TW576848B - Chloroprene rubber composition - Google Patents

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經濟部中央標準局員工消费合作社印製 576848 A7 ____B7__ 五、發明説明（1 ) 氯丁二烯橡膠組成物 本發明係關於一種氯丁二烯橡膠組成物。更特別地是 ，其係關於一種具有優良的硫化鍵結性質等等而做爲承 軸的氯丁二烯橡膠組成物，及其硫化產品具有高的剪應變 靜力模量及高致斷延伸率，使用它可獲得其硫化品及承軸 〇 二 .· *7 在基本結構諸如橋或建築物及其上部結構之間配置一 種積層橡膠承軸，及主要使用來延長全部結構之振動系統 的自然週期，因此以減低結構對地震的反應。其結構爲橡 膠薄板及鋼板交替積層的複數層，而要求於垂直方向具有 高硬度及高屈服強度而於水平方向具有低硬度及大的形變 能力。 關於此橡膝材料之特性’需要具有商的剪應變靜力模 量（於此之後簡單地指爲G S )及高致斷延伸率（於此之 後指爲簡單地EB)。可使用天然橡膠或氯丁二烯橡膠做 如此之橡膠材料。關於需求的特性，氯丁二烯橡膠需要具 有10±1公斤/公分的GS及至少440%的EB，如規 定於日本道路公會遵守而於七月1 9 9 1公告之 >高速公 路橋承軸手冊"。 ， 另一方面，隨著最近幾年橋及建築物趨向於較大尺寸

，需要進一步增加積層橡膠的承軸橡膠材料之G S及E B 〇 爲了增加一般應用的氯丁二烯橡膠之G S，從聚合反 應的觀點通常①增加硫的共聚合反應比率或②利用調整聚 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4驗（21〇χ297公董)~7^ "" -- (請先閱t背面之注意事項再填寫本頁) *11

