含有过氧化物自由基引发剂的芳族聚酰胺颗粒 本发明涉及一种含有过氧化物自由基引发剂的芳族聚酰胺颗粒、 芳族聚酰胺颗 粒 - 弹性体组合物、 包含所述芳族聚酰胺颗粒的胶清产品 (skimproduct) 和橡胶工业制品 和一种橡胶组合物的硫化工艺。
概括地讲， 用于橡胶和其它弹性体的粘合体系是已知的。 例如， WO95/22576 涉及一 种与橡胶、 合成弹性体以及其它不饱和聚合物一同使用的粘合体系。 其中， 体系描述了包含 异氰酸酯化合物、 多不饱和聚合物和增塑剂的粘合体系。还可以将其它材料添加到所述粘 合体系中以实现其它功能， 例如可以添加自由基引发剂或者产生剂以促进对橡胶和其它聚 合物的粘合。所述自由基引发剂或产生剂将与本发明的粘合体系的其它组份， 或者是异氰 酸酯或者是多不饱和聚合物上的端基或侧链基团， 反应。 自由基引发剂的添加量并未公开， 但本领域技术人员已知用于此目的的添加仅使用少量自由基引发剂。 例如， 在 US3,484,333 和 US3,674,542 中公开了用于玻璃纤维的胶料组合物。玻璃纤维用作弹性体和塑料的增强 材料。胶料包含弹性体和可水解的硅烷。根据权利要求书， 胶料可含有基于不饱和共聚物 固体 1-6 重量％的自由基产生固化剂， 例如过氧化物， 其基于纤维的重量相当于仅 0.1-0.6 重量％。在 US3,484,333 的实施例 15 中， 采用含有 95 份甲苯、 4 份丁二烯 - 苯乙烯共聚物、 1 份硅烷、 0.08 份过氧化二枯基和 0.08 份 2， 5- 二甲基 -2， 5- 二 ( 叔丁基 ) 过氧己烷的胶 料处理玻璃纤维布。假定相对于玻璃纤维一般的上胶获取量 (sizing pick-up) 为 300 重 量％， 上胶的玻璃纤维在含有干燥之后在纱线上含有 0.4 重量％的过氧化物。
所述用量的过氧化物是常用的， 这一点例如由 US531,003 清楚可见， 其中公开了 用于涂敷连续纤维的热固性混合物。热固性混合物包含不饱和聚酯或乙烯基酯树脂、 苯乙 烯和应变消除聚合物。热固性混合物可以进一步包含固化催化剂例如有机过氧化物。使用 的过氧化物通常为约 0.1-4 重量份且优选 1-2 重量份引发剂 /100 重量份树脂和应变消除 聚合物的混合物。例如， 在表 1 中， 过氧化物的量为 0.28 重量％， 相当于基于玻璃纤维的重 量的 0.4 重量％。类似地， 在 US6,191,286 中， 使用包含不饱和亚氨基硅烷和树脂状介质的 胶料， 该胶料可以包含自由基产生剂， 例如有机过氧化物。 胶料以基于无机固体材料的重量 约 0.01 重量％ - 约 10 重量％， 优选 0.1-0.5 重量％的量加入到无机固体材料中。 在实施例 3 中， 使玻璃纤维首先浸渍在 0.5 重量％硅烷溶液中并干燥， 然后浸渍在含有 0.15 重量％过 氧化二枯基的甲苯溶液中。假定相对于玻璃纤维的一般的上胶获取量为 300 重量％， 玻璃 纤维在干燥之后含有 0.45 重量％的过氧化物。
因此已将有机过氧化物用在纱线上胶组合物中改善粘合， 但是， 使用量并不高于 纱线重量的 0.5 重量％。
现在已发现过氧化物添加到芳族聚酰胺颗粒中， 除了其已知的粘合改进性能之 外， 可以用于降低橡胶或其它弹性体产品的 Payne 效应和滞后 (tanδ)。但是， 仅当使用数 量大于到目前为止所使用的量的过氧化物若干数量级时才能发现上述效应。
为此， 本发明涉及一种含有过氧化物自由基引发剂的芳族聚酰胺颗粒， 其中该颗 粒含有 3-40 重量％过氧化物自由基引发剂， 基于芳族聚酰胺颗粒的重量。更优选地， 该颗 粒含有 6-30 重量％的过氧化物。
