья.In another embodiment, the functionalized polymer comprises C 4 -C 10 isoolefin derivatized units.

Тем не менее в еще одном варианте функционализованный полимер включает дериватизированные из изобутилена звенья.However, in yet another embodiment, the functionalized polymer includes isobutylene derivatized units.

По меньшей мере одна ангидридная группа может быть дериватизирована из группы, к которой относятся малеиновый ангидрид, итаконовый ангидрид, цитраконовый ангидрид, пропенилянтарный ангидрид, ангидриды 2-пентендикарбоновой кислоты и их смеси. Иллюстрирующие примеры могут быть представлены общими формулами:At least one anhydride group may be derivatized from the group consisting of maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride, propenylate succinic anhydride, 2-pentenedicarboxylic acid anhydrides, and mixtures thereof. Illustrative examples can be represented by general formulas:

Figure 00000007
Figure 00000008
Figure 00000007
Figure 00000008

Figure 00000009
Figure 00000010
Figure 00000009
Figure 00000010

Такие функционализованные полимеры широко доступны, их обычно применяют в качестве смазывающих добавок. Примеры поставщиков таких продуктов включают фирмы Infineum International Ltd., Linden, шт.Нью-Джерси и Chevron Oronite, Company, Хьюстон, шт.Техас.Such functionalized polymers are widely available and are usually used as lubricants. Examples of suppliers of such products include Infineum International Ltd., Linden, NJ and Chevron Oronite, Company, Houston, TX.

В одном из вариантов по меньшей мере одним функционализованным полимером является функционализованный янтарным ангидридом полиизобутилен (ПИБЯА). Так, например, процесс получения при получении ПИБЯА может включать функционализацию в растворе полиизобутилена или полибутена (ПИБ), такого как низкомолекулярный ПИБ, малеиновым ангидридом либо посредством термической "еновой" реакции (термический ПИБЯА), либо в присутствии хлора (хлор-ПИБЯА). Как и в случаях всех полимеров, которые должны быть функционализованы, когда это приемлемо, исходный ПИБ может быть получен из чистого изобутиленового мономера или смеси бутеновых изомеров.In one embodiment, the at least one functionalized polymer is succinic functionalized polyisobutylene (PIBNA). For example, the production process for the production of PIBNA may include functionalization in a solution of polyisobutylene or polybutene (PIB), such as low molecular weight PIB, with maleic anhydride either by thermal "ENA" reaction (thermal PIBPA) or in the presence of chlorine (chlorine-PIBPA). As with all polymers that need to be functionalized, when appropriate, the starting PIB can be obtained from pure isobutylene monomer or a mixture of butene isomers.

В некоторых вариантах среднечисленная молекулярная масса (определена гельпроникающей хроматографией) исходного полимера, такого как ПИБ, находится в интервале от примерно 400 (масса молекулы в единицах атомной массы относительно водородного атома, значение которой принимают за 1,0) до примерно 5000 или выше, по другому варианту от примерно 500 до примерно 2500, по другому варианту от примерно 800 до примерно 2500, а по еще одному варианту от примерно 800 до примерно 1500.In some embodiments, the number average molecular weight (determined by gel permeation chromatography) of the parent polymer, such as PIB, is in the range of from about 400 (the mass of the molecule in units of atomic mass relative to the hydrogen atom, which is set to 1.0) to about 5000 or higher, in another embodiment, from about 500 to about 2500; in another embodiment, from about 800 to about 2500; and in another embodiment, from about 800 to about 1500.

В некоторых вариантах ангидридная функциональная группа по меньшей мере одного функционализованного полимера, такого как ПИБЯА, может составлять от примерно 0,5 до примерно 2,0 мольного %, по другому варианту от примерно 0,8 до примерно 1,7 мольного %, а по еще одному варианту от примерно 1,0 до примерно 1,5 мольного %.In some embodiments, the anhydride functional group of the at least one functionalized polymer, such as PIBNA, may be from about 0.5 to about 2.0 mol%, alternatively from about 0.8 to about 1.7 mol%, and in another embodiment, from about 1.0 to about 1.5 mol%.

Технические примеры включают функционализованный полимер PIBSA 48 фирмы Infineum, упомянутый выше и дериватизированный из ПИБ с Mn 2200 с ангидридной функциональной группой в количестве примерно 1,2 мольного %, и функционализованный полимер PIBSA 55, дериватизированный из ПИБ с Mn 2200 с ангидридной функциональной группой в количестве примерно 1,4 мольного %. Другие технические примеры включают ПИБЯА OLOA 15500 фирмы Chevron Oronite, упомянутый выше и дериватизированный из ПИБ с Mn 1000, и ПИБЯА OLOA 15667, дериватизированный из ПИБ с Mn 1300.Technical examples include the functionalized PIBSA 48 polymer from Infineum, mentioned above and derivatized from PIB with Mn 2200 with an anhydride functional group in an amount of about 1.2 mol%, and the functionalized PIBSA 55 polymer derived from PIB with Mn 2200 with an anhydride functional group in an amount about 1.4 mol%. Other technical examples include PIBAA OLOA 15500 from Chevron Oronite, mentioned above, derived from PIB with Mn 1000, and PIBIAA OLOA 15667, derivatized from PIB with Mn 1300.

Тем не менее в других вариантах вещество для улучшения технологических свойств, как оно представлено выше, может обладать среднечисленной молекулярной массой (Mn), которую определяют гельпроникающей хроматографией, меньше 10000 в одном варианте, меньше 8000 в другом варианте и тем не менее меньше 6000 в еще одном варианте. В одном варианте вещество для улучшения технологических свойств обладает среднечисленной молекулярной массой больше 400, больше 700 в другом варианте и тем не менее больше 900 в еще одном варианте. Предпочтительным вариантом может быть сочетание любого нижнего предела молекулярной массы с любым верхним пределом молекулярной массы, приведенными в настоящем описании. Так, например, в одном варианте вещество для улучшения технологических свойств может обладать среднечисленной молекулярной массой от 400 до 10000, от 700 до 8000 в другом варианте и тем не менее от 900 до 3000 в еще одном варианте.However, in other embodiments, the process improvement material as described above may have a number average molecular weight (Mn) as determined by gel permeation chromatography, less than 10,000 in one embodiment, less than 8,000 in another embodiment, and yet less than 6,000 in yet one option. In one embodiment, the substance for improving technological properties has a number average molecular weight of more than 400, more than 700 in another embodiment, and yet more than 900 in another embodiment. A preferred embodiment may be a combination of any lower molecular weight limit with any upper molecular weight limit described herein. So, for example, in one embodiment, a substance for improving technological properties may have a number average molecular weight of from 400 to 10,000, from 700 to 8,000 in another embodiment, and yet from 900 to 3,000 in another embodiment.

В некоторых вариантах вещество для улучшения технологических свойств может обладать среднечисленной молекулярной массой (Mn) от 450 до 5000, по другому варианту от 500 до 2500, по другому варианту от 900 до 2500, по другому варианту примерно 1000, по другому варианту примерно 1300, а по еще одному варианту примерно 2300.In some embodiments, the substance for improving technological properties may have a number average molecular weight (Mn) from 450 to 5000, in another embodiment from 500 to 2500, in another embodiment from 900 to 2500, in another embodiment about 1000, in another embodiment about 1300, and in another embodiment, about 2,300.

Иллюстративные значения вязкости (ASTM D445) вещества для улучшения технологических свойств могут находиться в интервале от примерно 10 до примерно 6000 сСт (сантистокс) при 100°С в одном варианте, по другому варианту от примерно 35 до примерно 1000 сСт при 100°С, по другому варианту от примерно 75 до примерно 500 сСт при 100°С, по другому варианту от примерно 100 до примерно 300 сСт при 100°С, по другому варианту от примерно 100 до примерно 200 сСт при 100°С, тем не менее превышает 35 сСт при 100°С в еще одном варианте и тем не менее больше 100 сСт при 100°С в еще одном варианте.Illustrative viscosity values (ASTM D445) of a substance for improving technological properties can range from about 10 to about 6,000 cSt (centistokes) at 100 ° C in one embodiment; in another embodiment, from about 35 to about 1000 cSt at 100 ° C, in another embodiment, from about 75 to about 500 cSt at 100 ° C, in another embodiment from about 100 to about 300 cSt at 100 ° C, in another embodiment from about 100 to about 200 cSt at 100 ° C, nonetheless exceeds 35 cSt at 100 ° C in another embodiment, and nevertheless more than 100 cSt at 100 ° C in another embodiment .

Тем не менее в других вариантах значения вязкости вещества для улучшения технологических свойств могут находиться в интервале от 10 до 6000 сСт (сантистокс) при 100°С (в одном варианте) и от 35 до 5000 сСт при 100°С (в другом варианте). Тем не менее в других вариантах вязкость превышает 35 сСт при 100°С (в еще одном варианте) и превышает 100 сСт при 100°С.Nevertheless, in other embodiments, the viscosity values of the substance to improve the technological properties may be in the range from 10 to 6000 cSt (centistokes) at 100 ° C (in one embodiment) and from 35 to 5000 cSt at 100 ° C (in another embodiment). However, in other embodiments, the viscosity exceeds 35 cSt at 100 ° C (in another embodiment) and exceeds 100 cSt at 100 ° C.

Эластомерная смесь включает или ее готовят с использованием от 1 до 60 част./100 в одном варианте, от 2 до 40 част./100 в другом варианте, от 3 до 35 част./100 в другом варианте, тем не менее от 4 до 30 част./100 в еще одном варианте, тем не менее от 2 до 10 част./100 в еще одном варианте, тем не менее от 3 до 25 част./100 в еще одном варианте и тем не менее от 2 до 20 част./100 в еще одном варианте вещества для улучшения технологических свойств, как оно представлено выше, где целевой интервал количества вещества для улучшения технологических свойств может включать любой верхний предел в част./100 в сочетании с любым нижним пределом в част./100, представленными в настоящем описании.The elastomeric mixture includes or is prepared using from 1 to 60 ppm / 100 in one embodiment, from 2 to 40 ppm / 100 in another embodiment, from 3 to 35 ppm / 100 in another embodiment, however, from 4 to 30 part./100 in another embodiment, however, from 2 to 10 part./100 in another embodiment, however, from 3 to 25 part./100 in another embodiment, and nevertheless from 2 to 20 part ./100 in another embodiment of a substance for improving technological properties, as presented above, where the target interval of the amount of substance for improving technological properties may include any top s limit in portions. / 100 in combination with any lower limit in portions. / 100, described herein.

В одном из вариантов вещество для улучшения технологических свойств или эластомерная смесь не содержит ароматических групп или ненасыщенной связи.In one embodiment, the substance for improving technological properties or the elastomeric mixture does not contain aromatic groups or unsaturated bonds.

В другом варианте вещество для улучшения технологических свойств или эластомерная смесь свободна или по существу свободна, или может характеризоваться только концентрациями на уровне примесей ароматических, нафтеновых, парафиновых масел или их смесей. Используемое в настоящем описании понятие "по существу свободна" относится к содержанию в 1000 част./млн или меньше, по другому варианту 800 част./млн или меньше, по другому варианту 500 част./млн или меньше, по другому варианту 250 част./млн или меньше, по другому варианту 100 част./млн или меньше, по другому варианту 75 част./млн или меньше, по другому варианту 50 част./млн или меньше, по другому варианту 20 част./млн или меньше, по другому варианту 15 част./млн или меньше, по другому варианту 10 част./млн или меньше, а по другому варианту 5 част./млн или меньше.In another embodiment, the substance for improving technological properties or the elastomeric mixture is free or essentially free, or can only be characterized by concentrations at the level of impurities of aromatic, naphthenic, paraffin oils or mixtures thereof. As used herein, the term “substantially free” refers to a content of 1000 ppm or less, in another embodiment 800 ppm or less, in another embodiment 500 ppm or less, in another embodiment 250 ppm. / million or less, in another embodiment, 100 ppm or less, in another embodiment, 75 ppm or less, in another embodiment, 50 ppm or less, in another embodiment, 20 ppm or less, in another embodiment, 15 ppm or less, in another embodiment, 10 ppm or less, and in another embodiment, 5 ppm or less.

Тем не менее в других вариантах вещество для улучшения технологических свойств или эластомерная смесь может включать другие компоненты, такие как нижеследующие.However, in other embodiments, the process improver or elastomeric mixture may include other components, such as the following.

ПолибутеныPolybutene

По одному объекту изобретения в смесях для пневматических диафрагм может содержаться полибутеновое масло для наполнения каучука в стадии латекса. В одном варианте выполнения изобретения полибутеновое масло для наполнения каучука в стадии латекса представляет собой низкомолекулярный (Mn меньше 15000) гомополимер или сополимер дериватизированных из олефина звеньев, каждое из которых содержит от 3 до 8 углеродных атомов, предпочтительно от 4 до 6 углеродных атомов в другом варианте. И тем не менее в еще одном варианте полибутен представляет собой гомополимер или сополимер С4рафината. Вариант таких низкомолекулярных полимеров, называемых "полибутеновыми" полимерами, описан, например, в работе Synthetic Lubricants and High-Performance Functional Fluids, c.357-392 (под ред. Rudnick & Shubkin, Marcel Dekker 1999) (ниже в настоящем описании "полибутеновое масло для наполнения каучука в стадии латекса" или "полибутен").According to one aspect of the invention, polybutene oil for filling rubber in a latex stage may be contained in mixtures for pneumatic diaphragms. In one embodiment of the invention, the polybutene oil for filling rubber in the latex stage is a low molecular weight (Mn less than 15,000) homopolymer or copolymer of olefin derivatized units, each of which contains from 3 to 8 carbon atoms, preferably from 4 to 6 carbon atoms in another embodiment . Nevertheless, in yet another embodiment, the polybutene is a homopolymer or copolymer of C 4 raffinate. A variant of such low molecular weight polymers called “polybutene” polymers is described, for example, in Synthetic Lubricants and High-Performance Functional Fluids, p. 357-392 (edited by Rudnick & Shubkin, Marcel Dekker 1999) (hereinafter referred to as “polybutene” oil for filling rubber in the latex stage "or" polybutene ").

В одном варианте выполнения изобретения полибутеновое масло для наполнения каучука в стадии латекса представляет собой сополимер дериватизированных из изобутилена звеньев, дериватизированных из 1-бутена звеньев и дериватизированных из 2-бутена звеньев. В одном варианте этот полибутен представляет собой гомополимер, сополимер или тройной сополимер трех звеньев, в котором дериватизированные из изобутилена звенья составляют от 40 до 100 мас.% сополимера, дериватизированные из 1-бутена звенья составляют от 0 до 40 мас.% сополимера, а дериватизированные из 2-бутена звенья составляют от 0 до 40 мас.% сополимера. В другом варианте полибутен представляет собой сополимер или тройной сополимер трех звеньев, в котором дериватизированные из изобутилена звенья составляют от 40 до 99 мас.% сополимера, дериватизированные из 1-бутена звенья составляют от 2 до 40 мас.% сополимера, а дериватизированные из 2-бутена звенья составляют от 0 до 30 мас.% сополимера. И тем не менее в еще одном варианте полибутен представляет собой тройной сополимер трех звеньев, в котором дериватизированные из изобутилена звенья составляют от 40 до 96 мас.% сополимера, дериватизированные из 1-бутена звенья составляют от 2 до 40 мас.% сополимера, а дериватизированные из 2-бутена звенья составляют от 2 до 20 мас.% сополимера. Однако в другом варианте полибутен представляет собой гомополимер или сополимер изобутилена и 1-бутена, в котором дериватизированные из изобутилена звенья составляют от 65 до 100 мас.% гомополимера или сополимера, а дериватизированные из 1-бутена звенья составляют от 0 до 35 мас.% сополимера.In one embodiment of the invention, the polybutene oil for filling rubber in the latex stage is a copolymer of isobutylene derivatized units derived from 1-butene units and derived from 2-butene units. In one embodiment, this polybutene is a homopolymer, copolymer or ternary copolymer of three units in which the isobutylene derivatized units comprise from 40 to 100 wt.% Of the copolymer, the units derived from 1-butene comprise from 0 to 40 wt.% Of the copolymer, and the derivatized from 2-butene, the units comprise from 0 to 40 wt.% copolymer. In another embodiment, the polybutene is a copolymer or a triple copolymer of three units in which the isobutylene derivatized units comprise from 40 to 99 wt.% Of the copolymer, the units derived from 1-butene comprise from 2 to 40 wt.% Of the copolymer, and the derivatized from 2- butene units comprise from 0 to 30 wt.% copolymer. Nevertheless, in yet another embodiment, the polybutene is a triple copolymer of three units in which the isobutylene derivatized units comprise from 40 to 96 wt.% Of the copolymer, the units derived from 1-butene comprise from 2 to 40 wt.% Of the copolymer, and the derivatized from 2-butene, the units comprise from 2 to 20 wt.% copolymer. However, in another embodiment, the polybutene is a homopolymer or copolymer of isobutylene and 1-butene, in which the isobutylene derivatized units comprise from 65 to 100 wt.% Of the homopolymer or copolymer, and the 1-butene derivatized units comprise from 0 to 35 wt.% Of the copolymer .

Полибутеновые масла для наполнения каучука в стадии латекса, которые могут быть использованы при выполнении изобретения, как правило, обладают среднечисленной молекулярной массой (Mn) меньше 10000 в одном варианте, меньше 8000 в другом варианте и меньше 6000 в еще одном варианте. В одном варианте полибутеновое масло обладает среднечисленной молекулярной массой больше 400, больше 700 в другом варианте, а в еще одном варианте больше 900. Предпочтительным вариантом может быть сочетание любого нижнего предела молекулярной массы с любым верхним пределом молекулярной массы, указанными в настоящем описании. Так, например, в одном варианте полибутена по изобретению этот полибутен обладает среднечисленной молекулярной массой от 400 до 10000, от 700 до 8000 в другом варианте и тем не менее от 900 до 3000 в еще одном варианте. Значения приемлемой вязкости полибутенового масла для наполнения каучука в стадии латекса находятся в интервале от 10 до 6000 сСт (сантистокс) при 100°С в одном варианте, от 35 до 5000 сСт при 100°С в другом варианте, тем не менее превышают 35 сСт при 100°С в еще одном варианте, тем не менее превышают 100 сСт при 100°С в еще одном варианте.Polybutene oil for filling rubber in the latex stage, which can be used in carrying out the invention, typically have a number average molecular weight (Mn) of less than 10,000 in one embodiment, less than 8,000 in another embodiment, and less than 6,000 in another embodiment. In one embodiment, the polybutene oil has a number average molecular weight of more than 400, more than 700 in another embodiment, and in another embodiment more than 900. A preferred embodiment may be a combination of any lower molecular weight limit with any upper molecular weight limit described herein. So, for example, in one embodiment of the polybutene according to the invention, this polybutene has a number average molecular weight of from 400 to 10,000, from 700 to 8,000 in another embodiment, and yet from 900 to 3,000 in another embodiment. Values of acceptable viscosity of polybutene oil for filling rubber in the latex stage are in the range from 10 to 6000 cSt (centistokes) at 100 ° C in one embodiment, from 35 to 5000 cSt at 100 ° C in another embodiment, however, exceed 35 cSt at 100 ° C. in yet another embodiment, however, exceed 100 cSt at 100 ° C. in yet another embodiment.

