发明名称 含有大量填料之橡胶粉末,其制法及用途
摘要 本发明提供带有高度填充之橡胶粉末,其由沈淀含水悬浮液而得,此悬浮液中含有填料及橡胶乳液或橡胶溶液,及其制备可硫化的橡胶混合物之用途。
申请公布号 TWI289576 申请公布日期 2007.11.11
申请号 TW089109947 申请日期 2000.05.23
申请人 PKU粉状橡胶联盟有限公司 发明人 乌道.哥尔;汤玛士.崔普勒;芮恩哈德.斯托柏;乌.恩斯特
分类号 C08J3/215(2006.01);C08K9/06(2006.01);C08L21/00(2006.01) 主分类号 C08J3/215(2006.01)
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路2段125号7楼
主权项 1.一种橡胶粉末,其中内含一或更多氧化物填料,含 量在>250phr至5000phr,若该填料为此类型的合成的材 料,或含量在>350phr至5000phr,若该填料为天然材料, 使用一或更多的如下通式之有机矽之化合物将其 表面作改良 [R1n(RO)3-n Si-(Alk)m-(Ar)p]q[B] (I) R1n(RO)3-n Si-(烷基) (II) 或 R1n(RO)3-n Si-(烯基) (III) 其中 B:代表-SCN、-SH-Cl、NH2(当q=1)或-Sx-(当q=2) R及R1:代表带有1至4个碳原子的烷基基团,其系分枝 的或未分枝的、或苯基基团、其中所有基团R及R1 为相同或不同的, n:为0、1或2, Alk:代表二价直链的或分枝的带有1至6个碳原子的 烃基团, m:0或1 Ar:代表带有6至12碳原子的伸芳基基团 p:为0或1,其限制条件为p、m及n不同时为0, x:2至8之数目, 烷基:代表单价直链的或分枝的饱和烃基团其带有 1至20个碳原子, 烯基:代表单价直链的或分枝的不饱和烃基团其带 有2至20个碳原子, 及/或碳黑其含量在>250phr至5000phr,其中填料的总量 不超过5000phr。 2.如申请专利范围第1项之橡胶粉末,其中该氧化物 填料为矽质填料。 3.如申请专利范围第2项之橡胶粉末,其中该矽质填 料为沈淀二氧化矽。 4.如申请专利范围第1项之橡胶粉末,其中R和R1为烷 基基团。 5.如申请专利范围第1项之橡胶粉末,其中分子式(I) 至(III)中的烷基代表带有2至8个碳原子的单价直链 或分枝的饱和烃基团。 6.如申请专利范围第1项之橡胶粉末,其中分子式(I) 至(III)中的烯基代表带有2至8个碳原子的单价直链 或分枝的不饱和烃基团。 7.如申请专利范围第1项之橡胶粉末,将其涂覆一层 聚苯乙烯、聚苯乙烯/丁二烯共聚物、聚乙烯或聚 丙烯。 8.如申请专利范围第1项之橡胶粉末,其中内含一或 更多的加工或硫化助剂、 氧化锌、 硬脂酸锌、 硬脂酸、 多元醇类、 聚胺类、 塑化剂、 对热、光之抗老化剂或补强树脂、 阻焰剂(Al(OH)3、Mg(OH)2) 视需要地以惯常的橡胶工程浓度使用硫。 9.如申请专利范围第1项之橡胶粉末,其粒度介于25 m至3000m,或呈颗粒状,在2至10mm。 10.一种制备橡胶粉末的方法,自含水的混合物中沈 淀,其中含有呈悬浮液形式之填料,橡胶(聚合物)的 水性乳液或橡胶溶液,经由加入水溶性金属盐,其 系选自周期表IIa、IIb、IIIa及VIII族的元素,其中 a)首先,由矽质化合物及/或碳黑经由搅拌而制备填 料悬浮液,达悬浮液密度介于0.5与10%之间,此系以 固体计;此固体微粒视需要地于先前经由适当的磨 机磨碎(去凝聚),视需要地将额外的氢桥-形成化合 物添加至悬浮液中其用量在0.5至10部分,以100份的 