弹性体的氢化硅烷化固化的制作方法

背景技术：

1、固化橡胶，诸如epdm，用于机动车应用。硫固化的epdm产生高voc(挥发性有机化合物)水平，这继而在最终应用中产生气味。降低voc水平的政府法规变得更加严格。因此，需要新的减少与固化橡胶配方相关的voc和气味并保持或改善固化特性的固化方法和相关组合物。

2、美国专利7,741,394公开了一种橡胶组合物，其包含以下：特定的乙烯/α-烯烃/非共轭多烯共聚物，其中非共轭多烯是基于降冰片烯的化合物；“含sih基团的”化合物；以及任选地，有机聚硅氧烷(参见摘要)。经过表面处理的热解法二氧化硅和沉淀二氧化硅可各自用作橡胶增强剂。可使用反应性硅烷诸如六甲基二硅氮烷、氯硅烷、烷氧基硅烷或低分子量硅氧烷对二氧化硅进行表面处理(参见第17栏第40-46行)。

3、美国公布2009/0234057公开了一种橡胶组合物，其包含以下：具有至少两个可以通过氢化硅烷化交联的官能团的橡胶；交联剂；氢化硅烷化催化剂体系；至少一种填料；以及活性助剂(coagent)，其可以通过氢化硅烷化交联(参见摘要)。交联剂包括氢硅氧烷(hydrosiloxane)或氢硅氧烷衍生物，或若干氢硅氧烷或衍生物的混合物，并且其在中心包括每分子至少两个sih基团(参见摘要)。交联剂的示例在下面示出：

4、其中r1为饱和烃基团或芳香族烃基团，其为一价的并且具有1至10个碳原子且为取代或未取代的；a为0至20；并且b为0至20，并且r2为具有1至30个碳原子或氧原子的二价有机基团(参见段落[0028])。填料包括表面改性的硅酸盐(参见段落[0035])。

5、美国专利6,251,998公开了弹性体聚合物共混物在氢化硅烷化剂和氢化硅烷化催化剂存在下的硫化，并且其中弹性体包含约40重量％至约90重量％的乙烯和约0.25重量％或更多的乙烯基降冰片烯，并且具有45至100的门尼粘度(参见权利要求1)。氢化硅烷化剂是具有至少两个sih基团的氢化硅化合物。可用的化合物包括甲基氢聚硅氧烷、甲基氢二甲基硅氧烷共聚物、甲基氢烷基甲基聚硅氧烷、双(二甲基甲硅烷基)烷烃以及双(二甲基甲硅烷基)苯。参见第5栏第23-35行。

6、美国专利5,936,028公开了一种用于在烯属热塑性树脂、氢化硅烷化剂、含铂的氢化硅烷化催化剂以及增量剂或加工油的存在下，通过动态硫化使“含二烯的”弹性体氢化硅烷化交联的方法(参见权利要求1)。优选的氢化硅烷化剂是由下式描述的氢化硅化合物：

7、其中d表示-(si(r)(r)-o)-，d'表示

8、-(si(r)(h)-o)-，并且t表示m为1至50，n为1至50，并且p为0至6。每个r独立地选自由以下组成的组：包括1至20个碳原子的烷基、包括4至12个碳原子的环烷基以及芳基。r'表示氢原子、具有1至约24个碳原子的烷基或烷氧基。r”表示r或氢原子。参见第3栏第18行至第4栏第11行。弹性体可包含填料，诸如二氧化硅(参见第6栏第47至65行)。另外参见美国专利6,150,464和美国专利6,476,132。

9、美国专利6,864,315公开了一种可交联的橡胶组合物，所述组合物包含以下：乙烯/α-烯烃/非共轭多烯无规共聚物，其包含特定的含乙烯基端基的降冰片烯化合物；在一个分子中具有至少两个sih基团的含sih基团的化合物；和任选地，包含铂族元素的加成反应催化剂；以及反应抑制剂(参见摘要)。含sih基团的化合物和所制造的树脂可以是直链、环状、支链和三维网络结构(参见第33栏第38-49行)。橡胶增强剂包括使用反应性硅烷诸如六甲基二硅氮烷、氯硅烷、烷氧基硅烷或低分子量硅氧烷进行表面处理的二氧化硅(参见第44栏第9-22行)。

10、另外的氢化硅烷化反应和聚合物配方公开于以下：u.s.2003/0127239；ep0310129a2；gb1118327a(摘要)；jph10212389a(机器翻译)；以及jp8003324a(摘要)；《高分子杂志》(journal of polymer)(kobunshi ronbunshu),2007,64(4),204-214；《高分子杂志》(journal of polymer)(kobunshi ronbunshu),2007,64(4),215-222；《高分子杂志》(journal of polymer)(kobunshi ronbunshu),2006,63(4),257-265。