Промышленными примерами таких масел для наполнения каучука в стадии латекса являются масла для наполнения каучука в стадии латекса серии PARAPOL™ (фирма ExxonMobil Chemical Company, Хьюстон, шт.Техас), такие как продукты PARAPOL™ 450, 700, 950, 1300, 2400 и 2500; ORONITE™ (фирма ChevronTexaco, Новый Орлеан, шт.Луизиана); DAELIM POLYBUTENE™ (фирма Daelim Industrial Co., Ltd., Корея); INDOPOL™ (фирма Innovene USA LLC, Лисл, шт.Иллинойс); ТРС PIB (фирма Texas Petrochemicals, Хьюстон, шт.Техас). Технически доступные полибутеновые масла для наполнения каучука в стадии латекса серии PARAPOL™ представляют собой синтетические жидкие полибутены, причем каждая отдельная композиция обладает определенной молекулярной массой и композиции всех составов можно использовать в смеси по изобретению. Молекулярные массы масел для наполнения каучука в стадии латекса PARAPOL™ составляют от 420 (продукт PARAPOL™ 450) до 2700 (Mn) (продукт PARAPOL™ 2500), как это определяют гельпроникающей хроматографией. Значения ММР масел PARAPOL™ находятся в интервале от 1,8 до 3 в одном варианте и от 2 до 2,8 в другом варианте.Industrial examples of such latex stage rubber filling oils are PARAPOL ™ Series latex rubber filling oils (ExxonMobil Chemical Company, Houston, TX), such as PARAPOL ™ 450, 700, 950, 1300, 2400 and 2500 ; ORONITE ™ (ChevronTexaco, New Orleans, Louisiana); DAELIM POLYBUTENE ™ (Daelim Industrial Co., Ltd., Korea); INDOPOL ™ (Innovene USA LLC, Lisl, Illinois); TRS PIB (Texas Petrochemicals, Houston, TX). Technically available polybutene oils for filling rubber in the latex stage of the PARAPOL ™ series are synthetic liquid polybutenes, each individual composition having a specific molecular weight and all compositions can be used in the mixture of the invention. The molecular weight of the rubber filling oils in the PARAPOL ™ latex stage is from 420 (PARAPOL ™ 450 product) to 2700 (Mn) (PARAPOL ™ 2500 product), as determined by gel permeation chromatography. The MMP values of PARAPOL ™ oils are in the range from 1.8 to 3 in one embodiment and from 2 to 2.8 in another embodiment.

Ниже в таблице показаны некоторые свойства масел PARAPOL™, которые могут быть использованы в вариантах выполнения настоящего изобретения, вязкость которых определяли в соответствии со стандартом ASTM D445, а молекулярную массу - гельпроникающей хроматографией.The table below shows some of the properties of PARAPOL ™ oils that can be used in embodiments of the present invention, the viscosity of which was determined in accordance with ASTM D445, and the molecular weight - gel permeation chromatography.

Свойства веществ для улучшения технологических свойств PARAPOLтм индивидуальных сортовProperties of substances to improve the technological properties of PARAPOL tm individual varieties

СортGrade MnMn Вязкость при 100°С, сСтViscosity at 100 ° С, cSt 450450 420420 10,610.6 700700 700700 7878 950950 950950 230230 13001300 13001300 630630 24002400 23502350 32003200 25002500 27002700 44004400

Масла для наполнения каучука в стадии латекса PARAPOL™ обладают следующими другими свойствами: плотность (г/мл) масел для наполнения каучука в стадии латекса PARAPOL™ варьируется от примерно 0,85 (PARAPOL™ 450) до 0,91 (PARAPOL™ 2500). Бромное число (CG/G) у масел PARAPOL™ находится в интервале от 40 в случае масла для наполнения каучука в стадии латекса с Mn 450 до 8 в случае масла для наполнения каучука в стадии латекса с Mn 2700.PARAPOL ™ latex rubber filling oils have the following other properties: the density (g / ml) of PARAPOL ™ latex rubber filling oils ranges from about 0.85 (PARAPOL ™ 450) to 0.91 (PARAPOL ™ 2500). The bromine number (CG / G) of PARAPOL ™ oils is in the range of 40 for a rubber filling oil in a latex stage with Mn 450 to 8 for a rubber filling oil in a latex stage with Mn 2700.

Эластомерная смесь по изобретению может включать полибутены одного или нескольких типов в форме смеси, приготовленной смешением либо между собой перед добавлением в эластомер, либо с эластомером. Таким путем можно варьировать количество и отличительные свойства (например, вязкость, Mn и т.д.) смеси полибутеновых масел для наполнения каучука в стадии латекса. Так, например, продукт PARAPOL™ 450 можно использовать, когда необходима низкая вязкость смеси по изобретению, тогда как продукт PARAPOL™ 2500 можно использовать, когда требуется более высокая вязкость, или можно использовать их композиции с целью добиться какой-либо другой вязкости или молекулярной массы. Таким путем можно регулировать физические свойства смеси. Более конкретно выражение "полибутеновое масло для наполнения каучука в стадии латекса" охватывает одно масло или композицию двух или большего числа масел, используемых для достижения любой требующейся вязкости или молекулярной массы (или другого свойства), в интервалах, указанных в настоящем описании.The elastomeric mixture of the invention may include one or more types of polybutenes in the form of a mixture prepared by mixing either with each other before being added to the elastomer or with the elastomer. In this way, the amount and distinguishing properties (for example, viscosity, Mn, etc.) of a mixture of polybutene oils for filling rubber in the latex stage can be varied. For example, the PARAPOL ™ 450 product can be used when a lower viscosity of the mixture according to the invention is needed, while the PARAPOL ™ 2500 product can be used when a higher viscosity is required, or their compositions can be used to achieve any other viscosity or molecular weight . In this way, the physical properties of the mixture can be controlled. More specifically, the expression “polybutene oil for filling rubber in the latex stage” encompasses one oil or a composition of two or more oils used to achieve any desired viscosity or molecular weight (or other property) at the intervals indicated in the present description.

Полибутеновое масло или масла для наполнения каучука в стадии латекса содержатся в эластомерной смеси по изобретению в количестве от 1 до 60 част./100 в одном варианте, от 2 до 40 част./100 в другом варианте, от 4 до 35 част./100 в еще одном варианте и тем не менее от 5 до 30 част./100 в еще одном варианте, тем не менее от 2 до 10 част./100 в еще одном варианте, тем не менее от 5 до 25 част./100 в еще одном варианте и однако от 2 до 20 част./100 в еще одном варианте, где целевым интервалом для полибутена может быть любой верхний предел в част./100 в сочетании с любым нижним пределом в част./100, представленными в настоящем описании. В предпочтительном варианте полибутеновое масло для наполнения каучука в стадии латекса ароматических групп или ненасыщенной связи не содержит.Polybutene oil or oils for filling rubber in the latex stage are contained in the elastomeric mixture according to the invention in an amount of from 1 to 60 parts / 100 in one embodiment, from 2 to 40 parts / 100 in another embodiment, from 4 to 35 parts / 100 in yet another embodiment, and yet from 5 to 30 ppm / 100 in yet another embodiment, however, from 2 to 10 ppm / 100 in yet another embodiment, however, from 5 to 25 ppm / 100 in still in one embodiment, but from 2 to 20 ppm / 100 in another embodiment, where the target interval for polybutene can be any upper limit in ppm / 100 in combination with any lower limit ohm in part./100 presented in the present description. In a preferred embodiment, the polybutene oil for filling rubber in the latex stage does not contain aromatic groups or an unsaturated bond.

Полиолефиновые смеси по настоящему изобретению включают нефункционализованный пластификатор ("НФП"). НФП по настоящему изобретению представляет собой соединение, содержащее атомы углерода и водорода и в заметной степени не содержащее функциональных групп, выбранных из гидроксидной, арилов и замещенных арилов, галогеновых, алкоксигрупп, карбоксилатов, сложных эфиров, ненасыщенных углеродных атомов, акрилатов, атомов кислорода, азота и карбоксила. Понятие "в заметной степени" означает, что эти группы и соединения, содержащие эти группы, намеренно в НФП не вводят, а если они вообще присутствуют, то содержатся в количестве меньше 5 мас.% от НФП в одном варианте, меньше 1 мас.% в другом варианте и тем не менее меньше 0,5 мас.% в еще одном варианте.The polyolefin blends of the present invention include a non-functionalized plasticizer (“NFP”). The NFP of the present invention is a compound containing carbon and hydrogen atoms and substantially not containing functional groups selected from hydroxide, aryl and substituted aryl, halogen, alkoxy groups, carboxylates, esters, unsaturated carbon atoms, acrylates, oxygen atoms, nitrogen and carboxyl. The term “to a significant degree” means that these groups and compounds containing these groups are not intentionally introduced into NFP, and if they are present at all, they contain less than 5 wt.% Of NFP in one embodiment, less than 1 wt.% in another embodiment, and yet less than 0.5 wt.% in another embodiment.

В одном варианте НФП состоит из парафинов с С6 по С200 и парафинов с С8 по С100 в другом варианте. В другом варианте НФП состоит по существу из парафинов с С6 по С200 и состоит по существу из парафинов с С8 по С100 в еще одном варианте. Принимая во внимание цели настоящего изобретения и его описание, понятие "парафин" охватывает все изомеры, такие как н-парафины, разветвленные парафины, изопарафины, и может охватывать циклические алифатические материалы и их смеси, они могут быть дериватизированы синтетическим путем с помощью средств, известных в данной области техники, или из переработанной сырой нефти таким образом, чтобы удовлетворять требованиям, представленным для целевых НФП, приведенных в настоящем описании. Следует ясно представлять себе, что для того чтобы добиться необходимых свойств, материалы классов, представленных в настоящем описании, которые можно использовать в качестве НФП, могут быть использованы самостоятельно или смешанными с другими НФП, приведенными в настоящем описании.In one embodiment, the NFP consists of C 6 to C 200 paraffins and C 8 to C 100 paraffins in another embodiment. In another embodiment, the NFP consists essentially of C 6 to C 200 paraffins and consists essentially of C 8 to C 100 paraffins in yet another embodiment. Taking into account the objectives of the present invention and its description, the term "paraffin" embraces all isomers, such as n-paraffins, branched paraffins, isoparaffins, and may encompass cyclic aliphatic materials and mixtures thereof, they can be derivatized synthetically using means known in the art or from refined crude oil in such a way as to satisfy the requirements presented for the target NFP described in this description. It should be clearly understood that in order to achieve the necessary properties, materials of the classes presented in the present description, which can be used as NFPs, can be used alone or mixed with other NFPs described in the present description.

НФП может находиться в полиолефиновых смесях по изобретению в количестве от 0,1 до 60 мас.% в одном варианте, от 0,5 до 40 мас.% в другом варианте, тем не менее от 1 до 20 мас.% в еще одном варианте и тем не менее в еще одном варианте от 2 до 10 мас.%, где целевой интервал может включать любой верхний предел в массовых процентах с любым нижним пределом в массовых процентах, представленными в настоящем описании.NFP can be in the polyolefin mixtures according to the invention in an amount of from 0.1 to 60 wt.% In one embodiment, from 0.5 to 40 wt.% In another embodiment, however, from 1 to 20 wt.% In another embodiment and yet in another embodiment, from 2 to 10 wt.%, where the target range may include any upper limit in mass percent with any lower limit in mass percent presented in the present description.

НФП может быть также описан любым числом или любым сочетанием параметров, представленных в настоящем описании. В одном варианте НФП по настоящему изобретению обладает температурой потери текучести от ниже 0°С в одном варианте и ниже -5°С в другом варианте, ниже -10°С в другом варианте, тем не менее ниже -20°С в еще одном варианте, тем не менее ниже -40°С в еще одном варианте, тем не менее ниже -50°С в еще одном варианте и тем не менее ниже -60°С в еще одном варианте, тем не менее выше -120°С в еще одном варианте и тем не менее выше -200°С в еще одном варианте, где целевой интервал может включать любой верхний предел температуры потери текучести с любым нижним пределом температуры потери текучести, представленными в настоящем описании. В одном варианте НФП представляет собой парафиновое или другое соединение, обладающее температурой потери текучести ниже -30°С и в пределах от -30 до -90°С в другом варианте в вязкостном интервале от 0,5 до 200 сСт при 40°С (ASTM D445). Большинство минеральных масел, которые, как правило, содержат ароматические остатки и другие функциональные группы, обладают температурой потери текучести от 10 до -20°С в аналогичном вязкостном интервале.NFP can also be described by any number or any combination of parameters presented in the present description. In one embodiment, the NFP of the present invention has a pour point of below 0 ° C in one embodiment and below -5 ° C in another embodiment, below -10 ° C in another embodiment, however, below -20 ° C in another embodiment nevertheless below -40 ° C in yet another embodiment, nevertheless below -50 ° C in yet another embodiment, and yet below -60 ° C in yet another embodiment, nevertheless above -120 ° C in still in one embodiment and still higher than -200 ° C in another embodiment, where the target range may include any upper limit for the temperature of the yield stress with any lower limit pour point described in the present description. In one embodiment, the NFP is a paraffinic or other compound having a pour point below -30 ° C and in the range from -30 to -90 ° C in another embodiment, in the viscosity range from 0.5 to 200 cSt at 40 ° C (ASTM D445). Most mineral oils, which, as a rule, contain aromatic residues and other functional groups, have a pour point of 10 to -20 ° C in a similar viscosity range.

НФП может обладать диэлектрической постоянной при 20°С меньше 3,0 в одном варианте, меньше 2,8 в другом варианте, меньше 2,5 в другом варианте, тем не менее меньше 2,3 в еще одном варианте и тем не менее меньше 2,1 в еще одном варианте. Полиэтилен и полипропилен каждый обладает диэлектрической постоянной (1 кГц, 23°С) по меньшей мере 2,3 (CRC Handbook of Chemistry and Physics (Lide, ed. 82d ed. CRC Press 2001).NFP can have a dielectric constant at 20 ° C less than 3.0 in one embodiment, less than 2.8 in another embodiment, less than 2.5 in another embodiment, however less than 2.3 in another embodiment, and yet less than 2 , 1 in another embodiment. Polyethylene and polypropylene each have a dielectric constant (1 kHz, 23 ° C.) of at least 2.3 (CRC Handbook of Chemistry and Physics (Lide, ed. 82 d ed. CRC Press 2001).

НФП обладает вязкостью (ASTM D445) от 0,1 до 3000 сСт при 100°С, от 0,5 до 1000 сСт при 100°С в другом варианте, от 1 до 250 сСт при 100°С в другом варианте, тем не менее от 1 до 200 сСт при 100°С в другом варианте и тем не менее от 10 до 500 сСт при 100°С в еще одном варианте, где целевой интервал может включать любой верхний предел вязкости с любым нижним пределом вязкости, представленными в настоящем описании.NFP has a viscosity (ASTM D445) from 0.1 to 3000 cSt at 100 ° C, from 0.5 to 1000 cSt at 100 ° C in another embodiment, from 1 to 250 cSt at 100 ° C in another embodiment, however from 1 to 200 cSt at 100 ° C in another embodiment, and yet from 10 to 500 cSt at 100 ° C in another embodiment, where the target range may include any upper viscosity limit with any lower viscosity limit presented in the present description.

НФП обладает удельным весом (ASTM D4052, 15,5/15,6°С) меньше 0,920 г/см3 в одном варианте, меньше 0,910 г/см3 в другом варианте, от 0,650 до 0,900 г/см3 в другом варианте, от 0,700 до 0,860 г/см3 в другом варианте и от 0,750 до 0,855 г/см3 в другом варианте, от 0,790 до 0,850 г/см3 в другом варианте и тем не менее от 0,800 до 0,840 г/см3 в еще одном варианте, где целевой интервал может включать любой верхний предел удельного веса с любым нижним пределом удельного веса, представленными в настоящем описании. НФП обладает температурой кипения от 100 до 800°С в одном варианте, от 200 до 600°С в другом варианте и тем не менее от 250 до 500°С в еще одном варианте. Далее, НФП обладает средневесовой молекулярной массой (ГПХ или ГХ) меньше 20000 г/моль в одном варианте, тем не менее меньше 10000 г/моль в еще одном варианте, тем не менее меньше 5000 г/моль в еще одном варианте, тем не менее меньше 4000 г/моль в еще одном варианте, тем не менее меньше 2000 г/моль в еще одном варианте, тем не менее меньше 500 г/моль в еще одном варианте и тем не менее больше 100 г/моль в еще одном варианте, где целевым интервалом молекулярных масс может быть любое сочетание любого верхнего предела молекулярных масс с любым нижним пределом молекулярных масс, представленными в настоящем описании.NFP has a specific gravity (ASTM D4052, 15.5 / 15.6 ° C) of less than 0.920 g / cm 3 in one embodiment, less than 0.910 g / cm 3 in another embodiment, from 0.650 to 0.900 g / cm 3 in another embodiment, from 0.700 to 0.860 g / cm 3 in another embodiment and from 0.750 to 0.855 g / cm 3 in another embodiment, from 0.790 to 0.850 g / cm 3 in another embodiment and nevertheless from 0.800 to 0.840 g / cm 3 in another an embodiment where the target range may include any upper specific gravity with any lower specific gravity presented herein. NFP has a boiling point of from 100 to 800 ° C in one embodiment, from 200 to 600 ° C in another embodiment, and yet from 250 to 500 ° C in another embodiment. Further, NFP has a weight average molecular weight (GPC or GC) of less than 20,000 g / mol in one embodiment, however less than 10,000 g / mol in another embodiment, however less than 5,000 g / mol in yet another embodiment, however less than 4000 g / mol in yet another embodiment, however less than 2000 g / mol in yet another embodiment, however less than 500 g / mol in yet another embodiment, and yet greater than 100 g / mol in yet another embodiment, where the target molecular weight range can be any combination of any upper molecular weight limit with any lower molecular weight limit the masses presented in the present description.

Соединение, приемлемое в качестве НФП для полиолефинов по настоящему изобретению, может быть выбрано из технически доступных соединений, таких как так называемые "изопарафины", "поли-альфа-олефины" (П-а-О) и "полибутены" (подгруппа П-а-О). Соединения этих трех классов могут быть определены как парафины, которые могут охватывать разветвленные, циклические, нормальные структуры и их смеси. Эти НФП могут быть описаны как охватывающие парафины с С6 по C200 в одном варианте и парафины с C8 по С100 в другом варианте.A compound suitable as an NFP for the polyolefins of the present invention may be selected from commercially available compounds such as so-called "isoparaffins", "poly-alpha-olefins" (P-a-O) and "polybutenes" (sub-group P- aO). Compounds of these three classes can be defined as paraffins, which can span branched, cyclic, normal structures and mixtures thereof. These NFPs can be described as spanning C 6 to C 200 paraffins in one embodiment and C 8 to C 100 paraffins in another embodiment.

ИзопарафиныIsoparaffins

Так называемые "изопарафины" определяют следующим образом. Эти парафины, целесообразно изопарафины, представляют собой парафиновые цепи, которые обладают алкильным с С1 по С10 ответвлением вдоль по меньшей мере части каждой парафиновой цепи. Парафины с С6 по С200 могут охватывать изопарафины с С6 по С25 в одном варианте и изопарафины с C8 по С20 в другом варианте.The so-called "isoparaffins" are defined as follows. These paraffins, suitably isoparaffins, are paraffin chains that have a C 1 to C 10 alkyl branch along at least a portion of each paraffin chain. C 6 to C 200 paraffins may include C 6 to C 25 isoparaffins in one embodiment and C 8 to C 20 isoparaffins in another embodiment.