过氧化物可以是含有至少一个过氧化物基团的任何化合物。 适合的过氧化物包括 有机单 - 或双过氧化物。过氧化物可以是工业纯的或与无机载体如粘土或硅石， 聚合物载 体如 EPDM 或这些载体的组合混合。 此外， 过氧化物可以用溶剂或油例如石蜡油稀释。 此外， 过氧化物可以分散在硅油中。
适合的过氧化物的实例为环状过氧化物、 二酰基过氧化物、 二烷基过氧化物、 氢过 氧化物、 过碳酸酯、 过二碳酸酯、 过氧酯、 酮过氧化物、 酮过氧化物衍生物、 无机过氧化物、 过 氧化缩酮、 混合过氧化物和这些过氧化物中任意两种或多种的混合物。 更优选地， 过氧化物 选自二烷基过氧化缩酮、 二烷基过氧化物、 二 ( 烷基过氧 ) 亚烷基、 二 ( 烷基过氧 ) 亚芳基、 烷基酰基过氧化物、 氢过氧化烷基或其混合物， 例如过氧化二枯基、 过氧化二 ( 叔丁基 )、 二 ( 叔丁基过氧异丙基 ) 苯、 过氧 -3， 5， 5- 三甲基己酸叔丁酯、 2， 5- 二甲基 -2， 5- 二 ( 叔丁基 过氧 ) 己烷、 氢过氧化枯基、 1， 1-( 叔丁基过氧 ) 环己烷和 1， 1-( 叔丁基过氧 )-3， 3， 5- 三甲 基环己烷。最优选地， 过氧化物是 1， 1-( 叔丁基过氧 ) 环己烷或 1， 1-( 叔丁基过氧 )-3， 3， 5- 三甲基环己烷。
另一方面， 本发明涉及一种根据权利要求 7 的芳族聚酰胺颗粒 - 弹性体组合物、 特 别是一种橡胶组合物， 其为弹性体例如橡胶、 硫化剂和根据本发明的颗粒的硫化反应产物。 本发明的颗粒降低了滞后和 Payne 效应并且减少了橡胶组合物的热积累。本发明还公开了 一种如权利要求 11 中所要求的在颗粒的存在下的硫化工艺， 以及这些颗粒的用途， 用于弹 性体、 特别是橡胶的硫化工艺。硫化剂可以是过氧化物或硫。硫可以用硫供体代替。 另外， 本发明涉及一种在颗粒的存在下的硫化工艺和这些颗粒在橡胶硫化中的用 途， 如权利要求 11 所述。此外， 本发明还包括弹性体、 特别是橡胶产品， 其包含至少一些已 在所述颗粒的存在下被硫化， 优选用硫或过氧化物硫化的弹性体 ( 优选橡胶 )。
本发明提供了当与不存在任何颗粒的类似硫 - 或过氧化物硫化体系相比时具有 优异的滞后行为和热积累而对其它性能不存在明显不利影响的弹性体、 特别是橡胶。 此外， 在至少 28 天的时间内， 弹性体、 特别是橡胶配混物的性能与混合和硫化之间的时间无关。
为此， 本发明还涉及一种弹性体组合物， 其包括
(a)100 重量份至少一种天然或合成弹性体、 特别是橡胶 ；
(b1)0.1-25 重量份的硫和 / 或硫供体 ； 或
(b2)0.1-20 重量份过氧化物 ； 和
(c)0.1-20 重量份上述颗粒。
硫， 以及相应地， 硫供体的优选用量为 1-20 重量份， 更优选 1-15 份。
用于硫化的过氧化物的优选用量为 1-20 重量份， 更优选 1-15 份。
上述颗粒的优选用量为 0.5-10 重量份， 更优选 1-10 重量份。
本发明适用于所有的天然和合成弹性体、 特别是橡胶。橡胶的实例包括， 但不限 于， 天然橡胶、 苯乙烯 - 丁二烯橡胶、 丁二烯橡胶、 异戊二烯橡胶、 丙烯腈 - 丁二烯橡胶、 氯丁 二烯橡胶、 异戊二烯 - 异丁烯橡胶、 溴化异戊二烯 - 异丁烯橡胶、 氯化异戊二烯 - 异丁烯橡 胶、 乙烯 - 丙烯 - 二烯三元共聚物， 以及两种或多种这些橡胶的组合， 或一种或多种这些橡 胶与其它橡胶和 / 或热塑性化合物的组合。