11、然而，如同所讨论的，仍然需要新的减少与固化橡胶配方相关的voc和气味并保持或改善固化特性的固化方法和相关组合物。这些需要已经通过以下本发明得到满足。

技术实现思路

1、在第一方面，一种形成交联组合物的方法，所述方法包括热处理包含以下的组合物：

2、a)弹性体；

3、b)甲硅烷氧基改性的二氧化硅；

4、c)氢化硅烷化催化剂。

5、在第二方面，一种组合物，所述组合物包含以下：

6、a)弹性体；

7、b)甲硅烷氧基改性的二氧化硅；

8、c)氢化硅烷化催化剂。

技术特征：

1.一种形成交联组合物的方法，所述方法包括热处理包含以下的组合物：

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述弹性体选自以下：i)乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物；ii)聚异戊二烯，iii)聚丁二烯，iv)丁苯橡胶，v)丁腈橡胶，vi)聚氯丁二烯，vii)丁基橡胶，viii)卤化丁基橡胶，或ix)卤化丁腈橡胶。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中组分b在25℃具有≤500cst的粘度。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述甲硅烷氧基改性的二氧化硅(组分b)的甲硅烷氧基部分包含≥4个单元的以下结构1：

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中组分b具有在25℃下为0.5cst至200cst的粘度。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述甲硅烷氧基改性的二氧化硅(组分b)的二氧化硅部分衍生自二氧化硅q树脂。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中所述氢化硅烷化催化剂包含pt、pd、rh、re、ir、ru或它们的混合物。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中所述组合物进一步包含聚丁二烯。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述聚丁二烯包含基于所述聚丁二烯中碳-碳双键基团的总摩尔数≤50mol％的1,2-乙烯基含量。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中组分a的所述弹性体为乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述互聚物的所述非共轭多烯为enb。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中在90℃至220℃的温度下热处理所述组合物。

13.一种组合物，所述组合物包含以下：

14.根据权利要求13所述的组合物，其中所述弹性体选自以下：i)乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物；ii)聚异戊二烯，iii)聚丁二烯，iv)丁苯橡胶，v)丁腈橡胶，vi)聚氯丁二烯，vii)丁基橡胶，viii)卤化丁基橡胶，或ix)卤化丁腈橡胶。

15.根据权利要求13或权利要求14所述的组合物，其中组分b具有在25℃下≤500cst的粘度。

16.根据权利要求13-15中任一项所述的组合物，其中所述甲硅烷氧基改性的二氧化硅(组分b)的甲硅烷氧基部分包含≥4个单元的以下结构1：

17.根据权利要求13-16中任一项所述的组合物，其中组分b具有在25℃下为0.5cst至200cst的粘度。

18.根据权利要求13-17中任一项所述的组合物，其中所述甲硅烷氧基改性的二氧化硅(组分b)的二氧化硅部分衍生自二氧化硅q树脂。

19.根据权利要求13-18中任一项所述的组合物，其中所述氢化硅烷化催化剂包含pt、pd、rh、re、ir、ru或它们的混合物。

20.根据权利要求13-19中任一项所述的组合物，其中所述组合物进一步包含聚丁二烯。

21.根据权利要求20所述的组合物，其中所述聚丁二烯包含基于所述聚丁二烯中碳-碳双键基团的总摩尔数≤50mol％的1,2-乙烯基含量。

22.根据权利要求13-21中任一项所述的组合物，其中组分a的所述弹性体为乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物。

23.根据权利要求22所述的组合物，其中所述互聚物的所述非共轭多烯为enb。

24.一种交联组合物，所述交联组合物由根据权利要求13-23中任一项所述的组合物形成。

25.一种制品，所述制品包括由根据权利要求13-24中任一项所述的组合物形成的至少一个部件。

技术总结
一种形成交联组合物的方法，所述方法包括热处理包含以下的组合物：a)弹性体；b)甲硅烷氧基改性的二氧化硅；c)氢化硅烷化催化剂。一种组合物，所述组合物包含以下：a)弹性体；b)甲硅烷氧基改性的二氧化硅；c)氢化硅烷化催化剂。

技术研发人员：张楷男,陈红宇,韩涛,宋小梅,纪杰,王林飞,何超,谭馨
受保护的技术使用者：陶氏环球技术有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12