Более конкретно изопарафины представляют собой насыщенные алифатические углеводороды, молекулы которых обладают по меньшей мере одним углеродным атомом, связанным с по меньшей мере тремя другими углеродными атомами, или по меньшей мере одной боковой цепью (т.е. молекула обладает одним или несколькими третичными или четвертичными углеродными атомами), а предпочтительно у которых общее число углеродных атомов на молекулу находится в пределах от 6 до 50, в пределах от 10 и 24 в другом варианте и тем не менее от 10 до 15 в еще одном варианте. Как правило, содержатся различные изомеры с каждым числом углеродных атомов. Эти изопарафины могут также включать циклопарафины с разветвленными боковыми цепями, обычно в виде небольшого компонента изопарафина. Плотность (ASTM D4052, 15,6/15,6°С) этих изопарафинов находится в интервале от 0,70 до 0,83 г/см3, температура потери текучести составляет ниже -40°С в одном варианте и ниже -50°С в другом варианте, вязкость (ASTM 445, 25°С) равна от 0,5 до 20 сСт при 25°С, а средние молекулярные массы находятся в интервале от 100 до 300 г/моль. Изопарафины технически доступны под товарным знаком ISOPAR (фирма ExxonMobil Chemical Company, Хьюстон шт.Техас), они описаны, например, в US №6197285, US №3818105 и US №3439088 и поставляются на рынок как изопарафины серии ISOPAR™.More specifically, isoparaffins are saturated aliphatic hydrocarbons whose molecules have at least one carbon atom bonded to at least three other carbon atoms or at least one side chain (i.e., the molecule has one or more tertiary or quaternary carbon atoms), and preferably in which the total number of carbon atoms per molecule is in the range from 6 to 50, in the range from 10 and 24 in another embodiment, and yet from 10 to 15 in another embodiment. As a rule, various isomers with each number of carbon atoms are contained. These isoparaffins may also include branched side chain cycloparaffins, usually as a small component of isoparaffins. The density (ASTM D4052, 15.6 / 15.6 ° C) of these isoparaffins is in the range from 0.70 to 0.83 g / cm 3 , the pour point is below -40 ° C in one embodiment and below -50 ° C in another embodiment, the viscosity (ASTM 445, 25 ° C) is from 0.5 to 20 cSt at 25 ° C, and the average molecular weights are in the range from 100 to 300 g / mol. Isoparaffins are technically available under the trademark ISOPAR (ExxonMobil Chemical Company, Houston, TX), they are described, for example, in US No. 6197285, US No. 3818105 and US No. 3439088 and are marketed as isoparaffins of the ISOPAR ™ series.

Изопарафины серии ISOPARIsoparaffins of the ISOPAR series

НазваниеTitle Пределы кипения (°С)Boiling range (° C) Температура потери текучести (°С)Pour point (° C) Средний удельный вес (г/см3)The average specific gravity (g / cm 3 ) Вязкость при 25°С (сСт)Viscosity at 25 ° C (cSt) Насыщенные и ароматические соединения (мас.%)Saturated and aromatic compounds (wt.%) ISOPAR EISOPAR E 117-136117-136 -63-63 0,720.72 0,850.85 <0,01<0.01 ISOPAR GISOPAR G 161-176161-176 -57-57 0,750.75 1,461.46 <0,01<0.01 ISOPAR HISOPAR H 178-188178-188 -63-63 0,760.76 1,81.8 <0,01<0.01 ISOPAR KISOPAR K 179-196179-196 -60-60 0,760.76 1,851.85 <0,01<0.01 ISOPAR LISOPAR L 188-207188-207 -57-57 0,770.77 1,991.99 <0,01<0.01 ISOPAR MISOPAR M 223-254223-254 -57-57 0,790.79 3,83.8 <0,01<0.01 ISOPAR NISOPAR N 272-311272-311 -63-63 0,820.82 14,814.8 <0,01<0.01

В другом варианте изопарафины представляют собой смесь разветвленных и нормальных парафинов, содержащих в молекуле от 6 до 50 углеродных атомов и от 10 до 24 углеродных атомов в еще одном варианте. Изопарафиновая композиция обладает соотношением разветвленный парафин/н-парафин в интервале от 0,5:1 до 9:1 в одном варианте и от 1:1 до 4:1 в другом варианте. Изопарафины смеси в этом варианте содержат больше 50 мас.% (от общей массы изопарафиновой композиции) монометиловых материалов, например 2-метиловых, 3-метиловых, 4-метиловых, 5-метиловых или т.п., при минимальном образовании ответвлений замещающими группами с числом углеродных атомов больше 1, такими как, например, этил, пропил, бутил или т.п., в пересчете на общую массу изопарафинов в смеси. В одном варианте изопарафины смеси содержат больше 70 мас.% монометиловых материалов в пересчете на общую массу изопарафинов в смеси. Изопарафиновая смесь кипит в интервале от 100 до 350°С в одном варианте и в интервале от 110 до 320°С в другом варианте. При приготовлении материалов разных сортов парафиновую смесь обычно разделяют на фракции, обладающие узкими диапазонами кипения, например интервалом кипения в 35°С. Эти смеси разветвленный парафин/н-парафин описаны, например, в US №5906727.In another embodiment, isoparaffins are a mixture of branched and normal paraffins containing from 6 to 50 carbon atoms in the molecule and from 10 to 24 carbon atoms in another embodiment. The isoparaffin composition has a branched paraffin / n-paraffin ratio ranging from 0.5: 1 to 9: 1 in one embodiment and from 1: 1 to 4: 1 in another embodiment. The isoparaffins of the mixture in this embodiment contain more than 50 wt.% (Of the total weight of the isoparaffin composition) of monomethyl materials, for example 2-methyl, 3-methyl, 4-methyl, 5-methyl or the like, with minimal branch formation with substituent groups with the number of carbon atoms is greater than 1, such as, for example, ethyl, propyl, butyl or the like, in terms of the total mass of isoparaffins in the mixture. In one embodiment, the isoparaffins of the mixture contain more than 70 wt.% Monomethyl materials, calculated on the total weight of the isoparaffins in the mixture. The isoparaffin mixture boils in the range from 100 to 350 ° C. in one embodiment and in the range from 110 to 320 ° C. in another embodiment. In the preparation of materials of different varieties, the paraffin mixture is usually divided into fractions having narrow boiling ranges, for example, a boiling range of 35 ° C. These branched paraffin / n-paraffin mixtures are described, for example, in US Pat. No. 5,906,727.

Другие приемлемые изопарафины также технически доступны под торговыми наименованиями SHELLSOL™ (фирма Royal Dutch/Shell Group of Companies), SOLTROL™ (фирма Chevron Phillips Chemical Co. LP) и SASOL™ (фирма Sasol Limited, Иоганнесбург, Южная Африка). Промышленные примеры представляют собой продукты SHELLSOL ТМ (температура кипения: от 215 до 260°С), SOLTROL 220 (температура кипения: от 233 до 280°С), SASOL LPA-210 и SASOL-47 (температура кипения: от 238 до 274°С).Other suitable isoparaffins are also technically available under the trade names SHELLSOL ™ (Royal Dutch / Shell Group of Companies), SOLTROL ™ (Chevron Phillips Chemical Co. LP) and SASOL ™ (Sasol Limited, Johannesburg, South Africa). Industrial examples are SHELLSOL ™ products (boiling point: from 215 to 260 ° C), SOLTROL 220 (boiling point: from 233 to 280 ° C), SASOL LPA-210 and SASOL-47 (boiling point: from 238 to 274 ° FROM).

Поли-альфа-олефиныPoly alpha olefins

Парафины, приемлемые в качестве НФП по изобретению, также включают так называемые поли-альфа-олефины (П-а-O), которые определяют следующим образом. П-а-O, которые могут быть использованы при выполнении настоящего изобретения, включают парафины с С6 по С200 и н-парафины с С10 по С100 в другом варианте. П-а-O представляют собой димеры, тримеры, тетрамеры, пентамеры и т.д. α-олефинов с C4 по С12 в одном варианте и α-олефинов с C5 по С12 в другом варианте. Приемлемые олефины включают 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен, 1-гептен, 1-октен, 1-нонен, 1-децен, 1-ундодецен и 1-додецен. В одном варианте олефин представляет собой 1-децен, а НФП представляет собой смесь димеров, тримеров, тетрамеров и пентамеров (и более высокомолекулярных вариантов) 1-децена. П-а-O более конкретно определены, например, в US №5171908 и US №5783531 и в работе Synthetic Lubricants and High-Performance Functional Fluids, c.1-52 (под редакцией Rudnick & Shubkin, Marcel Dekker, Inc. 1999).Paraffins suitable as NFP according to the invention also include the so-called poly-alpha-olefins (P-a-O), which are defined as follows. P-a-O, which can be used in carrying out the present invention, include C 6 to C 200 paraffins and C 10 to C 100 n-paraffins in another embodiment. P-a-O are dimers, trimers, tetramers, pentamers, etc. C 4 to C 12 α-olefins in one embodiment and C 5 to C 12 α-olefins in another embodiment. Suitable olefins include 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-nonene, 1-decene, 1-undecene and 1-dodecene. In one embodiment, the olefin is 1-decene, and the NFP is a mixture of dimers, trimers, tetramers and pentamers (and higher molecular weight variants) of 1-decene. P-a-O are more specifically defined, for example, in US No. 5171908 and US No. 5783531 and in the work of Synthetic Lubricants and High-Performance Functional Fluids, p.1-52 (edited by Rudnick & Shubkin, Marcel Dekker, Inc. 1999) .

П-а-O по настоящему изобретению обладают средневесовой молекулярной массой от 100 до 20000 в одном варианте, от 200 до 10000 в другом варианте, тем не менее от 200 до 7000 в еще одном варианте, тем не менее от 200 до 2000 в еще одном варианте и тем не менее от 200 до 500 в еще одном варианте. Обычно П-а-O обладают значениями вязкости в интервале от 0,1 до 150 сСт при 100°С в одном варианте и от 0,1 до 3000 сСт при 100°С в другом варианте (ASTM D445). П-а-О, которые могут быть использованы при выполнении настоящего изобретения, обладают температурами потери текучести ниже 0°С в одном варианте, ниже -10°С в другом варианте, тем не менее ниже -20°С в еще одном варианте и тем не менее ниже -40°С в другом варианте. Целевые П-а-O технически доступны как П-а-O SHF и SuperSyn (фирма ExxonMobil Chemical Company, Хьюстон, шт.Техас).P-a-O of the present invention have a weight average molecular weight of from 100 to 20,000 in one embodiment, from 200 to 10,000 in another embodiment, however, from 200 to 7000 in another embodiment, however, from 200 to 2000 in another variant and nevertheless from 200 to 500 in another embodiment. Typically, P-a-O have viscosity values ranging from 0.1 to 150 cSt at 100 ° C. in one embodiment and from 0.1 to 3000 cSt at 100 ° C. in another embodiment (ASTM D445). P-a-O, which can be used in carrying out the present invention, have pour points below 0 ° C in one embodiment, below -10 ° C in another embodiment, however below -20 ° C in another embodiment, and not less than -40 ° C in another embodiment. Target P-a-O are technically available as P-a-O SHF and SuperSyn (ExxonMobil Chemical Company, Houston, TX).

Поли-альфа-олефины серий SHF и SuperSynPoly alpha olefins of the SHF and SuperSyn series

П-а-OP-a-o Удельный вес (г/см3, 15,6/15,6°С)Specific Gravity (g / cm 3 , 15.6 / 15.6 ° C) Вязкость при 100°С, сСтViscosity at 100 ° С, cSt ИВIW Температура потери текучести,°СThe temperature loss of fluidity, ° C SHF-20SHF-20 0,7980.798 1,681.68 -- -63-63 SHF-21SHF-21 0,8000,800 1,701.70 -- -57-57 SHF-23SHF-23 0,8020.802 1,801.80 -- -54-54 SHF-41SHF-41 0,8180.818 4,004.00 123123 -57-57 SHF-61/63SHF-61/63 0,8260.826 5,805.80 133133 -57-57 SHF-82/83SHF-82/83 0.8330.833 7,907.90 135135 -54-54 SHF-101SHF-101 0,8350.835 10,010.0 136136 -54-54 SHF-403SHF-403 0,8500.850 40,040,0 152152 -39-39 SHF-1003SHF-1003 0,8550.855 107107 179179 -33-33 SuperSyn 2150SuperSyn 2150 0,8500.850 150150 214214 -42-42 SuperSyn 2300SuperSyn 2300 0,8520.852 300300 235235 -30-thirty SuperSyn 21000SuperSyn 21000 0,8560.856 10001000 305305 -18-eighteen SuperSyn 23000SuperSyn 23000 0,8570.857 30003000 388388 -9-9

Другие вещества для улучшения технологических свойств включают сложные эфиры, простые полиэфиры и полиалкиленгликоли.Other substances for improving technological properties include esters, polyethers and polyalkylene glycols.

При приготовлении эластомерных смесей по изобретению могут содержаться или быть использованы другие вещества для улучшения технологических свойств. Вещества для улучшения технологических свойств включают, хотя ими их список не ограничен, пластификаторы, вещества для повышения клейкости, сухие разбавители, химические кондиционирующие добавки, вспомогательные средства для гомогенизации и пептизаторы, такие как меркаптаны, нефтяные и вулканизованные растительные масла, минеральные масла, парафиновые масла, полибутеновые масла, нафтеновые масла, ароматические масла, воски, смолы, канифоли и т.п.In the preparation of the elastomeric mixtures according to the invention, other substances may be contained or used to improve technological properties. Substances for improving technological properties include, although not limited to, plasticizers, tackifiers, dry diluents, chemical conditioning agents, homogenization aids and peptizing agents such as mercaptans, petroleum and vulcanized vegetable oils, mineral oils, paraffin oils polybutene oils, naphthenic oils, aromatic oils, waxes, resins, rosins, etc.

Некоторые минеральные масла, различающиеся своими индексами вязкости и количеством насыщенных продуктов и серы, которые они содержат, Американским нефтяным институтом (АНИ) классифицированы на группы I, II и III углеводородных базовых компонентов. Базовыми компонентами группы I являются растворительные рафинированные минеральные масла. Они содержат наибольшую часть ненасыщенных продуктов и серы и обладают самыми низкими индексами вязкости.Some mineral oils that differ in their viscosity index and the amount of saturated products and sulfur they contain are classified by the American Petroleum Institute (ANI) into groups I, II and III of hydrocarbon base components. The basic components of group I are solvent refined mineral oils. They contain the largest portion of unsaturated foods and sulfur and have the lowest viscosity indexes.

Материалы групп II и III представляют собой минеральные масла с высокими индексами вязкости и очень высокими индексами вязкости. Ими являются подвергнутые гидропереработке минеральные масла. Масла группы III содержат меньше ненасыщенных продуктов и серы, чем масла группы I, и обладают более высокими индексами вязкости, чем масла группы II. Rudnick и Shubkin в работе Synthetic Lubricants and High-Performance Functional Fluids, издание второе под редакцией Rudnick & Shubkin, Marcel Dekker, Inc. New York, 1999, описывают минеральные масла в качестве, как правило, представляющих собой следующее.The materials of groups II and III are mineral oils with high viscosity indices and very high viscosity indices. They are hydrotreated mineral oils. Group III oils contain less unsaturated products and sulfur than group I oils and have higher viscosity indices than group II oils. Rudnick and Shubkin in Synthetic Lubricants and High-Performance Functional Fluids, second edition edited by Rudnick & Shubkin, Marcel Dekker, Inc. New York, 1999, describes mineral oils as typically representing the following.

Минеральные масла группы I рафинированы с использованием экстракции растворителем ароматических соединений, депарафинизации растворителем, гидрочистки с целью снизить содержание серы с получением минеральных масел с концентрациями серы выше 0,03 мас.%, концентрациями насыщенных продуктов от 60 до 80% и индексом вязкости примерно 90.Group I mineral oils are refined using solvent extraction of aromatic compounds, solvent dewaxing, hydrotreating in order to reduce the sulfur content to obtain mineral oils with sulfur concentrations above 0.03 wt.%, Saturated product concentrations from 60 to 80% and a viscosity index of about 90.

Минеральные масла группы II подвергнуты умеренному гидрокрекингу с обычной экстракцией растворителем ароматических соединений, депарафинизацией растворителем и более жесткой гидрочисткой с целью понизить концентрации серы до уровня ниже или равных 0,03 мас.%, а также удалить двойные связи у некоторых олефиновых и ароматических соединений; концентрации насыщенных продуктов составляют больше 95-98%, а ИВ составляет примерно 80-120.Group II mineral oils were subjected to moderate hydrocracking with conventional solvent extraction of aromatic compounds, dewaxing with a solvent and more stringent hydrotreating in order to lower sulfur concentrations to below or equal to 0.03 wt.%, As well as to remove double bonds in some olefinic and aromatic compounds; the concentration of saturated products is more than 95-98%, and the IW is approximately 80-120.

Минеральные масла группы III жестко гидропереработаны, с фактически 100%-ными концентрациями насыщенных продуктов в некоторых маслах, концентрации серы составляют меньше или достигают 0,03 мас.% (предпочтительно в пределах от 0,001 до 0,01%), а ИВ превышает 120.Mineral oils of group III are severely hydro-processed, with virtually 100% concentrations of saturated products in some oils, sulfur concentrations are less than or reach 0.03 wt.% (Preferably in the range of 0.001 to 0.01%), and VI exceeds 120.

Вещество для улучшения технологических свойств, как правило, содержится или его используют в процессе получения в количестве от 1 до 70 част./100 в одном варианте, от 3 до 60 част./100 в другом варианте и тем не менее от 5 до 50 част./100 в еще одном варианте.A substance for improving technological properties, as a rule, is contained or is used in the production process in an amount of from 1 to 70 parts / 100 in one embodiment, from 3 to 60 parts / 100 in another embodiment, and nevertheless from 5 to 50 parts ./100 in another embodiment.

В одном варианте выполнения изобретения парафиновые, нафтеновые и/или ароматические масла по существу отсутствуют, а это означает, что в смеси их намеренно не добавляют или, если в альтернативном варианте они присутствуют, то они содержатся только в количестве до 0,2 мас.% от смесей, применяемых для изготовления пневматических диафрагм.In one embodiment of the invention, paraffinic, naphthenic and / or aromatic oils are essentially absent, which means that they are not intentionally added to the mixture or, if in an alternative embodiment, they are contained only in an amount of up to 0.2 wt.% from mixtures used for the manufacture of pneumatic diaphragms.

НаполнителиFillers

Эластомерная смесь может обладать одним или несколькими наполнительными компонентами, например такими, как карбонат кальция, диоксид кремния, глина и другие силикаты, которые могут или могут не быть расслоенными, слюда, тальк, диоксид титана и углеродная сажа.The elastomeric mixture may have one or more filler components, such as, for example, calcium carbonate, silicon dioxide, clay and other silicates, which may or may not be exfoliated, mica, talc, titanium dioxide and carbon black.

Наполнители по настоящему изобретению могут характеризоваться любым размером частиц, который, как правило, находится в интервале, в частности от примерно 0,0001 до примерно 100 мкм. Используемое в настоящем описании понятие "диоксид кремния" служит для обозначения диоксида кремния с частицами любого типа или размера или другого производного кремниевой кислоты, или самой кремниевой кислоты после обработки по растворным, пирогенным или аналогичным методам, причем эти частицы характеризуются удельной площадью поверхности, включая необработанный осажденный диоксид кремния, кристаллический диоксид кремния, коллоидный диоксид кремния, силикаты алюминия и кальция, коллоидальный диоксид кремния и т.п.The fillers of the present invention can be characterized by any particle size, which is usually in the range, in particular from about 0.0001 to about 100 microns. Used in the present description, the term "silicon dioxide" is used to denote silicon dioxide with particles of any type or size or another derivative of silicic acid, or silicic acid itself after processing by solution, pyrogen or similar methods, and these particles are characterized by specific surface area, including untreated precipitated silica, crystalline silica, colloidal silicon dioxide, aluminum and calcium silicates, colloidal silicon dioxide, and the like.