当使用硫硫化时， 硫化过程中所需的硫量由硫， 任选与硫供体一起， 或仅由硫供体 提供。硫化工艺中可用的硫的实例包括各种类型的硫， 例如粉状硫、 沉淀硫和不溶硫。硫供
体的实例包括， 但不限于， 二硫化四甲基秋兰姆、 二硫化四乙基秋兰姆、 二硫化四丁基秋兰 姆、 六硫化二 ( 五亚甲基 ) 秋兰姆、 四硫化二 ( 五亚甲基 ) 秋兰姆、 二硫代二吗啉及其混合 物。
硫供体可以代替硫或与硫一起使用。在此， 术语 “硫” 应该还包括硫供体以及硫和 硫供体的混合物。 此外， 应用到硫供体时， 硫化工艺中所用的硫的量是指硫供体所提供的硫 的量。
更特别地， 本发明涉及如权利要求 7 所述的一种硫硫化的弹性体、 特别是橡胶组 合物， 其包含下列物质的硫化反应产物 ： (a)100 重量份的至少一种天然或合成弹性体、 特 别是橡胶 ； (b)0.1 至 25 重量份的硫和 / 或提供 0.1 至 25 重量份硫的量的硫供体 ； 和 (c)0.1 至 20 重量份的本发明的颗粒。术语 “颗粒” 意思是芳族聚酰胺的任何三维制品， 从而排除 了芳族聚酰胺的溶液、 乳液等等。优选， 颗粒是粉末、 短切纤维、 短纤维或由其制成的粒料。
本发明的颗粒基于芳族聚酰胺。所述聚合物的实例包括对芳族聚酰胺和间芳 族聚酰胺以及两种或多种所述聚合物的组合。最优选， 颗粒是可以以商品名 Twaron 购得的聚 ( 对苯二甲酰对苯二胺 ) 纤维或可以以商品名 Technora 购得的共聚 ( 对苯 二甲酰对苯二胺 / 对苯二甲酰 -3， 4’ - 氧二亚苯基二胺 (co-poly-(para-phenylene/3， 4’ -oxydiphenylene terephthalamide)))。
要与弹性体、 特别是橡胶配混的硫的量通常为 0.1-25 重量份， 更优选 0.2-8 重量 份， 基于 100 份弹性体、 特别是橡胶。要与弹性体、 特别是橡胶配混的颗粒的量为 0.1-20 重 量份， 优选 0.2-15.0 重量份， 更优选 0.5-10 重量份， 最优选 1-10 重量份， 基于 100 份弹性 体、 特别是橡胶。硫化剂和本发明的颗粒可以作为预混物， 或同时或单独添加到弹性体、 特 别是橡胶中， 且它们可以单独或与其它弹性体、 特别是橡胶混配成分一起添加。通常， 在弹 性体、 特别是橡胶配混物中还要求存在硫化加速剂。可以使用常规已知的硫化加速剂。优 选的硫化加速剂包括巯基苯并噻唑、 2， 2’ - 巯基苯并噻唑二硫化物、 亚磺酰胺加速剂， 包括 N- 环己基 -2- 苯并噻唑亚磺酰胺、 N- 叔丁基 -2- 苯并噻唑亚磺酰胺、 N， N- 二环己基 -2- 苯 并噻唑亚磺酰胺和 2-( 吗啉基硫代 ) 苯并噻唑 ； 硫代磷酸衍生物加速剂、 秋兰姆类、 二硫代 氨基甲酸酯类、 二苯胍、 二邻甲苯基胍、 二硫代氨基甲酰基亚磺酰胺类、 黄原酸酯类、 三嗪类 加速剂及其混合物。
如果使用硫化加速剂， 基于 100 重量份弹性体、 特别是橡胶组合物， 使用 0.1-8 重 量份的量。更优选地， 基于 100 重量份弹性体， 硫化加速剂构成 0.3-4.0 重量份。
硫化工艺也可以用不含硫的化合物， 例如过氧化物， 或金属氧化物与亚乙基硫脲 的组合进行。优选地， 非硫硫化工艺用过氧化物进行。在硫化工艺中可用的过氧化物的实 例包括各种类型的二烷基、 烷基 - 芳基、 二芳基、 烷基 - 缩酮和二芳酰基过氧化物及其混合 物。过氧化物可以是单 - 或双过氧化物。这类过氧化物的实例包括过氧化二枯基、 过氧化 二 ( 叔丁基 )、 叔丁基枯基过氧化物、 2， 5- 二甲基 -2， 5- 二 ( 叔丁基过氧 ) 己烷、 2， 5- 二甲 基 -2， 5- 二 ( 叔丁基过氧 ) 己炔 -3、 4， 4- 二 ( 叔丁基过氧 ) 戊酸丁酯和二 ( 叔丁基过氧异 丙基 ) 苯。过氧化物可以是工业纯的或与无机载体如粘土或硅石、 聚合载体例如 EPDM 或这 些载体的组合混合。过氧化物可以分散在硅油中。