576848 A7 B7 五、發明説明（6 ) 限制。但是，聚合反應溫度較佳地從〇至5 0°C，更佳地 從2 0至5 0°C。再者，較佳地進行聚合反應所以單體轉 換範圍將從6 0至9 0%，同時當轉換完成時，可加入小 量聚合反應抑制劑以終止聚合反應。 做爲聚合反應抑制劑，通常使用的抑制劑諸如硫二苯 基胺、4 一三級丁基兒茶酚或2，2 —亞甲基雙一甲 基一 6 —三級丁基酚，可，例如，使用。 例如，可利用蒸氣溶出移除未反應的單體，然後調整 P Η乳液，接著爲傳統的冷凍固化反應、以水洗滌及熱空 氣乾燥以分離此聚合物。 倂入本發明之氯丁二烯橡膠組成物之碳黑可爲利用熱 分解方法製備的熱裂碳黑及乙炔碳黑和利用不完全燃燒方 法製備的爐法碳黑及槽法碳黑之任一種。但是，可有利地 使用爐法碳黑及乙炔碳黑，因爲有實質上的補強效應。較 佳地碳黑爲具有DB Ρ吸油率至少5 0毫升/1 0 0克， 更佳地爲1 0 0至4 0 0毫升/ 1 0 0克，最佳地爲 150至350毫升/100克。 經濟部中央標华局員工消費合作社印製 乙炔碳黑爲可由熱分解乙炔氣體獲得的碳黑且爲最佳 的，因爲可促進結晶反應、結構發展，吸油率大，及使用 乙炔碳黑爲補強試劑的氯丁二烯橡膠組成物顯現出爲具有 高G S及高Ε Β.的硫化產品。 碳黑的量以重量計較佳地從2 0至8 0分，更佳地以 重量計從3 0至6 0分，以重量計每1 〇 〇分的氯丁二烯 橡膠。若量超過以重量計8 0分，製程能力變差，發生類 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 576848 A7 __B7_ 五、發明説明（7 ) 似燒焦狀，及硫化產品的脆化溫度趨高。若量以重量計少 於2 0分，張力強度及係數趨於低。 本發明之氯丁二烯橡膠組成物滿足上述公式（1 )之 需求，及較佳爲具有倂入爐法碳黑之黃原酸-改性的氯丁 二烯橡膠之氯丁二烯橡膠組成物，更佳地爲具有乙炔碳黑 爲碳黑倂入的.氯丁二烯橡膠組成物，最佳地爲具荀f炔碳 黑爲碳黑倂入黃原酸一改性的氯丁二烯橡膠之氯丁二烯橡 膠組成物，因爲利用硫化此組成物而獲得的橡膠硫化產品 將具有高剪應變靜力模量及高致斷延伸率，及好的其它機 械特性平衡及更優良的硫化鍵結性質，因此具有優良的特 性而可爲用於承軸的橡膠組成物。 經济部央標準局員η消f合作让bm 於本發明中使用的硫化劑無特別限制，但是較佳地爲 金屬氧化物。特別地，例如，可使用氧化鋅、氧化鎂、氧 化鉛、四氧化三鉛、三氧化鐵、二氧化鈦或氧化鈣。這些 氧化物可以它們二種或多種結合爲混合物而使用。再者， 可與接下來的硫化加速劑結合著使用，可更有效地進行硫 化反應。量硫化劑較佳地以重量計從3至1 5分，以重量 計每1 0 0分的氯丁二烯橡膠。 做爲硫化加速劑，可使用硫脲型式、胍型式、秋蘭姆 型式或噻唑型式，其通常用於氯丁二烯橡膠的硫化，之硫 化加速劑。但是，較佳的爲硫脲型式。例如，可使用硫脲 型式、乙烯硫脲、二乙基硫脲、三甲基硫脲、三乙基硫脲 或N，N > —二苯基硫脲爲硫化加速劑，及三甲基硫尿爲 特佳。上述的硫化加速劑可以它們的二種或更多種結合爲 本紙張尺度適疙中萏國家標進((：>^)六4規格（210/:297公釐）_ 576848 A7 B7 五、發明説明（8 混合物而使用。硫化加速劑的量較佳地以重量計爲0 · 5 至5分，以重量計每1 0 〇分的氯丁二烯橡膠。 請 先 閱 讀- 背 面 之 意 事 項 再 填 寫 本 頁 至本發明的氯丁二烯橡膠組成物，可視實例需要倂入 不同的添加劑諸如軟化劑、加工輔助劑、老化-防止劑、 潤滑劑、充塡劑等等。 本發明之氯丁二烯橡膠組成物具有優良的製程^能力同 時可利用揉捏機器諸如揉捏器、班百利混合器或以與普通 的氯丁二烯橡膠相同的滾動硏磨方法混合，以塑造爲想要 的形狀而獲得塑造的硫化產品。特別地，於溫度不高於硫 化溫度下混合不同組成，然後，揉捏的產物形成想要的形 狀，接著硫化。可合適地設定硫化的溫度及時間。硫化溫 度較佳地從1 4 0至1 8 0 °C，更佳地從1 5 0至 18 0。。。 本發明之氯丁二烯橡膠組成物可形成片狀，而此薄片 及金屬板可交替地積層，接著硫化鍵結以獲得承軸，如揭 示於由日本道路公會遵從及於七月1 9 9 1公告之、高速 公路橋樑承軸手冊〃的2 6及2 0 0頁。 本發明之氯丁二烯橡膠組成物：T優良的製程能力及硫 化鍵結性質-，及其硫化產品具有高剪應變靜力模量及高致 斷延伸率及有優良的其它機械特性，此外可非常有用的做 爲承軸的橡膠材料。 ’ 現在，本發明將進一步以參考實施例群細描述。但是 !，應該了解的是本發明無意限制爲此特定的實施例。 本紙張尺度適用中國國家標進，CNS ) Α4規格(· 210,< 297公楚） -11 - 576848 A7 _^_B7___*_ 五、發明説明（11 ) 使用於表1、2及3的材料如下° 請 先 閱 讀 背 之 i 事 項 再 4 本 頁 1 )黃原酸一改性的氯丁二烯橡膠，由Denki Kagaku Kogyo K.K.製造。 2)黃原酸一改性的氯丁二烯橡膠，由Denki Kagaku Kogyo Κ·Κ·製造。 3 )硫醇一改性的氯丁二烯橡膠’由Denki Kagaku Kogyo K.K.製造。 4 )硫醇一改性的氯丁二烯橡膠’由Denki KaSaku Kogyo K.K.製造。 5 )硫醇一改性的氯丁二烯橡膠’由Denki Kagaku Kogyo K.K.製造。 6)硫一改性的氯丁二烯橡膠，由Denki KaSaku Kogyo K.K.製造。 7 )硫醇一改性的氯丁二烯橡膠，由Denki Kagaku Kogyo K.K.製造。 8)細粒產物（DBP吸油率：160毫升/100 克），由 Denki Kagaku Kogyo Κ·Κ·製造。 唑濟部中夬嘌龙二-:;3、合作，-X4-UI11 9 ) Sheast 1 1 6，由 Tokai Carbon Κ·Κ·製造。 1 0 ) # 5 0，由 Asahi Carbon Κ·Κ·製造。 11) PR — 12686 ，由 Sumitomo Dures Κ·Κ·製 造。 本紙張尺反適用中國1：家標進i CNS ) A4規格（210 X 297公釐）_ ^ 576848 A7 _B7__ 五、發明説明（14 ) 實施例1 0 使用於實施例8獲得的氯丁二烯橡膠組成物，八片 3 1 0毫米x3 1 0毫米x7 · 5毫米（厚度）的橡膠層 及七片300毫米X300毫米x2 · 3毫米（厚度）的 鋼板（SS400)交替地積層’然後在溫度1 5 5°c硫 化時間1 2 0.分鐘硫化以獲得承軸° ” 施加8 0公斤/公分2的承軸應力，每個負載三次的土 70%、±150%、±175%及土250%剪切變形 ，從第三個變形曲線，計算剪切彈力常數。再者，從剪切 彈力常數，可獲得剪應變靜力模量。 再者，在測量2 5 0%剪切彈力常數之後’連續地負 載剪切變形直到剪切破損，而獲得在剪切破損時的變形。 結果顯示於表4。 比較的實施例6 使用於比較實施例5中獲得的氯丁二烯橡膠組成物， 製備承軸及以如於實施例1 0的相同方法測量，結果顯示 於表4。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ▼