В одном из вариантов наполнителем служит углеродная сажа или модифицированная углеродная сажа и сочетания любых из них. В другом варианте наполнитель представляет собой смесь углеродной сажи и диоксида кремния. Предпочтительный наполнитель для таких изделий, как протекторы и боковины шин, представляет собой углеродную сажу полуусилительного сорта, содержащуюся в количестве от 10 до 100 част./100 смеси, более предпочтительно от 30 до 80 част./100 в другом варианте и тем не менее от 50 до 80 част./100 в еще одном варианте. Углеродная сажа приемлемых для использования сортов, как это изложено в Rubber Technology, c. 59-85 (1995), охватывается диапазоном продуктов от N110 до N990. Более целесообразными вариантами углеродной сажи, которая может быть использована, например, в материале протекторов шин, являются продукты N229, N351, N339, N220, N234 и N110, соответствующие стандартам ASTM D3037, D1510 и D3765. Вариантами углеродной сажи, которая может быть использована, например, в материале боковин шин, служат продукты N330, N351, N550, N650, N660 и N762. Вариантами углеродной сажи, которая может быть использована в материале внутренних оболочек шин и других пневматических диафрагм, являются продукты N550, N660, N650, N762, N990 и Regal 85.In one embodiment, the filler is carbon black or a modified carbon black and combinations of any of them. In another embodiment, the filler is a mixture of carbon black and silica. A preferred filler for products such as tire treads and sidewalls is a semi-reinforcing carbon black contained in an amount of 10 to 100 ppm of the mixture, more preferably 30 to 80 ppm of 100 in another embodiment and yet 50 to 80 ppm / 100 in another embodiment. Carbon black acceptable grades, as set forth in Rubber Technology, c. 59-85 (1995), covered by a range of products from N110 to N990. More suitable carbon blacks that can be used, for example, in tire tread material, are N229, N351, N339, N220, N234 and N110 products meeting ASTM D3037, D1510 and D3765 standards. Variants of carbon black, which can be used, for example, in the material of the sidewalls of tires, are products N330, N351, N550, N650, N660 and N762. Options for carbon black that can be used in tire liners and other pneumatic diaphragms are N550, N660, N650, N762, N990 and Regal 85.

Слоистый наполнитель может включать слоистую глину, необязательно обработанную или предварительно обработанную модифицирующим агентом, таким как органические вещества. Эластомерные смеси могут включать глину, необязательно обработанную или предварительно обработанную модифицирующим агентом с получением нанокомпозита или нанокомпозитной смеси.The layered filler may include layered clay, optionally treated or pretreated with a modifying agent, such as organic matter. Elastomeric mixtures may include clay, optionally treated or pre-treated with a modifying agent to form a nanocomposite or nanocomposite mixture.

Нанокомпозиты могут включать по меньшей мере один эластомер, как он представлен выше, и по меньшей мере один модифицированный слоистый наполнитель. Модифицированный слоистый наполнитель может быть приготовлен по способу, включающему контактирование по меньшей мере одного слоистого наполнителя, такого как по меньшей мере одна слоистая глина, с по меньшей мере одним модифицирующим агентом.Nanocomposites may include at least one elastomer, as described above, and at least one modified layered filler. The modified layered filler may be prepared by a method comprising contacting at least one layered filler, such as at least one layered clay, with at least one modifying agent.

Модифицированный слоистый наполнитель может быть приготовлен по способам и с применением оборудования, хорошо известным специалистам в данной области техники (см., например, US №4569923, US 5663111, US 6036765 и US 6787592). Иллюстрации таких способов представлены в разделе примеров. Однако ими их список ни в коем случае не исчерпывается.Modified layered filler can be prepared by methods and using equipment well known to specialists in this field of technology (see, for example, US No. 4569923, US 5663111, US 6036765 and US 6787592). Illustrations of such methods are presented in the examples section. However, their list is by no means exhausted.

В одном из вариантов слоистый наполнитель, такой как слоистая глина, может включать по меньшей мере один силикат.In one embodiment, a layered filler, such as layered clay, may include at least one silicate.

В некоторых вариантах силикат может включать по меньшей мере один "смектит" или "глину смектического типа", относящуюся к общему классу глинистых минералов с расширяющимися кристаллическими решетками. Так, например, к ним можно отнести диоктаэдральные смектиты, которые состоят из монтмориллонита, бейделлита и нонтронита, и триоктаэдральные смектиты, которые включают сапонит, гекторит и соконит. Также охватываются смектические глины, получаемые синтетическим путем, например, по гидротермическим способам, как это изложено в US №3252757, 3586468, 3666407, 3671190, 3844978, 3844979, 3852405 и 3855147.In some embodiments, the silicate may include at least one “smectite” or “smectic type clay”, belonging to the general class of clay minerals with expanding crystal lattices. So, for example, dioctahedral smectites, which consist of montmorillonite, beidellite, and nontronite, and trioctahedral smectites, which include saponite, hectorite, and coconite, can be attributed to them. Smectic clays obtained by synthetic means, for example, by hydrothermal methods, as described in US 3252757, 3586468, 3666407, 3671190, 3844978, 3844979, 3852405 and 3855147 are also covered.

Тем не менее в других вариантах по меньшей мере один силикат может включать природные или синтетические филлосиликаты, такие как монтмориллонит, нонтронит, бейделлит, бентонит, волконскоит, лапонит, гекторит, сапонит, соконит, магадит, кенияит, стевенсит и т.п., а также вермикулит, галлуазит, алюминатоксиды, гидроталькит и т.п. Предусмотрены также сочетания любых из предыдущих вариантов.However, in other embodiments, at least one silicate may include natural or synthetic phyllosilicates, such as montmorillonite, nontronite, beidellite, bentonite, volkonskoit, laponite, hectorite, saponite, coconite, magadite, kenyaite, stevensite, etc., and also vermiculite, halloysite, aluminate oxides, hydrotalcite, etc. Combinations of any of the previous options are also contemplated.

Слоистый наполнитель, такой как слоистые глины, описанные выше, может быть модифицирован, в частности интеркалирован, или расслоен обработкой по меньшей мере одним модифицирующим агентом или вызывающим набухание агентом, или расслаивающим средством, или добавкой, способной вступать в ионообменные реакции с катионами, находящимися на межслойных поверхностях слоистого наполнителя.A layered filler, such as layered clays described above, can be modified, in particular intercalated, or separated by treatment with at least one modifying agent or a swelling agent, or an exfoliating agent, or an additive capable of undergoing ion exchange reactions with cations located on interlayer surfaces of the layered filler.

Модифицирующие агенты также известны как вызывающие набухание или расслаивающие средства. Обычно они представляют собой добавки, способные вступать в ионообменные реакции с катионами, находящимися на межслойных поверхностях слоистого силиката. Приемлемые расслаивающие средства включают катионогенные поверхностно-активные вещества, такие как аммоний, алкиламины и алкиламмоний (первичный, вторичный, третичный и четвертичный), фосфониевые и сульфониевые производные алифатических, ароматических и арилалифатических аминов, фосфинов и сульфидов.Modifying agents are also known as swelling or delaminating agents. Usually they are additives capable of entering into ion-exchange reactions with cations located on the interlayer surfaces of the layered silicate. Suitable exfoliating agents include cationic surfactants such as ammonium, alkyl amines and alkyl ammonium (primary, secondary, tertiary and quaternary), phosphonium and sulfonium derivatives of aliphatic, aromatic and arylaliphatic amines, phosphines and sulfides.

Например, аминовыми соединениями (или обладающими соответствующим аммониевым ионом) являются соединения формулы R2R3R4N, у которых R2, R3 и R4, которые могут быть одинаковыми или различными, обозначают алкилы или алкены с C1 по С30 в одном варианте и алкилы или алкены с C1 по С20 в другом варианте. В одном варианте расслаивающее средство представляет собой так называемый длинноцепочечный третичный амин, в котором по меньшей мере R2 обозначает алкил или алкен с С14 по C20.For example, amine compounds (or having the corresponding ammonium ion) are compounds of the formula R 2 R 3 R 4 N, in which R 2 , R 3 and R 4 , which may be the same or different, are C 1 to C 30 alkyls or alkenes in one embodiment, C 1 to C 20 alkyls or alkenes in another embodiment. In one embodiment, the exfoliating agent is a so-called long chain tertiary amine in which at least R 2 is C 14 to C 20 alkyl or alkene.

В других вариантах класс расслаивающих средств включает те, которые могут быть ковалентно связанными с межслойными поверхностями. К ним относятся полисиланы строения -Si(R5)2R6, где R5 в каждом случае одинаковы или различны, а их значения выбирают из алкила, алкокси и оксисилана, а R6 обозначает органический радикал, совместимый с матричным полимером композита.In other embodiments, the class of exfoliating agents includes those that can be covalently bonded to interlayer surfaces. These include polysilanes of the structure —Si (R 5 ) 2 R 6 , where R 5 is the same or different in each case, and their values are selected from alkyl, alkoxy, and oxysilane, and R 6 is an organic radical compatible with the matrix polymer of the composite.

Другие приемлемые расслаивающие средства включают протонированные аминокислоты и их соли, содержащие от 2 до 30 углеродных атомов, такие как 12-аминододекановая кислота, эпсилон-капролактам и т.п. материалы. Приемлемые вызывающие набухание вещества и способы интеркалирования слоистых силикатов описаны в US 4472538, 4810734, 4889885, а также WO 92/02582.Other suitable delaminating agents include protonated amino acids and their salts containing from 2 to 30 carbon atoms, such as 12-aminododecanoic acid, epsilon-caprolactam and the like. materials. Suitable swelling agents and methods for intercalating layered silicates are described in US 4,472,538, 4,810,734, 4,889,885, and also WO 92/02582.

В одном из вариантов расслаивающее средство или добавки способны взаимодействовать с галогеновыми участками галоидированного эластомера с образованием комплексов, которые содействуют расслаиванию глины. В некоторых вариантах эти добавки включают все первичные, вторичные и третичные амины и фосфины, алкил- и арилсульфиды и тиолы, а также их полифункциональные варианты. Целесообразные добавки включают длинноцепочечные третичные амины, такие как N,N-диметилоктадециламин и N,N-диоктадецилметиламин, так называемые алкилметиламины дигидрированного таллового масла и т.п., и политетрагидрофуран с концевой аминогруппой, длинноцепочечные тиоловые и тиосульфатные соединения подобно гексаметилентиосульфату натрия.In one embodiment, the exfoliating agent or additives are capable of interacting with the halogen portions of the halogenated elastomer to form complexes that facilitate the exfoliation of the clay. In some embodiments, these additives include all primary, secondary, and tertiary amines and phosphines, alkyl and aryl sulfides, and thiols, as well as multifunctional variants thereof. Suitable additives include long chain tertiary amines, such as N, N-dimethyl octadecylamine and N, N-dioctadecyl methylamine, the so-called dihydrogenated tall oil alkylmethyl amines and the like, and polytetrahydrofuran with an amino terminal group, long chain thiol and thiosulfate sulfate compounds.

Тем не менее в других вариантах модифицирующие агенты включают полимерную цепь, включающую углеродную цепь длиной от С25 до C500, где эта полимерная цепь также включает функционализованную аммонием группу, представленную следующей группой, подвешенной к полимерной цепи Е:However, in other embodiments, the modifying agents include a polymer chain comprising a carbon chain of length C 25 to C 500 , where this polymer chain also includes an ammonium functionalized group represented by the following group, suspended from polymer chain E:

Figure 00000011
Figure 00000011

в которой значения каждого R, R1 и R2, которые одинаковы или различны, независимо выбирают из водородного атома, алкила, алкенов и арилов с C1 по С26, замещенных алкилов, алкенов и арилов с C1 по С26, алифатических спиртов и простых эфиров с C1 по C26, карбоновых кислот, нитрилов, оксиэтилированных аминов, акрилатов и сложных эфиров с C1 по С26; и в которой Х обозначает противоион аммония, такой как Br-, Cl- и PF6-.in which the values of each R, R 1 and R 2 , which are the same or different, are independently selected from hydrogen atom, C 1 to C 26 alkenes and aryls, C 1 to C 26 substituted alkyls, alkenes and C 1 to C 26 aryls, aliphatic alcohols and C 1 to C 26 ethers, carboxylic acids, nitriles, ethoxylated amines, acrylates and C 1 to C 26 esters; and wherein X is an ammonium counterion such as Br - , Cl - and PF 6 - .

Модифицирующий агент, такой как представленный в настоящем описании, содержится в смеси в количестве, необходимом для достижения оптимального удерживания воздуха, как это определяют испытанием на проницаемость, представленным в настоящем описании. Так, например, хотя этим не следует ограничиваться, этот агент может содержаться в количестве от 0,1 до 40 част./100 в одном варианте, тем не менее от 0,2 до 20 част./100 в еще одном варианте и от 0,3 до 10 част./100 в другом варианте.A modifying agent, such as that provided herein, is contained in the mixture in an amount necessary to achieve optimal air retention, as determined by the permeability test presented herein. So, for example, although this should not be limited, this agent can be contained in an amount of from 0.1 to 40 ppm / 100 in one embodiment, however, from 0.2 to 20 ppm / 100 in another embodiment and from 0 , 3 to 10 ppm / 100 in another embodiment.

Расслаивающее средство можно вводить в смесь на любой стадии. Так, например, эту добавку можно вводить в эластомер с последующим добавлением слоистого наполнителя или можно вводить в сочетание по меньшей мере одного эластомера и по меньшей мере одного слоистого наполнителя, или тем не менее в еще одном варианте добавку можно вначале смешивать со слоистым наполнителем с последующим добавлением эластомера.An exfoliating agent can be added to the mixture at any stage. So, for example, this additive can be introduced into the elastomer followed by the addition of a layered filler, or it can be introduced in a combination of at least one elastomer and at least one layered filler, or nevertheless, in yet another embodiment, the additive can first be mixed with a layered filler followed by the addition of elastomer.

Примерами некоторых промышленных продуктов являются продукты под названием Cloisites, которые производит фирма Southern Clay Products, Inc. в Гунсаласе, шт.Техас. Их примерами служат продукты Cloisite Na+, Cloisite 30В, Cloisite 10А, Cloisite 25A, Cloisite 93A, Cloisite 20A, Cloisite 15A и Cloisite 6A. Они доступны также под названиями глин SOMASIF и LUCENTITE, выпускаемых фирмой CO-OP Chemical Co., LTD. в Токио, Япония. Их примерами служат продукты SOMASIF™ МАЕ, SOMASIF™ MEE, SOMASIF™ МРЕ, SOMASIF™ MTE, SOMASIF™ ME-100, LUCENTITE™ SPN и LUCENTITE(SWN).Examples of some industrial products are products called Cloisites, which are manufactured by Southern Clay Products, Inc. in Gunsalas, Texas. Examples are Cloisite Na + , Cloisite 30B, Cloisite 10A, Cloisite 25A, Cloisite 93A, Cloisite 20A, Cloisite 15A and Cloisite 6A. They are also available under the names SOMASIF and LUCENTITE clays from CO-OP Chemical Co., LTD. in Tokyo, Japan. Examples include SOMASIF ™ MAE, SOMASIF ™ MEE, SOMASIF ™ MPE, SOMASIF ™ MTE, SOMASIF ™ ME-100, LUCENTITE ™ SPN and LUCENTITE (SWN).

Количество глины или расслоенной глины, вводимой в нанокомпозиты в соответствии с одним из вариантов выполнения изобретения, является достаточным для того, чтобы обеспечить улучшение механических свойств или барьерных свойств нанокомпозита, например предела прочности при разрыве или проницаемости для кислорода. Количества глины в нанокомпозите обычно находятся в интервале от 0,5 до 10 мас.% в одном варианте и от 1 до 5 мас.% в другом варианте в пересчете на полимерный компонент нанокомпозита. Выраженное в частях на сто частей каучука содержание глины или расслоенной глины может составлять от 1 до 30 част./100 в одном варианте и от 5 до 20 част./100 в другом варианте.The amount of clay or layered clay introduced into the nanocomposites in accordance with one embodiment of the invention is sufficient to provide improved mechanical properties or barrier properties of the nanocomposite, for example, tensile strength at break or permeability to oxygen. The amount of clay in the nanocomposite is usually in the range from 0.5 to 10 wt.% In one embodiment and from 1 to 5 wt.% In another embodiment, in terms of the polymer component of the nanocomposite. The content of clay or layered clay expressed in parts per hundred parts of rubber may be from 1 to 30 ppm in one embodiment and from 5 to 20 ppm in another embodiment.

Структурирующие агенты, вулканизующие вещества, вулканизующие группы и процессы вулканизацииStructuring agents, curing agents, curing groups and curing processes

В некоторых вариантах эластомерные смеси и изделия, изготовленные из этих смесей, могут включать или быть изготовленными с использованием по меньшей мере одной вулканизующей группы, по меньшей мере одного вулканизующего вещества, по меньшей мере одного структурирующего агента и/или подвергнуты обработке в процессе вулканизации эластомерной смеси. Используемое в настоящем описании понятие "по меньшей мере одна группа вулканизующих веществ" относится к любому материалу или методу, пригодному для придания каучуку свойств вулканизованного материала, как это обычно понимают в данной отрасли промышленности. По меньшей мере одна группа вулканизующих веществ может включать любое и по меньшей мере одно из следующих веществ.In some embodiments, elastomeric mixtures and articles made from these mixtures may include or be made using at least one vulcanizing group, at least one vulcanizing agent, at least one structuring agent, and / or are processed during the vulcanization of the elastomeric mixture . Used in the present description, the term "at least one group of vulcanizing substances" refers to any material or method suitable for imparting rubber properties of vulcanized material, as is usually understood in this industry. At least one group of vulcanizing substances may include any and at least one of the following substances.

В предпочтительном варианте в эластомерных смесях по настоящему изобретению используют один или несколько структурирующих агентов, преимущественно когда диоксид кремния является основным наполнителем или содержится в сочетании с другим наполнителем. Структурирующие и вулканизующие вещества включают серу, оксид цинка и жирные кислоты. В более предпочтительном варианте связывающим веществом может служить бифункциональный силанорганический структурирующий агент. Понятием "силанорганический структурирующий агент" обозначают любой связанный силаном наполнитель, и/или структурирующий активатор, и/или силановый усиливающий агент, известный специалистам в данной области техники, включая, хотя ими их список не ограничен, винилтриэтоксисилан, винил-трис-(бета-метоксиэтокси)силан, метакрилоилпропилтриметоксисилан, гамма-аминопропилтриэтоксисилан (поставляется на рынок как продукт А1100 фирмы Witco), гамма-меркаптопропилтриметоксисилан (продукт А189 фирмы Witco) и т.п. и их смеси. В одном варианте применяют бис-(3-(триэтоксисилилпропил)тетрасульфид (поставляется на рынок как продукт Si69 фирмой Degussa).In a preferred embodiment, the elastomeric mixtures of the present invention use one or more structuring agents, preferably when silicon dioxide is the main filler or is contained in combination with another filler. Structuring and curing agents include sulfur, zinc oxide and fatty acids. In a more preferred embodiment, the binder may be a bifunctional organosilane structuring agent. The term "organosilane structuring agent" means any silane-linked filler and / or structurant activator and / or silane enhancing agent known to those skilled in the art, including, although not limited to, vinyltriethoxysilane, vinyl-tris- (beta- methoxyethoxy) silane, methacryloylpropyltrimethoxysilane, gamma-aminopropyltriethoxysilane (marketed as Witco product A1100), gamma-mercaptopropyltrimethoxysilane (Witco product A189), and the like. and mixtures thereof. In one embodiment, bis- (3- (triethoxysilylpropyl) tetrasulfide (marketed as a Si69 by Degussa) is used.