此外， 硫化工艺可以在可聚合的多官能单体的存在下进行。
要与弹性体、 特别是橡胶配混的过氧化物的量通常为 1-20 重量份， 且更优选 2-12重量份， 基于 100 份弹性体、 特别是橡胶。要与弹性体、 特别是橡胶配混的本发明的颗粒、 优 选经过氧化物处理过的芳族聚酰胺颗粒或粒料的量为 0.1-20 重量份， 优选 0.2-15 重量份， 更优选 0.5-10 重量份， 最优选 1-10 重量份， 基于 100 份弹性体、 特别是橡胶。这些成分可 以作为预混物使用， 或同时或单独添加， 且它们可以单独或与其它橡胶配混成分一起添加。
其它常规弹性体、 特别是橡胶添加剂也可以以其常见的量用在硫硫化和过氧化物 硫化中。例如， 在弹性体、 特别是橡胶组合物中可以包含增强剂， 如炭黑、 硅质填料， 例如硅 石和粘土、 白垩和其它矿物填料， 以及填料混合物。 可以以常规已知量包含其它添加剂例如 加工油、 增粘剂、 蜡、 抗氧化剂、 抗臭氧剂、 颜料、 树脂、 增塑剂、 加工助剂、 油膏、 配混剂和活 化剂， 例如硬脂酸和氧化锌。 可用的橡胶添加剂是本领域技术人员公知的， 并且其详尽列表 可见于教科书例如 W.Hofmann， “Rubber TechnologyHandbook， 第 4 章， Rubber Chemicals and Additives， 第 217-353 页， Hanser Publishers， Munich 1989。
此外， 在橡胶组合物中也可以包含常规已知量的防焦剂， 例如邻苯二甲酸酐、 苯均 四酸酐、 苯六羧酸三酐、 4- 甲基邻苯二甲酸酐、 偏苯三酸酐、 4- 氯邻苯二甲酸酐、 N- 环己基 硫代邻苯二甲酰亚胺、 水杨酸、 苯甲酸、 马来酸酐和 N- 亚硝基二苯胺。最后， 在具体应用中， 还可能要求包含常规用量的钢索粘合加速剂 (steel-cord adhesion promoter)， 例如钴盐 和二硫代硫酸盐。 该工艺在温度为 110-220℃下进行最多 24 小时。 更优选地， 该工艺在 0.1-20 重量 份， 更优选 0.5-10 重量份， 最优选 1-10 重量份本发明的颗粒 ( 更具体地包含粉末、 短切纤 维、 短纤维或由其制成的粒料 ) 的存在下在温度为 120-190℃下进行最多 8 小时。 在硫化过 程中也可以存在上述添加到弹性体、 特别是橡胶组合物中的添加剂。
在更优选的实施方案中， 硫化工艺在基于 100 重量份弹性体、 特别是橡胶， 0.1-8 重量份的至少一种硫化加速剂的存在下在温度为 120-190℃下进行 8 小时或更短时间。
本发明还包括包含在本发明的颗粒存在下硫化的硫 - 或过氧化物 - 硫化橡胶的制 品， 例如胶清产品、 轮胎、 胎面、 轮胎底胎面、 皮带或软管。胶清产品是由胶清胶乳制备的产 品。胶清胶乳作为制备胶乳浓缩物过程中的副产物生产。其具有仅 3-7％的干橡胶含量和 很低的杂质 (dirt) 含量。
通过下列实施例进一步解释本发明， 这些实施例不被视为以任何方式限制本发 明。
实验方法
在下列实施例中， 除非另行指明， 根据标准方法进行橡胶配混、 硫化和测试 ： 基础 TM 配混物在 Farrel Bridge BR 1.6 升班伯里型密炼机中混合 ( 在 50℃下预热， 转子速度 77rpm， 混合时间 5 分钟， 完全冷却 )。