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表4

Ex. 10 Comp. Ex. 6 從70%變形獲得的剪應變 靜力模量（公斤/公分2) 11.4 9.5 剪切破損伸張（％) 486 469 本纸張尺度適用中囚园家螵隼（CNS ) A4規格（210X297公釐）_ 17 576848 A7 B7 五、發明説明（15 ) 如顯示於表1及2中，本發明之氯丁二烯橡膠組成物 爲其硫化產品具有高剪應變靜力模量（G S )益萵致斷延 伸率（EB)，具有好的其它機械特性平衡及好的抗低溫 及更有優良的硫化鍵結性質，因此其具有特別優良的特性 如用做承軸的橡膠組成物。再者，如顯示於表4中，利用 本發明之氯丁.二烯橡膠組成物的承軸具有優良特性；;。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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Claims (1)

1. 576848 Ί A8 B8 C8 D8 松12. 9 1 六、申請專利範圍 第88 1 02 1 88號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國92年1 2月25曰修正 1 · 一種氯丁二烯橡膠組成物，包括1 〇 〇份重的黃 原酸一改性的氯丁二烯橡膠，及2 0 - 8 0份重的非乙炔 碳黑的碳黑，其中硫化產品的致斷延伸率A ( % )及剪應 變靜力模量B ( k g ί / c m 2 )符合下式： A>— 36 . 4xB + 1090 ( 1 ) 其中B爲6至1 8。 2 · —種氯丁二烯橡膠組成物，包括1 0 〇份重的黃 原酸一改性的氯丁二烯橡膠，及2 0 - 8 0份重的碳黑及 乙炔碳黑的ίΤ合物，其中硫化產品的致斷延伸率A ( % ) — ！ ！如|_ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 及剪應變靜力模量B ( k g m 符合下式： A>-36 . 4xB+1090 (1) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其中B爲6至：I 8。 3 . —種氯丁二烯橡膠硫化產品，其係藉由硫化如申 請專利範圍第1或2項之氯丁二烯組成物而得到的，其中 硫化產品的致斷延伸率A ( % )及剪應變靜力模量 B ( k g ί / c m 2 )符合下式： 表紙張尺度適用中國國家襟準（CNS ) A4規格（21 OX297公釐） 576848 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 A > - 3 6 · 4xB + l〇90 其中B爲6至1 8。 4 · 一種供承軸用之氯丁二烯橡膠硫化產品，其實質 上由如申請專利範圍第3項之氯丁二烯橡膠硫化產品所組 成的。 5 . —種具有至少一層壓物之承軸，該層壓物包括交 替層壓的金屬板及如申請專利範圍第3項之氯丁二烯橡膠 硫化產品。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -2 -