Могут быть также использованы пероксидные вулканизующие группы или полимерные вулканизующие группы.Peroxide curing groups or polymer curing groups may also be used.

Может быть использовано индуцированное теплом или излучением структурирование полимеров.Heat or radiation-induced polymer crosslinking can be used.

Полимерные смеси, например те, которые используют при изготовлении шин, обычно вулканизуют, улучшая таким образом механические свойства полимеров. Известно, что физические свойства, эксплуатационные характеристики и долговечность вулканизованных резиновых смесей непосредственно связаны с числом (плотностью) поперечных сшивок и типом поперечных сшивок, образующихся во время реакции вулканизации [см., например, работу W.F.Helt и др. The Post Vulcanization Stabilisation for NR, Rubber World, 18-23 (1991)].Polymer blends, such as those used in tire manufacturing, are usually cured, thereby improving the mechanical properties of the polymers. The physical properties, performance, and durability of vulcanized rubber compounds are known to be directly related to the number (density) of cross-links and the type of cross-links formed during the vulcanization reaction [see, for example, WFHelt et al. The Post Vulcanization Stabilization for NR , Rubber World, 18-23 (1991)].

Сера является самым обычным химическим вулканизующим веществом для диенсодержащих эластомеров. Она существует в виде ромбовидного 8-членного кольца или в аморфной полимерной форме. Серная вулканизующая группа также состоит из ускорителя для активации серы, активатора и замедлителя для содействия регулированию скорости вулканизации. Ускорители служат для регулирования начала и скорости вулканизации, числа и типа серных поперечных сшивок, которые образуются. Эти факторы играют значительную роль в определении эксплуатационных свойств вулканизата.Sulfur is the most common chemical curing agent for diene-containing elastomers. It exists in the form of a diamond-shaped 8-membered ring or in an amorphous polymer form. The sulfur vulcanizing group also consists of an accelerator for activating sulfur, an activator and a moderator to help control the rate of vulcanization. Accelerators are used to control the onset and rate of vulcanization, the number and type of sulfur cross-links that form. These factors play a significant role in determining the operational properties of the vulcanizate.

Активаторы представляют собой химикаты, которые повышают скорость вулканизации реакцией вначале с ускорителями с получением растворимых в каучуках комплексов, которые затем взаимодействуют с серой с образованием сульфурирующих агентов. Общие классы ускорителей включают амины, диамины, гуанидины, тиомочевины, тиазолы, тиурамы, сульфенамиды, сульфенимиды, тиокарбаматы, ксантогенаты и т.п.Activators are chemicals that increase the rate of vulcanization by first reacting with accelerators to produce rubber-soluble complexes, which then interact with sulfur to form sulfonating agents. General classes of accelerators include amines, diamines, guanidines, thioureas, thiazoles, thiurams, sulfenamides, sulfenimides, thiocarbamates, xanthates, and the like.

Для задержки начала вулканизации с целью предоставить невулканизованному каучуку достаточное время для переработки могут быть использованы замедлители.Moderators can be used to delay the start of vulcanization in order to provide unvulcanized rubber with sufficient processing time.

Своей реакцией с оксидами металлов могут быть структурированы такие галоидсодержащие эластомеры, как галоидированный звездообразный бутилкаучук, бромированный бутилкаучук, хлорированный бутилкаучук, звездообразный бромированный бутилкаучук (изобутилен-изопреновый сополимер), галоидированный изобутилен/п-метилстирольный сополимер, полихлоропрен и хлорсульфированный полиэтилен. Оксид металла, как полагают, взаимодействует с галогеновыми группами в полимере с образованием активного промежуточного продукта, который затем дополнительно взаимодействует с образованием углерод-углеродных связей. В качестве побочного продукта высвобождается галогенид цинка, который служит как автокатализатор для этой реакции.By their reaction with metal oxides, halogen-containing elastomers such as halogenated star-shaped butyl rubber, brominated butyl rubber, chlorinated butyl rubber (star-brominated butyl rubber (isobutylene-isoprene copolymer), halogenated isobutylene-polyethylene chloropolyrene-polyethylene chloropolymer and polyethylene can be structured. The metal oxide is believed to interact with halogen groups in the polymer to form an active intermediate, which then further interacts with the formation of carbon-carbon bonds. Zinc halide, which serves as an autocatalyst for this reaction, is released as a by-product.

Обычно полимерные смеси можно структурировать добавлением вулканизующих веществ, например серы, оксидов металлов, металлорганических соединений, инициаторов свободно-радикальной полимеризации и т.д., с последующим нагревом. Так, в частности, обычные вулканизующие группы, которые, как правило, применяют при выполнении настоящего изобретения, представляют собой следующие оксиды металлов: ZnO, CaO, MgO, Al2O3, CrO3, FeO, Fe2O3 и NiO. Эти оксиды металлов можно использовать самостоятельно или в сочетании с соответствующим металлическим комплексом жирной кислоты (например, стеарат цинка, стеарат кальция и т.д.) или с органическими и жирными кислотами, добавляемыми самостоятельно, такими как стеариновая кислота, и необязательно с другими вулканизующими веществами, такими как сера и соединение серы, алкилпероксидное соединение, диамины и их производные (например, продукты DIAK, поставляемые на рынок фирмой DuPont) [см. также, Formulation Design and Curing Characteristics of NBR Mixes for Seals, Rubber World, c.25-30 (1993)]. Процесс вулканизации эластомеров, проводимый по такому методу, можно ускорить, а при вулканизации эластомерных смесей к ускорению прибегают часто.Typically, polymer mixtures can be structured by the addition of vulcanizing agents, for example sulfur, metal oxides, organometallic compounds, initiators of free radical polymerization, etc., followed by heating. Thus, in particular, the usual vulcanizing groups, which are typically used in the practice of the present invention, are the following metal oxides: ZnO, CaO, MgO, Al 2 O 3 , CrO 3 , FeO, Fe 2 O 3 and NiO. These metal oxides can be used alone or in combination with an appropriate metal fatty acid complex (e.g., zinc stearate, calcium stearate, etc.) or with organic and fatty acids added on their own, such as stearic acid, and optionally with other vulcanizing agents such as sulfur and a sulfur compound, an alkyl peroxide compound, diamines and their derivatives (for example, DIAK products marketed by DuPont) [see also, Formulation Design and Curing Characteristics of NBR Mixes for Seals, Rubber World, c.25-30 (1993)]. The process of vulcanization of elastomers, carried out by this method, can be accelerated, and during the vulcanization of elastomeric mixtures, they often resort to acceleration.

Ускорения процесса вулканизации при выполнении настоящего изобретения добиваются добавлением в композицию некоторого количества ускорителя, часто органического соединения. Механизм ускоренной вулканизации натурального каучука включает сложные взаимодействия между вулканизующим веществом, ускорителем вулканизации, активаторами и полимерами. В идеальном варианте при образовании эффективных поперечных сшивок, которые связывают между собой две полимерные цепи и повышают в целом прочность полимерной матрицы, расходуется все имеющееся вулканизующее вещество. В данной области техники известны самые разнообразные ускорители, которые включают, хотя ими их список не ограничен, следующие продукты: стеариновая кислота, дифенилгуанидин (ДФГ), тетраметилтиурамдисульфид (ТМТД), 4,4'-дитиодиморфолин (ДТДМ), тетрабутилтиурамдисульфид (ТБТД), 2-меркаптобензотиазилдисульфид (МБТС), дигидрат динатриевой соли гексаметилен-1,6-бистиосульфата (поставляется на рынок как продукт DURALINK™ HTS фирмой Flexsys), 2-(морфолинтио)бензотиазол (МБЗ или МОР), смеси 90% МОР и 10% МБТС (продукт МОР 90), N-трет-бутил-2-бензотиазолсульфенамид (ТББС) и N-оксидиэтилентиокарбамил-N-оксидиэтиленсульфонамид (ОТОС), 2-этилгексаноат цинка (ЭГЦ) и "тиомочевины".Acceleration of the vulcanization process when carrying out the present invention is achieved by adding to the composition a certain amount of accelerator, often an organic compound. The mechanism of accelerated vulcanization of natural rubber involves complex interactions between a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, activators and polymers. Ideally, in the formation of effective cross-links that bind two polymer chains to each other and increase the overall strength of the polymer matrix, all available vulcanizing agent is consumed. A wide variety of accelerators are known in the art, which include, although not limited to, the following products: stearic acid, diphenylguanidine (DFG), tetramethylthiuram disulfide (TMTD), 4,4'-dithiodimorpholine (DTDM), tetrabutylthiuram disulfide (TBT) 2-mercaptobenzothiazyl disulfide (MBTC), hexamethylene-1,6-bistiosulfate disodium salt dihydrate (marketed as DURALINK ™ HTS by Flexsys), 2- (morpholintio) benzothiazole (MBZ or MOP), 90% MOP and 10% MBS (product MOP 90), N-tert-butyl-2-benzothiazolsulfenamide (TB BS) and N-oxydiethylene thiocarbamyl-N-oxydiethylene sulfonamide (OTOC), zinc 2-ethylhexanoate (EHC) and thiourea.

Другие компонентыOther components

Смеси, приготовленные в соответствии с настоящим изобретением, как правило, содержат другие компоненты и добавки, которые обычно используют в резиновых смесях, в частности эффективные количества других необесцвеченных и необесцвечивающих веществ для улучшения технологических свойств, пигменты, антиоксиданты и/или антиозонанты.The mixtures prepared in accordance with the present invention, as a rule, contain other components and additives that are usually used in rubber compounds, in particular effective amounts of other uncolored and non-bleached substances to improve technological properties, pigments, antioxidants and / or antiozonants.

ПереработкаProcessing

Смеси эластомеров могут представлять собой реакторные смеси и/или смеси расплавов. Смешение компонентов можно проводить совмещением полимерных компонентов, наполнителя и глины в форме интеркалята в любом приемлемом смесительном устройстве, таком как открытые вальцы, закрытый резиносмеситель Brabender™, закрытый резиносмеситель Banbury™ с тангенциальными роторами, закрытый резиносмеситель Круппа с совмещающимися блоками роторов или, что предпочтительно, смеситель/шприц-машина по методу, известному в данной области техники. Смешение осуществляют при температурах в интервале до точки плавления эластомера и/или вспомогательного каучука, используемого в смеси, в одном варианте, от 40 до 250°С в другом варианте и тем не менее от 100 до 200°С в еще одном варианте, в условиях сдвигового воздействия, достаточного для того, чтобы глиняный интеркалят расслоился и стал равномерно диспергированным внутри полимера с образованием нанокомпозита.Mixtures of elastomers may be reactor mixtures and / or mixtures of melts. The components can be mixed by combining the polymer components, filler and intercalate clay in any suitable mixing device, such as open rollers, Brabender ™ closed rubber mixer, Banbury ™ closed rubber mixer with tangential rotors, Krupp closed rubber mixer with compatible rotor blocks or, preferably, a mixer / syringe machine according to a method known in the art. The mixing is carried out at temperatures in the range to the melting point of the elastomer and / or auxiliary rubber used in the mixture, in one embodiment, from 40 to 250 ° C in another embodiment, and nevertheless from 100 to 200 ° C in another embodiment, under conditions a shear action sufficient to allow the clay intercalate to delaminate and become uniformly dispersed within the polymer to form a nanocomposite.

Как правило, вначале от 70 до 100% эластомера или эластомеров перемешивают в течение от 20 до 90 с или до тех пор, пока температура не достигает диапазона от 40 до 75°С. Затем в резиносмеситель, как правило, добавляют 3/4 наполнителя и оставшееся количество эластомера, если он имеется, и перемешивание продолжают до тех пор, пока температура не достигает диапазона от 90 до 150°С. Далее добавляют оставшийся наполнитель, а также вещество для улучшения технологических свойств и перемешивание продолжают до тех пор, пока температура не достигает диапазона от 140 до 190°С. В дальнейшем маточную смесь подвергают отделке листованием на открытых вальцах и дают остыть, например, до температуры от 60 до 100°С, после чего добавляют вулканизующие вещества.As a rule, initially from 70 to 100% of the elastomer or elastomers are mixed for 20 to 90 seconds or until the temperature reaches a range of 40 to 75 ° C. Then, as a rule, 3/4 of the filler and the remaining amount of elastomer, if any, are added to the rubber mixer, and stirring is continued until the temperature reaches a range of 90 to 150 ° C. Then add the remaining filler, as well as a substance to improve the technological properties and stirring is continued until the temperature reaches a range from 140 to 190 ° C. Subsequently, the masterbatch mixture is subjected to finishing by leafing on open rollers and allowed to cool, for example, to a temperature of 60 to 100 ° C, after which vulcanizing agents are added.

В одном варианте смешение с глинами осуществляют по методу, известному для специалистов в данной области техники, в котором глину добавляют в полимер в то же самое время, что и углеродную сажу. Вещество для улучшения технологических свойств в смесительном цикле, как правило, добавляют позднее, после того, как углеродная сажа и глина достигают в эластомерной матрице адекватного диспергирования.In one embodiment, mixing with clays is carried out according to a method known to those skilled in the art in which clay is added to the polymer at the same time as carbon black. Substances for improving technological properties in the mixing cycle, as a rule, are added later, after carbon black and clay achieve adequate dispersion in the elastomeric matrix.

Вулканизованные резиновые смеси по изобретению могут включать различные эластомеры и наполнители вместе с веществом для улучшения технологических свойств. Смеси по изобретению, как правило, включают эластомеры на изобутиленовой основе, такие как галоидированный изобутилен/п-метилстирольный сополимер, бутилкаучук и галоидированный звездообразный бутилкаучук (ЭОГБ), либо самостоятельно, либо в каком-нибудь сочетании друг с другом, причем в одном варианте вещество для улучшения технологических свойств содержится в количестве от 5 до 30 част./100.The vulcanized rubber compounds according to the invention may include various elastomers and fillers together with the substance to improve technological properties. The mixtures of the invention typically include isobutylene-based elastomers such as a halogenated isobutylene / p-methyl styrene copolymer, butyl rubber and a halogenated star-shaped butyl rubber (EOGB), either alone or in some combination with each other, and in one embodiment, the substance to improve technological properties contained in an amount of from 5 to 30 ppm./100.

В одном варианте смесь представляет собой галоидированный бутилкаучуковый компонент в количестве от 70 до 97 част./100, который может включать каучук общего назначения в количестве от 3 до 30 част./100, и вещество для улучшения технологических свойств, содержащееся в количестве от 3 до 30 част./100, наполнитель, такой как углеродная сажа, в количестве от 20 до 100 част./100, и расслаивающуюся глину в количестве от 0,5 до 20 част./100 в одном варианте и от 2 до 15 част./100 в другом варианте. Вулканизующие вещества, такие как фенольные смолы, сера, стеариновая кислота и оксид цинка, могут содержаться в количестве от 0,1 до 10 част./100.In one embodiment, the mixture is a halogenated butyl rubber component in an amount of from 70 to 97 ppm / 100, which may include general purpose rubber in an amount of from 3 to 30 ppm / 100, and a substance for improving technological properties, contained in an amount of from 3 to 30 ppm / 100, a filler such as carbon black in an amount of from 20 to 100 ppm / 100, and exfoliating clay in an amount of from 0.5 to 20 ppm / 100 in one embodiment and from 2 to 15 ppm / 100 in another embodiment. Vulcanizing agents such as phenolic resins, sulfur, stearic acid and zinc oxide may be present in an amount of from 0.1 to 10 ppm.

В другом варианте смесь может представлять собой галоидированный бутилкаучуковый компонент, содержащийся в количестве от 75 до 97 част./100 в одном варианте и от 80 до 97 част./100 в другом варианте, и вещество для улучшения технологических свойств, содержащееся в количестве от 3 до 30 част./100, наполнитель, такой как углеродная сажа, в количестве от 20 до 100 част./100 и расслаивающуюся глину в количестве от 0,5 до 20 част./100 в одном варианте и от 2 до 15 част./100 в другом варианте. Вулканизующие вещества, такие как фенольные смолы, сера, стеариновая кислота и оксид цинка, могут содержаться в количестве от 0,1 до 10 част./100.In another embodiment, the mixture may be a halogenated butyl rubber component contained in an amount of from 75 to 97 ppm / 100 in one embodiment and from 80 to 97 ppm / 100 in another embodiment, and a substance for improving technological properties contained in an amount of from 3 up to 30 ppm / 100, a filler such as carbon black in an amount of from 20 to 100 ppm / 100 and exfoliating clay in an amount of from 0.5 to 20 ppm / 100 in one embodiment and from 2 to 15 ppm / 100 in another embodiment. Vulcanizing agents such as phenolic resins, sulfur, stearic acid and zinc oxide may be present in an amount of from 0.1 to 10 ppm.

Тем не менее в еще одном варианте смесь может представлять собой галоидированный бутилкаучуковый компонент, содержащийся в количестве от 85 до 97 част./100 в одном варианте и от 90 до 97 част./100 в другом варианте, и вещество для улучшения технологических свойств, содержащееся в количестве от 3 до 30 част./100, наполнитель, такой как углеродная сажа, в количестве от 20 до 100 част./100 и расслаивающуюся глину в количестве от 0,5 до 20 част./100 в одном варианте и от 2 до 15 част./100 в другом варианте. Вулканизующие вещества, такие как фенольные смолы, сера, стеариновая кислота и оксид цинка, могут содержаться в количестве от 0,1 до 10 част./100.However, in yet another embodiment, the mixture may be a halogenated butyl rubber component contained in an amount of from 85 to 97 ppm / 100 in one embodiment and from 90 to 97 ppm / 100 in another embodiment, and a substance for improving technological properties contained in an amount of from 3 to 30 ppm / 100, a filler such as carbon black in an amount of from 20 to 100 ppm / 100 and exfoliating clay in an amount of from 0.5 to 20 ppm / 100 in one embodiment and from 2 to 15 part./100 in another embodiment. Vulcanizing agents such as phenolic resins, sulfur, stearic acid and zinc oxide may be present in an amount of from 0.1 to 10 ppm.