将硫化成分在 Schwabenthan PolymixTM 150 升双辊开炼机 ( 摩擦 1 ∶ 1.22， 温度 70℃， 3 分钟 ) 上添加到配混物中。
使用 MonsantoTM 流变仪 MDR 2000E( 弧度 0.5° ) 根据 ISO 6502/1999 测定固化 特性。ΔS 定义为交联程度， 并由从最高扭矩 (MH) 中减去最低扭矩 (ML) 得出。 TM
在 Fontyne TP-400 压机中通过压缩模塑法将片材和试样硫化。
使用 ZwickTM 1445 拉伸测试机 (ISO-2 哑铃， 拉伸性质根据 ASTM D412-87， 撕裂强 度根据 ASTM D 624-86) 进行拉伸测量。
使用 Zwick 磨耗测试机以每 40 米移动路程的体积损耗测定磨耗 (DIN53516)。
根据 ISO48 ： 1994 测量硬度 (IRHD)。
使用 GoodrichTM Flexometer( 载荷 1MPa， 动程 (stroke)0.445cm， 频率 30Hz， 开始 温度 100℃， 运行时间 120 分钟或直至爆裂 ； ASTM D 623-78) 测定动态载荷后的热积累和压 缩变定。
使用 EplexorTM 动态力学分析仪 ( 动态应变 2 ％， 频率 10Hz， 温度 60 ℃ ； ASTM D 2231) 进行动态力学分析， 例如损耗模量和 tanδ。
Payne 效应是橡胶、 特别是含有填料例如炭黑的橡胶配混物的应力 - 应变性能的 特定特征。在循环载荷条件下进行测量并表现为粘弹性储能模量对施加的应变幅度的依 赖。测量采用橡胶加工分析仪 (RPA) 在频率为 20cpm 下于 100℃下进行。
实施例 1
可以以商品名 Twaron 购得的聚 ( 对苯二甲酰对苯二胺 ) 呈粉末形式 (Twaron 5011) 和作为无最终加工 (finish free) 的 6mm Twaron 1000 短切纤维使用。Trigonox 29-C75 可以购自 Akzo Nobel Polymer Chemicals。Trigonox 29 是 1， 1- 双 ( 叔丁基过 氧 )-3， 5， 5- 三甲基环己烷在矿物油精中的 75 重量％溶液。过氧化二枯基， 99％可以购自 Aldrich。Luperox 331M80 可以购自 Arkema。Luperox 331M80 是 1， 1- 双 ( 叔丁基过 氧 ) 环己烷在矿物油精中的 80 重量％溶液。
向约 25g Twaron 5011 粉末中加入过氧化物在丙酮中的溶液。丙酮的量等于芳 族聚酰胺和过氧化物的总量的两倍。溶液由粉末完全吸收。使溶剂， 丙酮和在 Trigonox 29-C75 的情况下的矿物油精， 蒸发直至粉末达到恒重。Twaron 1000 短切纤维采用类似方 式处理。表 1 中总结了得到的组成。
表 1、 芳族聚酰胺处理
芳族聚酰胺∶过氧化物 Twaron 1000 ∶ DCP Twaron 1000 ∶ Tx29 Twaron 5011 ∶ DCP 重量％∶重量％ 74.9 ∶ 25.1 90.8 ∶ 9.2 77.3 ∶ 22.7 重量％， 活性氧 1.49 1.05 1.50 编号 T1 T2 T3Twaron 1000 ∶ Tx29 Twaron 5011 ∶ Tx29
86.7 ∶ 13.3 86.4 ∶ 13.61.41 1.48T4 T5DCP 为过氧化二枯基 ； Tx29 为 Trigonox 29-C75。 使用的加速剂为 N- 环己基 -2- 苯并噻唑亚磺酰胺 (CBS)。配方细节列在表 2 中。 表 2、 包含芳族聚酰胺颗粒的橡胶配方