填料计,且视需要地将悬浮液加热至介于25至95℃, b)然后,若悬浮液中含有矽质填料,将一或更多的如 申请专利范围第1项之分子式(I)至(III)的含有至少 一种烷氧基基团的有机矽化合物溶于水,或视需要 地于表面活化的物质存在下在水中乳化,且混合以 上述的填料或其与碳黑的混合物之悬浮水溶液,于 10至60℃之温度下,并附以搅拌, c)将以此方法制备的悬浮液,混合以聚合物乳胶、 聚合物乳液或聚合物溶液,使用酸或上述盐类之一 的水溶液降低此混合物之pH,使其降到7与4之间,且 将此混合物中的橡胶与视需要地经上述的有机矽 化合物改良的填料共同沈淀, d)使用本身已知的方法将内含填料的橡胶粉末分 离沈淀,视需要地清洗至不含酸,及 e)将以此方法得到的填料乾燥且视需要地制成颗 粒状。 11.如申请专利范围第10项之方法,其中在a)中该填 料悬浮液的悬浮液密度以固体计为介于5与7%之间 。 12如申请专利范围第10项之方法,其中在a)中该氢桥 -形成化合物为多元醇类或多价胺类。 13.如申请专利范围第10项之方法,其中在b)中该混 合系在室温下进行。 14.如申请专利范围第10项之方法,其中在c)中系使 用路易士酸来降低该混合物之pH。 15.如申请专利范围第10项之方法,其中在c)中该混 合物之pH系降低至介于5.5与4.5之间。 16.如申请专利范围第10项之方法,其中,在步骤c)之 后,在此反应混合物中添加水性塑胶乳液而其中内 含:聚苯乙烯、不同组成之聚苯乙烯/丁二烯之共 聚物、聚乙烯、聚丙烯或不同化学组成之聚乙酸 乙烯酯,其添加量为0.5至10phr。 17.如申请专利范围第16项之方法,其中该水性塑胶 乳液的添加量为1至4phr。 18.如申请专利范围第10项之方法,其反应混合物中 填料浓度调整至: a)>250phr,当使用合成的二氧化矽或此滤饼系于其制 备期间制作者, b)>350phr,当使用天然的矽质填料,也可为于收集处 理期间制作之淤浆形式,或 c)碳黑,个别的或混合以先前提及的填料而达到>250 至5000phr。 19.如申请专利范围第18项之方法,其中在a)中该反 应混合物中的填料浓度系调整为400 phr至5000 phr。 20.如申请专利范围第18项之方法,其中在b)中该反 应混合物中的填料浓度系调整为400 phr至1250 phr。 21.如申请专利范围第10项至第20项中任何一项之方 法,其中将非电离的、阳离子性或阴离子性界面活 性剂用作表面活化的物质。 22.如申请专利范围第10项至第20项中任何一项之方 法,其中在沈淀步骤之前,在此悬浮液中添加至高5 重量份的硷矽酸盐溶液,以100份的橡胶计。 23.如申请专利范围第22项之方法,其中该硷矽酸盐 溶液系Na2O:SiO2比例为2:1至1:4的水玻璃。 24.如申请专利范围第10项至第20项中任何一项之方 法,其中,沈淀二氧化矽系使用于其制备期间得到 的滤饼形式。 25.如申请专利范围第10项至第20项中任何一项之方 法,其中经以一或更多的依据式(I)至(III)的有机矽 化合物作预改良的矽质填料,系用于制备如申请专 利范围第10项中a)的悬浮液。 26.如申请专利范围第10项之方法,其中将如下列一 或更多的加工或硫化助剂添加至填料悬浮液中,视 需要地仍混合以聚合物(橡胶),但在沈淀程序(c)之 前,浓度为惯常用于橡胶工程者, 氧化锌、 硬脂酸锌、 硬脂酸、 多元醇类、 聚胺类、 塑化剂、 对热、光之抗老化剂或补强树脂、 阻焰剂(Al(OH)3、Mg(OH)2) 视需要地加硫。 27.一种制备可硫化的橡胶混合物之方法,其中, 将如申请专利范围第1项至第9项中任何一项的橡 胶粉末加入对应的橡胶中作为填料,其含量系惯常 使用于填料者,视需要地加入其它已知的加工及硫 化助剂。
地址 德国