Эластомер на изобутиленовой основе, который может быть использован при выполнении изобретения, можно смешивать с различными другими каучуками или пластмассами, как это изложено в настоящем описании, в частности с термопластичными смолами, такими как найлоны и полиолефины, такие как полипропилен и сополимеры пропилена. Эти смеси можно использовать в качестве пневматических диафрагм, таких как диафрагмы форматоров-вулканизаторов, покрышки, камеры автомобильных шин, внутренние оболочки шин, пневматические трубки (такие как пневматические амортизаторы), диафрагмы, а также для других целей, где требуется высокая способность удерживать воздух или кислород. В одном варианте вулканизованная смесь, когда из нее отформовано изделие, обладает проницаемостью для кислорода по прибору MOCON при 60°С примерно 40,0 куб.см·мм/м2·день·мм рт.ст., по другому варианту примерно 45,0 куб.см·мм/м2·день·мм рт.ст., по другому варианту примерно 50,0 куб.см·мм/м2·день·мм рт.ст. или по еще одному варианту примерно 75,0 куб.см·мм/м2·день·мм рт.ст.An isobutylene-based elastomer that can be used in carrying out the invention can be mixed with various other rubbers or plastics, as described herein, in particular with thermoplastic resins such as nylons and polyolefins, such as polypropylene and propylene copolymers. These mixtures can be used as pneumatic diaphragms, such as diaphragms of vulcanizer-formators, tires, car tire chambers, inner shells of tires, pneumatic tubes (such as pneumatic shock absorbers), diaphragms, and also for other purposes where high air-holding capacity is required or oxygen. In one embodiment, the vulcanized mixture, when the product is molded from it, has an oxygen permeability of MOCON at 60 ° C. at about 40.0 cc · mm / m 2 · day · mmHg, in another embodiment, about 45, 0 cc · mm / m 2 · day · mm Hg, alternatively about 50.0 cc · mm / m 2 · day · mm Hg or in another embodiment about 75.0 cc · mm / m 2 · day · mmHg

В одном варианте пневматическая диафрагма может быть изготовлена по методу совмещения по меньшей мере одного статистического сополимера, включающего звено, дериватизированное из изомоноолефина с C4 no C7, по меньшей мере одного наполнителя и функционализованного полимерного вещества для улучшения технологических свойств, обладающего среднечисленной молекулярной массой больше 400, и по меньшей мере одного вулканизующего вещества и вулканизации этих совмещенных компонентов, как это представлено выше.In one embodiment, the pneumatic diaphragm can be manufactured by combining at least one random copolymer comprising a unit derived from an isomonoolefin with C 4 no C 7 , at least one filler and a functionalized polymeric substance to improve technological properties having a number average molecular weight greater than 400, and at least one vulcanizing agent and vulcanization of these combined components, as described above.

В некоторых вариантах эластомерные смеси могут, что необязательно, включать:In some embodiments, elastomeric mixtures may optionally include:

а) по меньшей мере один наполнитель, например карбонат кальция, глину, слюду, диоксид кремния, силикаты, тальк, диоксид титана, крахмал, древесную муку, углеродную сажу и их смеси;a) at least one filler, for example calcium carbonate, clay, mica, silicon dioxide, silicates, talc, titanium dioxide, starch, wood flour, carbon black and mixtures thereof;

б) по меньшей мере одну глину, например монтмориллонит, нонтронит, бейделлит, волконскоит, лапонит, гекторит, сапонит, соконит, магадит, кенияит, стевенсит, вермикулит, галлуазит, алюминатоксиды, гидроталькит и их смеси, необязательно обработанные модифицирующими агентами;b) at least one clay, for example montmorillonite, nontronite, beidellite, volkonskoite, laponite, hectorite, saponite, coconite, magadite, kenyaite, stevensite, vermiculite, halloysite, aluminate oxides, hydrotalcite and mixtures thereof, optionally treated with modifying agents;

в) по меньшей мере одно масло для наполнения каучука в стадии латекса, например ароматическое нефтяное масло, нафтеновое масло, парафиновое масло и их смеси;c) at least one oil for filling rubber in the latex stage, for example aromatic oil, naphthenic oil, paraffin oil, and mixtures thereof;

г) по меньшей мере одно вещество для улучшения технологических свойств, например пластомер, полибутен, поли-альфа-олефиновые масла или их смеси;g) at least one substance for improving technological properties, for example plastomer, polybutene, poly-alpha olefin oils or mixtures thereof;

д) по меньшей мере одну вулканизующую группу или вулканизующее вещество, или по меньшей мере одну обработку, которой подвергают эластомерную смесь для получения вулканизованной смеси;e) at least one vulcanizing group or vulcanizing substance, or at least one treatment to which the elastomeric mixture is subjected to obtain a vulcanized mixture;

е) любое сочетание компонентов от а) до д).e) any combination of components from a) to e).

Эластомерные смеси, как они представлены выше, могут быть использованы при изготовлении пневматических мембран, таких как внутренние оболочки шин и камеры, применяемые при изготовлении шин. Способы и оборудование, применяемые для изготовления внутренних оболочек шин и самих шин, в данной области техники известны хорошо (см., например, US №6834695, 6832637, 6830722, 6822027, 6814116, 6805176, 6802922, 6802351, 6799618, 6796348, 6796347, 6617383, 6564625 и 6538066). Каким-либо конкретным способом изготовления изделий, таких как внутренние оболочки шин и сами шины, объем изобретения не ограничен.Elastomeric mixtures, as presented above, can be used in the manufacture of pneumatic membranes, such as inner casings of tires and chambers used in the manufacture of tires. Methods and equipment used for the manufacture of inner shells of tires and the tires themselves are well known in the art (see, for example, US No. 6834695, 6832637, 6830722, 6822027, 6814116, 6805176, 6802922, 6802351, 6799618, 6796348, 6796347, 6617383, 6564625 and 6538066). By any particular method of manufacturing products, such as inner shells of tires and the tires themselves, the scope of the invention is not limited.

Возможность промышленного примененияIndustrial Applicability

Резиновые смеси по изобретению можно экструдировать, подвергать прямому прессованию, выдувному формованию, литью под давлением и послойному формованию при изготовлении изделий различных конфигураций, включая волокна, пленки, слоистые материалы, слои, детали промышленного назначения, такие как автомобильные детали, корпуса электроприборов, потребительские изделия, упаковку и т.п.The rubber compounds according to the invention can be extruded, subjected to direct compression, blow molding, injection molding and layering in the manufacture of products of various configurations, including fibers, films, layered materials, layers, industrial parts such as automobile parts, electrical appliance housings, consumer products , packaging, etc.

В частности, эти резиновые смеси можно использовать в материалах таких изделий разнообразного назначения, где применяют шины, как шины для грузовых автомобилей, шины для автобусов, шины для легковых автомобилей, шины для мотоциклов, шины высокой проходимости, шины для самолетов и т.п. Резиновые смеси могут служить в качестве либо материала, из которого изготавливают готовое изделие, либо компонента готового изделия, такого как внутренняя оболочка шины. Изделие может быть выбрано из пневматических диафрагм, пневматических мембран, пленок, слоев (микрослоев и/или мультислоев), внутренних оболочек шин, камер, боковин, протекторов, диафрагм форматоров-вулканизаторов, покрышек и т.п.In particular, these rubber compounds can be used in materials of such products for various purposes, where tires are used, such as tires for trucks, tires for buses, tires for cars, tires for motorcycles, high cross-country tires, tires for aircraft, etc. Rubber compounds can serve as either the material from which the finished product is made, or a component of the finished product, such as the inner shell of the tire. The product can be selected from pneumatic diaphragms, pneumatic membranes, films, layers (microlayers and / or multilayers), inner shells of tires, tubes, sidewalls, treads, diaphragms of vulcanizer-formatters, tires, etc.

В другой сфере применения эластомерные смеси могут быть использованы в воздушных подушках, пневматических рессорах, пневмобаллонах сильфонного типа, шлангах, упаковках для аккумуляторов и лентах, таких как конвейерные ленты и автомобильные ремни.In another application, elastomeric mixtures can be used in airbags, air springs, bellows-type air cylinders, hoses, battery packs and belts such as conveyor belts and car belts.

Они могут быть использованы в формованных резиновых деталях и находят широкое применение в автомобильных суспензионных виброизоляторах, подвесных кронштейнах для автомобильных выпускных трубопроводов и кузовных креплениях.They can be used in molded rubber parts and are widely used in automotive suspension vibration isolators, suspension brackets for automobile exhaust pipes and body mounts.

Более того эти эластомерные смеси могут быть также использованы в качестве клеев, уплотняющих составов, герметиков и замазок для остекления. Они могут быть также использованы в качестве пластификаторов в резиновых смесях, из которых изготавливают растягивающиеся оберточные пленки, в качестве диспергаторов в смазках и в материалах для заливки компаундом и наполнения электрических кабелей.Moreover, these elastomeric mixtures can also be used as adhesives, sealing compounds, sealants and putties for glazing. They can also be used as plasticizers in rubber compounds from which stretch wrapping films are made, as dispersants in lubricants and in materials for compounding and filling electrical cables.

Что касается тем не менее других применений, то эластомер (эластомеры) или эластомерные смеси по изобретению оказываются также эффективными в некоторых областях применения, в таких как жевательная резинка, равно как и для медицинских целей, в частности в фармацевтических уплотнительных приспособлениях и запорных элементах, покрытиях для медицинских устройств и технологии изготовления валиков для нанесения краски.As for other applications, however, the elastomer (s) or elastomeric mixtures according to the invention are also effective in some applications, such as chewing gum, as well as for medical purposes, in particular in pharmaceutical sealing devices and locking elements, coatings for medical devices and technology for the manufacture of paint rollers.

Все упомянутые в настоящем описании приоритетные документы, публикации и заявки на патенты, методы испытаний (такие, как методы по стандартам ASTM) включены в него в полном объеме в качестве ссылок в той степени, в которой их содержание с настоящим изобретением не согласуется, в соответствии со всеми юрисдикциями, которые такое включение допускают.All the priority documents, publications and patent applications mentioned in the present description, test methods (such as ASTM methods) are fully included as references to the extent that their contents are not consistent with the present invention, in accordance with all jurisdictions that allow such inclusion.

Когда в настоящем описании указаны числовые нижние пределы и числовые верхние пределы, то предполагаются интервалы от любого нижнего предела до любого верхнего предела.When numerical lower limits and numerical upper limits are indicated herein, ranges from any lower limit to any upper limit are contemplated.

Хотя изобретение описано и проиллюстрировано со ссылкой на конкретные варианты его выполнения, для специалистов в данной области техники очевидны различные другие модификации, которые могут быть легко осуществлены, не выходя при этом из сущности и объема изобретения. Следовательно, какие-либо намерения ограничить объем прилагаемой формулы изобретения примерами и иллюстрациями, приведенными в настоящем описании ранее, отсутствуют, поскольку формулу изобретения следует истолковывать как охватывающую все особенности заявленной новизны, которые свойственны настоящему изобретению, включая все отличительные особенности, которые специалистами в данной области техники, к которой относится изобретение, трактовались бы как их эквиваленты.Although the invention has been described and illustrated with reference to specific embodiments, various other modifications are obvious to those skilled in the art that can be easily implemented without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, there are no intentions to limit the scope of the attached claims to the examples and illustrations given in the present description previously, since the claims should be construed as encompassing all the features of the claimed novelty that are inherent in the present invention, including all the distinguishing features that are specialists in this field the technology to which the invention relates would be construed as their equivalents.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

Методы испытаний на физические свойстваPhysical Test Methods

Методы испытаний сведены в таблицу 1.Test methods are summarized in table 1.

Вулканизационные свойства определяли с помощью прибора MDR 2000 при дуге 0,5° или ODR 2000 при дуге 3° и указанной температуре. Испытательные образцы вулканизовали при указанной температуре, как правило, от 150 до 160°С в течение времени, соответствующего t90 + соответствующий прогрев формы. Используемые в данном случае и во всем настоящем описании величины "МН" и "ML" относятся соответственно к "максимальному вращающему моменту" и "минимальному вращающему моменту". Величина "ПМ" является значением подвулканизации по Муни, величина "ML (1+4)" указывает значение вязкости по Муни. Погрешность (2σ) при этом последнем определении составляет ±0,65 ед. вязкости по Муни. Величина "t" указывает время вулканизации в минутах, а величина "ts" указывает время подвулканизации.Vulcanization properties were determined using an MDR 2000 device with an arc of 0.5 ° or ODR 2000 with an arc of 3 ° and the indicated temperature. Test samples were vulcanized at the indicated temperature, typically from 150 to 160 ° C for a time corresponding to t90 + appropriate heating of the mold. The values “MH” and “ML” used in this case and throughout the present description refer to “maximum torque” and “minimum torque”, respectively. The value "PM" is the value of the Mooney scorch, the value "ML (1 + 4)" indicates the value of the Mooney viscosity. The error (2σ) in this last definition is ± 0.65 units. Mooney viscosity. The value "t" indicates the time of vulcanization in minutes, and the value "ts" indicates the time of vulcanization.

Когда было возможно, для определения физических свойств вулканизованной смеси проводили испытания по стандарту ASTM (см. таблицу 1). Свойства напряжения/деформации (предел прочности при разрыве, относительное удлинение при разрыве, значения модуля, энергию разрушения) определяли при комнатной температуре с помощью разрывной машины Instron 4202 или автоматизированной системы испытаний материалов Instron серии IX 6.03.08. Измерения разрывной прочности проводили при комнатной температуре на образцах (в форме гантели) шириной 0,25 дюйма (0,62 см) и длиной 1,0 дюйм (2,5 см) (между двумя расширенными концами). Толщину образцов варьировали и измеряли вручную с помощью цифрового измерительного прибора Mitutoyo, подключенного к системному компьютеру. Образцы растягивали при скорости движения ползунка 20 дюймов/мин (51 см/мин) и фиксировали данные напряжения/деформации. Записывали средние значения напряжения/деформации у по меньшей мере трех образцов. Погрешность (2σ) при определении предела прочности при растяжении составляла ±0,47 МПа. Погрешность (2σ) при удлинении на 100% составляла ±0,11 МПа, погрешность (2σ) при определении относительного удлинения при разрыве составляла ±13%. Твердость А по Шору определяли при комнатной температуре с помощью прибора Zwick Duromatic.When possible, ASTM tests were performed to determine the physical properties of the vulcanized mixture (see table 1). The stress / strain properties (tensile strength at break, elongation at break, modulus, fracture energy) were determined at room temperature using an Instron 4202 tensile testing machine or an Instron IX automated material testing system on March 6, 08, 2008. The tensile strength measurements were carried out at room temperature on samples (in the form of a dumbbell) of a width of 0.25 inches (0.62 cm) and a length of 1.0 inch (2.5 cm) (between two extended ends). The thickness of the samples was varied and measured manually using a Mitutoyo digital measuring instrument connected to a system computer. Samples were stretched at a slider speed of 20 inches / min (51 cm / min) and stress / strain data were recorded. The average stress / strain values of at least three samples were recorded. The error (2σ) in determining the tensile strength was ± 0.47 MPa. The error (2σ) for elongation of 100% was ± 0.11 MPa, the error (2σ) in determining the relative elongation at break was ± 13%. Shore A hardness was determined at room temperature using a Zwick Duromatic instrument.

Проницаемость для кислорода определяли с применением прибора MOCON OxTran модели 2/61, работающего по принципу динамического определения пенетрации кислорода через тонкую пленку согласно публикации Pasternak и др. в Journal of Polymer Science: часть А-2, том 8, с.467 (1970). Единицами измерения служат значения куб.см·мм/м2·день·мм рт.ст. В общем этот метод состоит в следующем: плоскую пленку или образцы резины зажимают в диффузионных ячейках, из которых продувкой с использованием не содержащего кислорода газообразного носителя удаляют остаточный кислород. Этот газообразный носитель направляют к датчику до тех пор, пока не устанавливается стабильное нулевое значение. Далее с наружной стороны камеры с диффузионными ячейками вводят чистый кислород или воздух. Кислород, диффундирующий через пленку внутрь камеры, направляют к датчику, который определяет скорость диффузии кислорода.Permeability to oxygen was determined using a MOCON OxTran model 2/61 instrument, operating on the principle of dynamic determination of oxygen penetration through a thin film according to the publication of Pasternak et al. In Journal of Polymer Science: Part A-2, Volume 8, p. 467 (1970) . The units of measure are cc · mm / m 2 · day · mmHg In general, this method consists in the following: a flat film or rubber samples are clamped in diffusion cells, from which residual oxygen is removed by blowing using an oxygen-free carrier gas. This gaseous carrier is directed to the sensor until a stable zero value is established. Further, pure oxygen or air is introduced from the outside of the chamber with diffusion cells. Oxygen diffusing through the film into the chamber is directed to a sensor that detects the rate of oxygen diffusion.

Испытания по определению проницаемости проводили по следующему методу. Тонкие вулканизованные испытательные образцы из образцовых смесей закрепляли в диффузионных ячейках и кондиционировали в масляной бане при 65°С. Для определения проницаемости данного образца для воздуха отмечали время, которое требовалось для проникновения через него воздуха. Испытательные образцы представляли собой круглые пластинки диаметром 12,7 см и толщиной 0,38 мм. Погрешность (2σ) при определении проницаемости для воздуха составляет ±0,245 (×108) ед.Permeability tests were carried out according to the following method. Thin vulcanized test samples from reference mixtures were fixed in diffusion cells and conditioned in an oil bath at 65 ° C. To determine the permeability of this sample for air, the time required for the penetration of air through it was noted. Test samples were round plates with a diameter of 12.7 cm and a thickness of 0.38 mm. The error (2σ) in determining air permeability is ± 0.245 (× 10 8 ) units.

В одном варианте смесь обладает проницаемостью по прибору MOCON при 60°С меньше 56,0×10-8 куб.см·мм/м2·день·мм рт.ст.In one embodiment, the mixture has a permeability of MOCON at 60 ° C. less than 56.0 × 10 −8 cc · mm / m 2 · day · mmHg

В другом варианте смесь обладает проницаемостью по прибору MOCON при 60°С меньше 50,0×108 куб.см·мм/м2·день·мм рт.ст.In another embodiment, the mixture has a permeability of MOCON at 60 ° C less than 50.0 × 10 8 cc · mm / m 2 · day · mm Hg

Тем не менее в еще одном варианте смесь обладает проницаемостью по прибору MOCON при 60°С меньше 45,0×10-8 куб.см·мм/м2·день·мм рт.ст.However, in yet another embodiment, the mixture has a MOCON permeability at 60 ° C. of less than 45.0 × 10 −8 cc · mm / m 2 · day · mmHg

Такая смесь может быть использована для изготовления любого ряда изделий. В одном варианте изделие выбирают из диафрагм форматора-вулканизатора для шин, покрышек для вулканизации шин, внутренних оболочек шин, камер для автомобильных шин и пневматических ниппелей. Другие полезные предметы, которые могут быть изготовлены с использованием смесей по изобретению, включают шланги, уплотнения, формованные изделия, оболочки кабелей и другие изделия, описанные в работе The Vanderbilt Rubber Handbook 637-772 (под редакцией R.F.Ohm, ed., фирма R.T.Vanderbilt Co., Inc. 1990).Such a mixture can be used for the manufacture of any number of products. In one embodiment, the product is selected from apertures of a vulcanizer formator for tires, tires for vulcanization of tires, inner shells of tires, chambers for automobile tires and pneumatic nipples. Other useful items that can be made using the mixtures of the invention include hoses, seals, molded products, cable sheaths, and other products described in The Vanderbilt Rubber Handbook 637-772 (edited by RFOhm, ed., RTVanderbilt Co., Inc. 1990).