NR 是天然橡胶 ； BR 是聚丁二烯 ； 6PPD 是 N-1， 3- 二甲基丁基 -N’ - 苯基对苯二胺， TMQ 是聚合 2， 2， 4- 三甲基 -1， 2- 二氢喹啉抗氧化剂， Sunolite 240 是微晶腊， CBS 是 N- 环 己基苯并噻唑基亚磺酰胺。
根据如实验方法部分中所述的 ASTM/ISO 标准测试表 2 中所列的硫化橡胶。A 和 B 是对照实验 ( 只有橡胶 )， 并且 1-5 为根据本发明的实验。结果列在表 3-5 中。
表 3、 100℃下混合物对加工特性 ( 门尼粘度 ) 的影响
实验→ ML(1+4)， MU
A 42.8B 43.11 40.22 37.23 40.94 37.75 39.0表 3 的数据表明， 从 ML(1+4) 值清楚看出， 根据本发明的过氧化物处理的芳族聚酰 胺颗粒 ( 混合物 1-5) 表现出低粘度。
表 4、 150℃下混合物对 Δ 扭矩的影响
实验→ ΔS， NmA 1.59B 1.511 1.582 1.603 1.534 1.555 1.52表 4 中的数据表明， 根据本发明的颗粒 (1-5) 不影响 ΔS 值表示的交联程度。 表 5、 过氧化物处理的芳族聚酰胺颗粒的 Payne 效应评价 A 161 207 B 159 205 1 101 150 2 113 155 3 94 141 4 78 122 5 88 131实验→ Δ(G ′ 0.7G′ 20)(kPa) Δ(G′ 0.7-G′ 90)(kPa)
从表 5 中所示的数据清楚表明， 本发明的颗粒具有更低的 Payne 效应。
实施例 2
可以以商品名 Technora 购得的共聚 ( 对苯二甲酰对苯二胺 / 对苯二甲酰 -3， 4’ - 氧二亚苯基二胺 ) 呈粉末形式使用。聚 ( 间苯二甲酰间苯二胺 ) 可以以商品名 Teijinconex 购得并且以粉末和短切纤维的形式使用。 Trigonox 29-C75 可以购自 Akzo Nobel Polymer Chemicals。Trigonox 29-C75 是 1， 1- 双 ( 叔丁基过氧 )-3， 5， 5- 三甲基 环己烷在矿物油精中的 75 重量％溶液。Luperox 331M80 可以购自 Arkema。Luperox 331M80 是 1， 1- 双 ( 叔丁基过氧 ) 环己烷在矿物油精中的 80 重量％溶液。
向约 25g Teijinconex 粉末中加入过氧化物在丙酮中的溶液。丙酮的量等于芳族 聚酰胺和过氧化物的总量的两倍。溶液由粉末完全吸收。使溶剂， 丙酮和矿物油精， 蒸发直 至粉末达到恒重。Teijinconex 短切纤维和 Technora 粉末采用类似方式处理。表 6 中总结 了得到的组成。
表 6、 芳族聚酰胺处理
芳族聚酰胺∶过氧化物 Teijinconex 粉末∶ Tx 29 Teijinconex 粉末∶ Lx 331 Teijinconex 纤维∶ Tx 29 Technora 粉末∶ Tx 29 重量％∶重量％ 85.3 ∶ 14.7 83.4 ∶ 16.6 92.1 ∶ 7.9 90.5 ∶ 9.5 重量％， 活性氧 0.95 0.97 0.84 1.0 编号 T6 T7 T8 T9
Lx331 为 Luperox 331M80 ； Tx29 为 Trigonox 29-C75。 使用的加速剂为 N- 环己基 -2- 苯并噻唑亚磺酰胺 (CBS)。配方细节列在表 7 中。 表 7、 包含芳族聚酰胺颗粒的橡胶配方