Таблица 1Table 1 Методы испытанийTest methods ПараметрParameter Единицы измеренияUnits ИспытаниеTest Вязкость по Муни (полимер)Mooney viscosity (polymer) ML 1+8, 125°С, ед.измеренияML 1 + 8, 125 ° C, unit ASTM D 1646ASTM D 1646 Вязкость по Муни (резиновая смесь)Mooney viscosity (rubber compound) ML 1+4, 100°С, ед.измеренияML 1 + 4, 100 ° C, unit ASTM D1646ASTM D1646 Прочность до обработки (напряжение при удлинении на 100%)Durability to processing (tension at elongation by 100%) фунт/кв.дюймpsi ASTM D 412ASTM D 412 MOCON (при 60°С)MOCON (at 60 ° C) куб.см·мм/м2·день·мм рт.ст.cc · mm / m 2 · day · mm Hg См. текстSee text Воздухопроницаемость при 65°СBreathability at 65 ° C см3·см/см2·с·ат×108 cm 3 · cm / cm 2 · s · at × 10 8 См. текстSee text ХрупкостьFragility °C° C ASTM D 746ASTM D 746 Время подвулканизации по МуниMooney scorch time ts5, 125°С, минts5, 125 ° C, min ASTMD 1646ASTMD 1646 Значение по осцилляционному дисковому пластометру (ОДП) при 160°С, дуга: ±3°Oscillating disk plastometer (ODP) value at 160 ° С, arc: ± 3 ° ASTM D 2084ASTM D 2084 Пластометр с подвижной головкой (ППГ) при 160°С, дуга: ±0,5°Moving head plastometer (BCP) at 160 ° C, arc: ± 0.5 ° MLML дН·мdn · m МНMN дН·мdn · m ts2ts2 минmin t50t50 минmin t90t90 минmin Физические свойства вулканизованной в прессе смеси Тс 90+2 мин при 160°СPhysical properties of the vulcanized in the press mixture Tc 90 + 2 min at 160 ° C ASTM D 2240 ASTMD 412, головка СASTM D 2240 ASTMD 412 Head C ТвердостьHardness А по ШоруAnd on Shore Напряжение при растяжении на 20, 100, 300%Tensile stress at 20, 100, 300% МПаMPa Предел прочности при растяженииTensile strength МПаMPa Относительное удлинение при разрывеElongation at break %% Энергия разрушенияEnergy of destruction Н/мм (Дж)N / mm (J) После старения горячим воздухом, 72 ч при 125°СAfter aging with hot air, 72 hours at 125 ° C ТвердостьHardness А по ШоруAnd on Shore Напряжение при растяжении на 20, 100,300%Tensile stress at 20, 100,300% МПаMPa ASTM D 573ASTM D 573 Предел прочности при растяженииTensile strength МПаMPa Относительное удлинение при разрывеElongation at break %% Энергия разрушенияEnergy of destruction Н/мм (Дж)N / mm (J) Флексометр де-МаттиаFlexometer de Mattia мм в килоциклахmm in kilocycles ASTM D 573 (модифицированный метод)ASTM D 573 (modified method)

Figure 00000012
Figure 00000013
Figure 00000012
Figure 00000013

Испытание функционализованного полимераFunctional Polymer Testing

Смешением в закрытом резиносмесителе Круппа, оборудованном совмещающимися блоками роторов, в двухстадийном способе функционализованный полимер, полиизобутиленянтарный ангидрид (ПИБЯА, эксп.3), вводили в бромбутилкаучуковую смесь для внутренней оболочки шины совместно с другими каучуковыми компонентами рецепта (см. таблицу 2). На каждой стадии смешения использовали партию 1200-граммового размера. На первой стадии перемешивание осуществляли при постоянной скорости вращения роторов 60 об/мин загрузкой всех полимеров и перемешиванием в течение 30 с. Далее добавляли 75% углеродной сажи и смесь продолжали перемешивать в течение других 30 с. Добавляли несажевые наполнители (глина и т.д.) и вещества для улучшения технологических свойств (мягчитель, НФП, функциональный полибутен по настоящему изобретению) и смесь продолжали перемешивать в течение еще 30 с. Добавляли оставшуюся углеродную сажу и смолы (Struktol 40MS, SP-1068) и смесь продолжали перемешивать до тех пор, пока в общем не проходило 240 с или в смесителе не достигали температуры 300°F, в зависимости от того, что оказывалось первым. Второй стадией было смешение (1200-граммовой партии) в закрытом резиносмесителе Круппа, оборудованном совмещающимися блоками роторов, при скорости вращения роторов 45 об/мин. Для регулирования температуры закрытого резиносмесителя использовали максимальное охлаждение. На этом этапе добавляли одну исходную маточную смесь и все вулканизационные стабилизаторы (стеариновая кислота, оксид цинка, сера, ускоритель) и смесь продолжали перемешивать до тех пор, пока в общем не проходило 150 с или в смесителе не достигали температуры 220°F в зависимости от того, что оказывалось первым. После каждой стадии смешения в смесителе Круппа для листования резиновых смесей применяли открытые вальцы. Смеси с нафтеновым мягчителем, контрольная 1, и НФП полиизобутиленовым веществом для улучшения технологических свойств, контрольную 2, готовили аналогично изложенному в сравнительных примерах. Рецептуры представлены в таблице 3.By mixing in a closed Krupp rubber mixer equipped with compatible rotor blocks in a two-stage method, a functionalized polymer, polyisobutylene succinic anhydride (PIBYAA, exp. 3), was introduced into the bromobutyl rubber mixture for the inner shell of the tire together with other rubber components of the recipe (see table 2). A batch of 1200 grams was used at each mixing stage. In the first stage, mixing was carried out at a constant rotor speed of 60 rpm by loading all polymers and stirring for 30 s. Next, 75% carbon black was added and the mixture was continued to mix for another 30 s. Non-particulate fillers (clay, etc.) and substances for improving technological properties (emollient, NFP, functional polybutene of the present invention) were added and the mixture was continued to mix for another 30 s. The remaining carbon black and resins (Struktol 40MS, SP-1068) were added and the mixture was continued to mix until a total of 240 seconds passed or the temperature reached 300 ° F in the mixer, whichever was the first. The second stage was mixing (a 1200-gram batch) in a closed Krupp rubber mixer equipped with compatible rotor blocks at a rotor speed of 45 rpm. To control the temperature of the closed rubber mixer used maximum cooling. At this stage, one initial masterbatch and all vulcanization stabilizers (stearic acid, zinc oxide, sulfur, accelerator) were added and the mixture was continued to mix until a total of 150 s passed or until the temperature reached 220 ° F in the mixer, depending on of what turned out to be the first. After each mixing step in the Krupp mixer, open rollers were used to scroll through the rubber compounds. Mixtures with a naphthenic softener, control 1, and NFP with a polyisobutylene substance to improve technological properties, control 2, were prepared similarly to those described in comparative examples. The formulations are presented in table 3.

Таблица 3Table 3 Испытательные бромбутилкаучуковые смеси для внутренней оболочки шиныTest bromobutyl rubber compounds for the inner shell of the tire КомпонентComponent Контрольная 1Control 1 Контрольная 2Control 2 Эксп.3Exp. 3 BIIR 2222BIIR 2222 100one hundred 100one hundred 100one hundred NR, SMR 20NR, SMR 20 Углеродная сажа, N660Carbon black N660 6060 6060 6060 SP-1068SP-1068 4four 4four 4four Struktol 40MSStruktol 40MS 77 77 77 Масло для наполнения каучука в стадии латекса Calsol 810Calsol 810 latex rubber filling oil 88 Полибутен, Parapol 950Polybutene, Parapol 950 88 Функционализованный полибутен, PIBSA С-9220Functionalized Polybutene, PIBSA C-9220 88 Стеариновая кислотаStearic acid 1one 1one 1one Оксид цинка, Kadox 911Zinc Oxide, Kadox 911 1one 1one 1one СераSulfur 0,50.5 0,50.5 0,50.5 МБТСMBTS 1,251.25 1,251.25 1,251.25

Результаты вулканизации и испытания на физические свойства вулканизованного материала показывают, что применение функционализованного полимера ПИБЯА (эксп.3) сохраняет пониженную проницаемость для воздуха по прибору MOCON, достигаемую когда в смеси для внутренней оболочки шины используют ПИБ НФП вещество для улучшения технологических свойств (контрольная 2) вместо нафтенового масла для наполнения каучука в стадии латекса (контрольная 1). Материал эксп.3 характеризуется более высоким значением подвулканизации по Муни в сравнении с достигаемым с использованием ПИБ НФП (контрольная 2) и увеличенным временем вулканизации ts2 в сравнении с достигаемым с использованием нафтенового масла для наполнения каучука в стадии латекса (контрольная 1) и ПИБ НФП (контрольная 2), что позволяет упростить переработку на последующих стадиях изготовления шины. Материал эксп.3 характеризуется более низким значением сопротивления разрастанию пореза, определяемым на флексометре де-Маттиа, в сравнении с достигаемыми с использованием нафтенового масла для наполнения каучука в стадии латекса (контрольная 1) или ПИБ НФП (контрольная 2) (см. таблицу 4). Другие вулканизационные свойства и физические свойства вулканизованного материала сохраняются.The results of vulcanization and tests for the physical properties of the vulcanized material show that the use of the functionalized PIBYAA polymer (exp. 3) retains the reduced air permeability of the MOCON device, achieved when PIB NFP substance is used in the mixture for the inner shell of the tire to improve technological properties (control 2) instead of naphthenic oil for filling rubber in the latex stage (control 1). Material exp. 3 is characterized by a higher Mooney scorch value compared to that achieved using PIB NFP (control 2) and an increased vulcanization time ts2 compared to that achieved using naphthenic oil for filling rubber in the latex stage (control 1) and PIB NFP ( control 2), which allows to simplify the processing at subsequent stages of tire manufacturing. Material exp. 3 is characterized by a lower value of resistance to cut growth, determined on a de Mattia flexometer, in comparison with those achieved using naphthenic oil for filling rubber in the latex stage (control 1) or PIB NFP (control 2) (see table 4) . Other vulcanization properties and physical properties of the vulcanized material are preserved.

Figure 00000014
Figure 00000015
Figure 00000014
Figure 00000015

Смешением в закрытом резиносмесителе Круппа в двухстадийном способе, практически идентичном способу приготовления контрольных смесей 1 и 2 и экспериментальной смеси 3, функционализованный полимер, полиизобутиленянтарный ангидрид (ПИБЯА, эксп.6), вводили в смесь бромбутилкаучука для внутренней оболочки шины совместно с другими каучуковыми компонентами рецепта (см. таблицу 2). Смеси с нафтеновым маслом для наполнения каучука в стадии латекса, контрольная 4, и НФП полиизобутиленовое вещество для улучшения технологических свойств, контрольная 5, готовили аналогично изложенному в сравнительных примерах. Смеси представлены в таблице 5.By mixing in a closed Krupp rubber mixer in a two-stage method, which is almost identical to the method for preparing control mixtures 1 and 2 and experimental mixture 3, a functionalized polymer, polyisobutylene succinic anhydride (PIBYAA, exp. 6) were introduced into the mixture of bromobutyl rubber for the inner shell of the tire together with other rubber components of the recipe (see table 2). Mixtures with naphthenic oil for filling rubber in the latex stage, control 4, and NFP polyisobutylene substance to improve technological properties, control 5, were prepared similarly to those described in comparative examples. The mixtures are presented in table 5.

Таблица 5Table 5 Испытательные смеси бромбутилкаучука для внутренней оболочки шиныTest compounds of bromobutyl rubber for the inner shell of the tire СмесьMixture Контрольная 4Control 4 Контрольная 5Control 5 Эксп.6Exp.6 ВПК 2222MIC 2222 100one hundred 100one hundred 100one hundred Углеродная сажа, N660Carbon black N660 6060 6060 6060 Глина, Cloisite 20AClay, Cloisite 20A 00 55 55 Масло для наполнения каучука в стадии латекса, Calsol 810Latex Stage Rubber Filling Oil, Calsol 810 88 ПИБ, ТРС 5230PIB, TRS 5230 88 PIBSA 55PIBSA 55 88 SP-1068SP-1068 4four 4four 4four Struktol 40MSStruktol 40MS 77 77 77 Стеариновая кислотаStearic acid 1one 1one 1one Оксид цинка, Kadox 911Zinc Oxide, Kadox 911 1one 1one 1one СераSulfur 0,50.5 0,50.5 0,50.5 МБТСMBTS 1,251.25 1,251.25 1,251.25

Результаты вулканизации и испытания на физические свойства вулканизованного материала показывают, что применение функционализованного полимера ПИБЯА (эксп.6) сохраняет пониженную проницаемость для воздуха по прибору MOCON, достигаемую когда в смеси для внутренней оболочки шины используют ПИБ НФП вещество для улучшения технологических свойств (контрольная 5) вместо нафтенового масла для наполнения каучука в стадии латекса (контрольная 4). Материал эксп.6 обладает более высоким значением подвулканизации по Муни, если сравнивать со значениями в случае нафтенового масла для наполнения каучука в стадии латекса (контрольная 4) и ПИБ НФП (контрольная 5), что позволяет упростить переработку на последующих стадиях изготовления шины. Другие вулканизационные свойства и физические свойства вулканизованного материала сохраняются, как показано в таблице 6.The results of vulcanization and tests for the physical properties of the vulcanized material show that the use of the functionalized PIBYAA polymer (exp. 6) retains the reduced air permeability of the MOCON device, achieved when PIB NFP substance is used in the mixture for the inner shell of the tire to improve technological properties (control 5) instead of naphthenic oil for filling rubber in the latex stage (control 4). Material exp.6 has a higher Mooney vulcanization value when compared with the values in the case of naphthenic oil for filling rubber in the latex stage (control 4) and PIB NFP (control 5), which makes it possible to simplify the processing at subsequent stages of tire manufacturing. Other vulcanization properties and physical properties of the vulcanized material are preserved, as shown in table 6.

Figure 00000016
Figure 00000017
Figure 00000016
Figure 00000017

Смешением в закрытом резиносмесителе Круппа в двухстадийном способе, практически идентичном способу приготовления контрольных смесей 1 и 2 и экспериментальной смеси 3, функционализованный полимер, полиизобутиленянтарный ангидрид (ПИБЯА, эксп.9), вводили в смесь звездообразного бромбутилкаучука для внутренней оболочки шины совместно с другими каучуковыми компонентами рецепта (см. таблицу 2). Смеси с нафтеновым маслом для наполнения каучука в стадии латекса, контрольная 7, и НФП полиизобутиленовым веществом для улучшения технологических свойств, контрольная 8, готовили аналогичным образом в качестве сравнительных примеров. Эти смеси представлены в таблице 7.By mixing in a closed Krupp rubber mixer in a two-stage method, which is almost identical to the method for preparing control mixtures 1 and 2 and experimental mixture 3, a functionalized polymer, polyisobutylene succinic anhydride (PIBYAA, exp. 9) were introduced into the mixture of star-shaped bromobutyl rubber for the inner shell of the tire together with other rubber components prescription (see table 2). Mixtures with naphthenic oil for filling rubber in the latex stage, control 7, and NFP with a polyisobutylene substance to improve technological properties, control 8, were prepared in a similar manner as comparative examples. These mixtures are presented in table 7.

Таблица 7Table 7 Испытательные смеси звездообразного бромбутилкаучука для внутренней оболочки шиныStar bromobutyl rubber test mixtures for tire inner shell СмесьMixture Контрольная 7Control 7 Контрольная 8Control 8 Эксп.9Exp. 9 SBB 6222SBB 6222 100one hundred 100one hundred 100one hundred Углеродная сажа, N660Carbon black N660 6060 6060 6060 Глина, Cloisite 20AClay, Cloisite 20A 00 55 55 Масло для наполнения каучука в стадии латекса, Calsol 810Latex Stage Rubber Filling Oil, Calsol 810 88 ПИБ, ТРС 5230PIB, TRS 5230 88 PIBSA 55PIBSA 55 88 SP-1068SP-1068 4four 4four 4four Struktol 40MSStruktol 40MS 77 77 77 Стеариновая кислотаStearic acid 1one 1one 1one Оксид цинка, Kadox 911Zinc Oxide, Kadox 911 1one 1one 1one СераSulfur 0,50.5 0,50.5 0,50.5 МБТСMBTS 1,251.25 1,251.25 1,251.25

Результаты вулканизации и испытания на физические свойства вулканизованного материала показывают, что применение ПИБЯА (эксп.9) сохраняет пониженную проницаемость для воздуха по прибору MOCON, достигаемую, когда в смеси для внутренней оболочки шины используют ПИБ НФП вещество для улучшения технологических свойств (контрольная 8) в сравнении с нафтеновым маслом для наполнения каучука в стадии латекса (контрольная 7). Материал эксп.9 обладает более высоким значением подвулканизации по Муни, если сравнивать со значениями в случае нафтенового масла для наполнения каучука в стадии латекса (контрольная 7) и ПИБ НФП (контрольная 8), и увеличенным временем вулканизации ts2, если сравнивать со временем вулканизации в случае нафтенового масла для наполнения каучука в стадии латекса (контрольная 7), что позволяет упростить переработку на последующих стадиях изготовления шины. Другие вулканизационные свойства и физические свойства вулканизованного материала сохраняются (см. таблицу 8).The results of vulcanization and tests on the physical properties of the vulcanized material show that the use of PIBNA (exp. 9) retains the reduced air permeability of the MOCON device, achieved when PIB NFP substance is used in the mixture for the inner shell of the tire to improve technological properties (control 8) comparison with naphthenic oil for filling rubber in the latex stage (control 7). Material exp. 9 has a higher Mooney scorch value when compared with the values in the case of naphthenic oil for filling rubber in the latex stage (control 7) and PIB NFP (control 8), and an increased vulcanization time ts2 when compared with the vulcanization time in the case of naphthenic oil for filling rubber in the latex stage (control 7), which allows to simplify the processing at subsequent stages of tire manufacture. Other vulcanization properties and physical properties of the vulcanized material are preserved (see table 8).

Таблица 8Table 8 Свойства испытываемых смесей звездообразного бромбутилкаучука для внутренней оболочки шиныProperties of test mixtures of star-shaped bromobutyl rubber for the inner shell of the tire СвойстваProperties Контрольная 7Control 7 Контрольная 8Control 8 Эксп.9Exp. 9 ОДП при 160°С, дуга: 0,5°NDC at 160 ° C, arc: 0.5 ° ML, дН·мML, DN 1,21,2 1,31.3 1,21,2 МН, дН·мMN, dNm 4.24.2 5,25.2 3,83.8 ts2, минts2 min 6,26.2 8,18.1 8,98.9 t50, минt50 min 4,94.9 7,87.8 6,36.3 t90, минt90 min 11,011.0 13,813.8 11,711.7 Вязкость по Муни, ML (1+4) при 100°СMooney viscosity, ML (1 + 4) at 100 ° C 50,650.6 49,949.9 46,946.9 Подвулканизация по Муни при 135°C, t5Mooney scorch at 135 ° C, t5 14,814.8 18,218.2 21,521.5 Твердость А по ШоруShore A 44,544.5 50,750.7 45,545.5 Напряжение/деформацияStress / strain 100%-ный модуль, МПа100% module, MPa 0,930.93 1,331.33 1,041,04 300%-ный модуль, МПа300% module, MPa 2,812.81 4,054.05 2,912.91 Предел прочности при разрыве, МПаTensile Strength, MPa 8,28.2 9,49,4 8,28.2 Относительное удлинение при разрыве, %Elongation at break,% 824824 759759 852852 Энергия разрушения, МПаThe energy of destruction, MPa 10,210,2 11,511.5 10,810.8 Проницаемость для воздуха по прибору MOCON куб.см·мм/м2·день·мм рт.ст.MOCON air permeability cc · mm / m 2 · day · mmHg 70,070.0 53,553.5 55,555.5 ARES при 60°С, 10 Гц, 2%-ная деформацияARES at 60 ° C, 10 Hz, 2% strain G', МПаG ', MPa 2,882.88 3,033.03 2,862.86 G", МПаG ", MPa 0,460.46 0,570.57 0,600.60 G*, МПаG * , MPa 2,912.91 3,093.09 2,922.92 Тангенс дельтаTangent delta 0,150.15 0,1880.188 0,2110.211

Смешением в закрытом резиносмесителе Круппа в двухстадийном способе, практически идентичном способу приготовления контрольных смесей 1 и 2 и экспериментальной смеси 3, функционализованный полимер, полиизобутиленянтарный ангидрид (ПИБЯА, эксп.13), вводили в рецептуру бромированного изобутилен/пара-метилстирольного каучука для внутренней оболочки шины совместно с другими каучуковыми компонентами рецепта (см. таблицу 2). Аналогичным образом в качестве сравнительных примеров готовили смеси с нафтеновым маслом для наполнения каучука в стадии латекса, контрольные 10 и 11, и НФП полиизобутиленовым веществом для улучшения технологических свойств, контрольная 12. Смеси представлены в таблице 9.By mixing in a closed Krupp rubber mixer in a two-stage method, which is almost identical to the method for preparing control mixtures 1 and 2 and experimental mixture 3, a functionalized polymer, polyisobutylene succinic anhydride (PIBYAA, exp. 13) was introduced into the formulation of brominated isobutylene / para-methyl styrene rubber for the inner shell of the tire together with other rubber components of the recipe (see table 2). Similarly, as comparative examples, mixtures were prepared with naphthenic oil for filling rubber in the latex stage, control 10 and 11, and NFP with a polyisobutylene substance to improve technological properties, control 12. The mixture is presented in table 9.

Таблица 9Table 9 Испытательные смеси бромированного изобутилен/пара-метилстирольного каучука для внутренней оболочки шиныTest mixtures of brominated isobutylene / para-methyl styrene rubber for tire inner shell СмесьMixture Контрольная 10Control 10 Контрольная 11Control 11 Контрольная 12Control 12 Эксп.13Exp. 13 Exxpro MDX 89-1Exxpro MDX 89-1 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred Углеродная сажа, N660Carbon black N660 6060 5555 5555 5555 Глина, Cloisite 20AClay, Cloisite 20A 4four 4four 4four Углеродная сажа, N660Carbon black N660 15fifteen 15fifteen 15fifteen 15fifteen SP-1068SP-1068 4four 4four 4four 4four Struktol 40MSStruktol 40MS 77 77 77 77 Стеариновая кислотаStearic acid 1one 1one 1one 1one Масло для наполнения каучука в стадии латекса, Calsol810Latex Stage Rubber Filling Oil, Calsol810 88 88 ПИБ, ТРС1300PIB, TRS1300 88 Функционализованный ПИБ, PIBSA C9220Functionalized PIB, PIBSA C9220 88 Оксид цинка, Kadox 911Zinc Oxide, Kadox 911 1one 1one 1one 1one СераSulfur 0,50.5 0,50.5 0,50.5 0,50.5 МБТСMBTS 1,251.25 1,251.25 1,251.25 1,251.25

Результаты вулканизации и испытания на физические свойства вулканизованного материала показывают, что применение ПИБЯА (эксп.13) сохраняет пониженную проницаемость для воздуха по прибору MOCON, достигаемую, когда в смеси для внутренней оболочки шины используют ПИБ НФП вещество для улучшения технологических свойств (контрольная 12) в сравнении с нафтеновым маслом для наполнения каучука в стадии латекса (контрольные 10 и 11). Материал эксп.13 обладает более высоким значением времени вулканизации ts2, если сравнивать со временем вулканизации в случае нафтенового масла для наполнения каучука в стадии латекса (контрольные 10 и 11) и ПИБ НФП (контрольная 12). Материал эксперимента характеризуется более низким значением вязкости по Муни, если сравнивать со значениями в случае ПИБ НФП (контрольная 12), что позволяет упростить переработку на последующих стадиях изготовления шины. Сохраняются другие вулканизационные свойства и физические свойства вулканизованного материала (см. таблицу 10).The results of vulcanization and tests on the physical properties of the vulcanized material show that the use of PIBAA (exp. 13) retains the reduced air permeability of the MOCON device, achieved when PIB NFP substance is used in the mixture for the inner shell of the tire to improve technological properties (control 12) comparison with naphthenic oil for filling rubber in the latex stage (control 10 and 11). Material exp. 13 has a higher vulcanization time ts2 when compared with the vulcanization time in the case of naphthenic oil for filling rubber in the latex stage (control 10 and 11) and PIB NFP (control 12). The material of the experiment is characterized by a lower value of Mooney viscosity, when compared with the values in the case of PIB NFP (control 12), which allows to simplify the processing at subsequent stages of tire manufacturing. Other vulcanization properties and physical properties of the vulcanized material are retained (see table 10).

Figure 00000018
Figure 00000019
Figure 00000018
Figure 00000019

Смешением в закрытом резиносмесителе Круппа в двухстадийном способе, практически идентичном способу приготовления контрольных смесей 1 и 2 и экспериментальной смеси 3, функционализованный полимер, полиизобутиленянтарный ангидрид (ПИБЯА, эксп.16) вводили в рецептуру бромированного изобутилен/пара-метилстирольного каучука для внутренней оболочки шины совместно с другими каучуковыми компонентами рецепта (см. таблицу 2). Аналогичным образом в качестве сравнительных примеров готовили смеси с нафтеновым маслом для наполнения каучука в стадии латекса, контрольная 14, и НФП полиизобутиленовым веществом для улучшения технологических свойств, контрольная 15. Смеси представлены в таблице 11.By mixing in a closed Krupp rubber mixer in a two-stage method, which is almost identical to the method for preparing control mixtures 1 and 2 and experimental mixture 3, a functionalized polymer, polyisobutylene succinic anhydride (PIBYAA, exp. 16) were introduced into the compound of brominated isobutylene / para-methyl styrene rubber for the inner shell of the tire with other rubber components of the recipe (see table 2). Similarly, as comparative examples, mixtures were prepared with naphthenic oil for filling rubber in the latex stage, control 14, and NFP with a polyisobutylene substance to improve technological properties, control 15. The mixtures are presented in table 11.

Таблица 11Table 11 Испытательные смеси бромированного изобутилен/пара-метилстирольного каучука для внутренней оболочки шиныTest mixtures of brominated isobutylene / para-methyl styrene rubber for tire inner shell СмесьMixture Контрольная 14Control 14 Контрольная 15Control 15 Эксп.16Exp.16 Exxpro MDX 01-5Exxpro MDX 01-5 100one hundred 100one hundred 100one hundred Углеродная сажа, N660Carbon black N660 6060 6060 6060 Глина, Cloisite 20AClay, Cloisite 20A 00 55 55 Масло для наполнения каучука в стадии латекса, Calsol 810Latex Stage Rubber Filling Oil, Calsol 810 88 ПИБ, ТРС 5230PIB, TRS 5230 88 PIBSA 55PIBSA 55 88 SP-1068SP-1068 4four 4four 4four Struktol 40MSStruktol 40MS 77 77 77 Стеариновая кислотаStearic acid 1one 1one 1one Оксид цинка, Kadox 911Zinc Oxide, Kadox 911 1one 1one 1one СераSulfur 0,50.5 0,50.5 0,50.5 МБТСMBTS 1,251.25 1,251.25 1,251.25

Результаты вулканизации и испытания на физические свойства вулканизованного материала показывают, что применение ПИБЯА (эксп.16) сохраняет пониженную проницаемость для воздуха по прибору MOCON, достигаемую, когда в смеси для внутренней оболочки шины используют ПИБ НФП вещество для улучшения технологических свойств (контрольная 15) в сравнении с нафтеновым маслом для наполнения каучука в стадии латекса (контрольная 14). Материал эксп.16 обладает более высоким значением времени вулканизации ts2, если сравнивать со временем вулканизации в случае нафтенового масла для наполнения каучука в стадии латекса (контрольная 14) и ПИБ НФП (контрольная 15), что позволяет упростить переработку на последующих стадиях изготовления шины. Другие вулканизационные свойства и физические свойства вулканизованного материала сохраняются (см. таблицу 12).The results of vulcanization and tests on the physical properties of the vulcanized material show that the use of PIBAA (exp. 16) retains the reduced air permeability of the MOCON device, achieved when PIB NFP substance is used in the mixture for the inner shell of the tire to improve technological properties (control 15) comparison with naphthenic oil for filling rubber in the latex stage (control 14). Material exp.16 has a higher vulcanization time ts2, when compared with the vulcanization time in the case of naphthenic oil for filling rubber in the latex stage (control 14) and PIB NFP (control 15), which makes it possible to simplify the processing at subsequent stages of tire manufacture. Other vulcanization properties and physical properties of the vulcanized material are preserved (see table 12).

Figure 00000020
Figure 00000020

Смешением в тангенциальных смесителях с применением классического 2-стадийного цикла смешения функционализованный полимер, полиизобутиленянтарный ангидрид (ПИБЯА, эксп.19) вводили в рецептуру бромированного изобутилен/пара-метилстирольного каучука для внутренней оболочки шины совместно с другими каучуковыми компонентами рецепта (см. таблицу 2). На первой стадии смешения применяли смеситель GK 400 (с размером партии примерно 450 фунтов) при продолжительности 4 мин. Автоматически отвешивали соответствующие партии количества углеродной сажи, масла TDAE, смолы SP-1068 для повышения клейкости и стеариновой кислоты и загружали непосредственно в смеситель с соблюдением соответствующих времени и/или температуры. На второй стадии смешение проводили в закрытом резиносмесителе GK 160 (с размером партии примерно 150 фунтов). Смеси с маслом TDAE для улучшения технологических свойств (контрольные 17 и 18) готовили аналогично тому, как изложено в сравнительных примерах для экспериментальной смеси 19. Рецептуры представлены в таблице 13.By mixing in a tangential mixer using a classic 2-stage mixing cycle, a functionalized polymer, polyisobutylene succinic anhydride (PIBYA, exp. 19) was introduced into the brominated isobutylene / para-methyl styrene rubber formulation for the inner shell of the tire together with other rubber components of the recipe (see table 2) . In the first mixing step, a GK 400 mixer was used (with a batch size of approximately 450 pounds) for a duration of 4 minutes. The appropriate batches of carbon black, TDAE oil, SP-1068 resins were automatically weighed out to increase the stickiness and stearic acid and loaded directly into the mixer in accordance with the appropriate time and / or temperature. In a second step, mixing was carried out in a closed GK 160 rubber mixer (with a batch size of about 150 pounds). Mixtures with TDAE oil to improve technological properties (control 17 and 18) were prepared in the same way as described in comparative examples for experimental mixture 19. The formulations are presented in table 13.

Таблица 13Table 13 Испытательные смеси бромированного изобутилен/пара-метилстирольного каучука для внутренней оболочки шиныTest mixtures of brominated isobutylene / para-methyl styrene rubber for tire inner shell СмесьMixture Контрольная 17Control 17 Контрольная 18Control 18 Эксп.19Exp. 19 Exxpro MDX 01-5Exxpro MDX 01-5 100one hundred 100one hundred 100one hundred Углеродная сажа, N660Carbon black N660 6060 6060 6060 Глина, Cloisite 20AClay, Cloisite 20A 00 55 55 Масло для наполнения каучука в стадии латекса, Calsol 810Latex Stage Rubber Filling Oil, Calsol 810 88 88 ПИБЯАPIBYA 88 SP-1068SP-1068 4four 4four 4four Struktol 40MSStruktol 40MS 77 77 77 Стеариновая кислотаStearic acid 1one 1one 1one Оксид цинка, Kadox 911Zinc Oxide, Kadox 911 1one 1one 1one СераSulfur 0,50.5 0,50.5 0,50.5 МБТСMBTS 1,251.25 1,251.25 1,251.25

Результаты вулканизации и испытания на физические свойства вулканизованного материала показывают, что применение ПИБЯА (эксп.19) сообщает уменьшенные значения проницаемости для воздуха по прибору MOCON и проницаемости для воздуха по прибору MOCON после старения, если сравнивать с достигаемыми, когда в смеси для внутренней оболочки шины используют масло TDAE для наполнения каучука в стадии латекса (контрольные 17 и 18). Материал эксп.19 обладает более высоким значением времени вулканизации ts2, если сравнивать со временем вулканизации в случае масла TDAE для наполнения каучука в стадии латекса (контрольные 17 и 18), что позволяет упростить переработку на последующих стадиях изготовления. Материал эксп.19 обладает более высоким значением усталости до разрушения, если сравнивать с этой же величиной в случае масла TDAE для наполнения каучука в стадии латекса (контрольные 17 и 18). Другие вулканизационные свойства и физические свойства вулканизованного материала (см. таблицу 14) сохраняются.The results of vulcanization and tests for the physical properties of the vulcanized material show that the use of PIBAA (experiment 19) reports reduced values of air permeability for the MOCON device and air permeability for the MOCON device after aging, when compared with those achieved when in the mixture for the inner shell of the tire use TDAE oil to fill the rubber in the latex stage (controls 17 and 18). Material exp. 19 has a higher vulcanization time ts2 when compared with the vulcanization time in the case of TDAE oil for filling rubber in the latex stage (control 17 and 18), which makes it easier to process at subsequent stages of manufacture. Material exp. 19 has a higher fatigue to fracture value when compared with the same value in the case of TDAE oil for filling rubber in the latex stage (control 17 and 18). Other vulcanization properties and physical properties of the vulcanized material (see table 14) are preserved.

Figure 00000021
Figure 00000022
Figure 00000021
Figure 00000022

Claims (12)

1. Способ приготовления эластомерной смеси, включающий контактирование, по меньшей мере, одного эластомера, дериватизированного из изомоноолефина с C4 по C7 с веществом для улучшения технологических свойств, которое включает, по меньшей мере, один функционализованный полимер, обладающий, по меньшей мере, одной янтарной ангидридной группой, где функционализованный полимер включает дериватизированные из С212-α-олефина звенья или дериватизированные из С410изоолефина звенья, обладает среднечисленной молекулярной массой Mn от 800 до 2500 и вязкостью от 35 до 1000 сСт при 100°С.1. A method of preparing an elastomeric mixture, comprising contacting at least one elastomer derivatized from a C 4 to C 7 isomonoolefin with a process improvement material that comprises at least one functionalized polymer having at least one succinic anhydride group, where the functionalized polymer comprises C 2 -C 12 -α-olefin derivatized units or C 4 -C 10 isoolefin derivatized units, has a number average molecular weight M n of 800 to 2500 and viscosity from 35 to 1000 cSt at 100 ° C. 2. Способ по п.1, в котором, по меньшей мере, одна ангидридная группа включает ангидридную функциональную группу в количестве от примерно 05 до примерно 2,0 мол.%.2. The method according to claim 1, in which at least one anhydride group includes an anhydride functional group in an amount of from about 05 to about 2.0 mol%. 3. Способ по любому из пп.1-2, в котором функционализованный полимер не содержит каких-либо ароматических групп или ненасыщенной связи.3. The method according to any one of claims 1 to 2, in which the functionalized polymer does not contain any aromatic groups or unsaturated bonds. 4. Способ по любому из пп.1-3, в котором, по меньшей мере, один эластомер включает галоидированный бутилкаучук, звездообразный галоидированный бутилкаучук или галоидированный статистический сополимер изобутилена и метилстирола.4. The method according to any one of claims 1 to 3, in which at least one elastomer comprises halogenated butyl rubber, star-shaped halogenated butyl rubber or a halogenated random copolymer of isobutylene and methyl styrene. 5. Способ по любому из пп.1-3, в котором, по меньшей мере, один эластомер галоидирован хлором или бромом.5. The method according to any one of claims 1 to 3, in which at least one elastomer is halogenated with chlorine or bromine. 6. Эластомерная смесь, приготовленная согласно способу по любому из пп.1-3.6. The elastomeric mixture prepared according to the method according to any one of claims 1 to 3. 7. Эластомерная смесь по п.6, которую готовят с 30 част./100 или меньше вещества для улучшения технологических свойств.7. The elastomeric mixture according to claim 6, which is prepared with 30 parts / 100 or less of a substance to improve technological properties. 8. Эластомерная смесь по п.6, которую готовят с 20 част./100 или меньше вещества для улучшения технологических свойств.8. The elastomeric mixture according to claim 6, which is prepared with 20 part./100 or less substance to improve technological properties. 9. Изделие, изготовленное из эластомерной смеси по п.6.9. A product made of an elastomeric mixture according to claim 6. 10. Изделие по п.9, которое обладает проницаемостью для воздуха по прибору MOCON (как определено в настоящем описании) 56,0 куб.см·мм/м2·день·мм рт.ст. или меньше.10. The product according to claim 9, which has a permeability to air on the MOCON device (as defined in the present description) 56.0 cc · mm / m 2 · day · mm Hg or less. 11. Изделие по любому из пп.9-10, которое обладает значением подвулканизации по Муни t5 при 135°С 12,5 мин или дольше.11. The product according to any one of claims 9 to 10, which has a Mooney scorch value of t5 at 135 ° C. for 12.5 minutes or longer. 12. Изделие по любому из пп.9-10, которое выбирают из группы, включающей внутренние оболочки шин, диафрагмы форматоров-вулканизаторов, пневматические мембраны, камеры, пневматические диафрагмы, пленки, слои (микрослои и/или мультислои), протекторы и боковины. 12. The product according to any one of paragraphs.9-10, which is selected from the group including inner shells of tires, diaphragms of vulcanizer formators, pneumatic membranes, chambers, pneumatic diaphragms, films, layers (microlayers and / or multilayers), treads and sidewalls.
RU2008128567/05A 2005-12-16 2005-12-16 Substance for improving processing properties of elastomeric mixtures RU2421484C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008128567/05A RU2421484C2 (en) 2005-12-16 2005-12-16 Substance for improving processing properties of elastomeric mixtures

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008128567/05A RU2421484C2 (en) 2005-12-16 2005-12-16 Substance for improving processing properties of elastomeric mixtures

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008128567A RU2008128567A (en) 2010-01-27
RU2421484C2 true RU2421484C2 (en) 2011-06-20

Family

ID=42121445

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008128567/05A RU2421484C2 (en) 2005-12-16 2005-12-16 Substance for improving processing properties of elastomeric mixtures

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2421484C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008128567A (en) 2010-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5690471B2 (en) Elastomer composition processing aid
JP5690470B2 (en) Elastomer composition processing aid
US8841383B2 (en) Ethylene-propylene terpolymers in tire sidewalls
RU2299221C2 (en) Elastomer composition
US20060167184A1 (en) Innerliners for use in tires
CA2671931C (en) Elastomeric compositions comprising hydrocarbon polymer additives having improved impermeability
RU2373226C2 (en) Selected elastomer mixtures and application thereof in products
EP2855167B1 (en) Dicyclopentadiene based resin compositions and articles manufactured therefrom
RU2374076C2 (en) Microlayer composites and methods of their manufacturing
RU2419634C2 (en) Substance for improving processing characteristics for elastomeric mixtures
CA2633491C (en) Processing aids for elastomeric compositions
RU2423396C2 (en) Method of preparing elastomeric mixture, elastomeric mixture for making articles and article
US9469753B2 (en) Propylene copolymers in elastomeric compositions
RU2421484C2 (en) Substance for improving processing properties of elastomeric mixtures
WO2021262842A1 (en) COPOLYMERS OF ETHYLENE, α-OLEFIN, NON-CONJUGATED DIENE, AND ARYL-SUBSTITUTED CYCLOALKENE, METHODS TO PRODUCE, BLENDS, AND ARTICLES THEREFROM

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201217