NR 是天然橡胶 ； BR 是聚丁二烯 ； 6PPD 是 N-1， 3- 二甲基丁基 -N’ - 苯基对苯二胺， TMQ 是聚合 2， 2， 4- 三甲基 -1， 2- 二氢喹啉抗氧化剂， Sunolite 240 是微晶腊， CBS 是 N- 环 己基苯并噻唑基亚磺酰胺。
根据如实验方法部分中所述的 ASTM/ISO 标准测试表 7 中所列的硫化橡胶。C 和 D 是对照实验 ( 只有橡胶 )， 并且 6-9 为根据本发明的实验。结果列在表 8-10 中。
表 8、 100℃下混合物对加工特性 ( 门尼粘度 ) 的影响
实验→ ML(1+4)， MU
C 45.5D 42.66 42.67 44.58 40.99 39.1表 8 的数据表明， 从 ML(1+4) 值清楚看出， 根据本发明过氧化物处理的芳族聚酰胺 颗粒 ( 混合物 6-9) 表现出低粘度。
表 9、 150℃下混合物对 Δ 扭矩的影响
实验→ ΔS， NmC 1.56D 1.496 1.477 1.498 1.559 1.49表 9 中的数据表明， 根据本发明的颗粒 (6-9) 不影响 ΔS 值表示的交联程度。 表 10、 过氧化物处理的芳族聚酰胺颗粒的 Payne 效应和滞后的评价 C 162 D 132 6 95 7 92 8 102 9 92实验→ Δ(G′ 0.7-G′ 20) (kPa) Δ(G′ 0.7-G′ 90) (kPa) tanδ
2111781431421491340.1520.1430.1180.1110.1170.126从表 10 中所示的数据清楚表明， 本发明的颗粒具有更低的 Payne 效应和更低的滞 后 (tanδ)。
实施例 3( 基于 WO95/22576)
可以以商品名 Twaron 购得的聚 ( 对苯二甲酰对苯二胺 ) 以无最终加工的 6mm Twaron 1000 短切纤维的形式使用。 过氧化二枯基， 99％， 可以购自 Aldrich。 甲苯 -2， 4- 二 异氰酸酯 (TDI) 可以购自 Aldrich。聚丁二烯二丙烯酸酯可以以商品名 SR307 可以购自 Sartomer。双 ( 马来酸 2- 乙基己酯 ) 可以购自 Aldrich。
制备所需量的甲苯 -2， 4- 二异氰酸酯、 聚丁二烯二丙烯酸酯、 双 ( 马来酸 2- 乙基 己酯 ) 和过氧化二枯基在 75ml 丙酮中的溶液。甲苯 -2， 4- 二异氰酸酯、 聚丁二烯二丙烯酸 酯和双 ( 马来酸 2- 乙基己酯 ) 的总和为纤维量的 12 重量％。甲苯 -2， 4- 二异氰酸酯、 聚 丁二烯二丙烯酸酯和双 ( 马来酸 2- 乙基己酯 ) 的重量比为 4 ∶ 1 ∶ 15。将溶液添加到约 25g Twaron 1000 短切纤维中。溶液由粉末完全吸收。使丙酮蒸发直至粉末达到恒重。表 11 中总结了最终结果。
表 11
使用的加速剂为 N- 环己基 -2- 苯并噻唑亚磺酰胺 (CBS)。配方细节列在表 12 中。 表 12. 包含芳族聚酰胺颗粒的橡胶配方NR 是天然橡胶 ； BR 是聚丁二烯 ； 6PPD 是 N-1， 3- 二甲基丁基 -N’ - 苯基对苯二胺， TMQ 是聚合 2， 2， 4- 三甲基 -1， 2- 二氢喹啉抗氧化剂， Sunolite 240 是微晶腊， CBS 是 N- 环 己基苯并噻唑基亚磺酰胺。
根据如实验方法部分中所述的 ASTM/ISO 标准测试表 12 中所列的硫化橡胶。E 和 F 是对照实验 ( 只有橡胶 )， 并且 10-15 为低过氧化物含量下的实验且实验 16-19 为根据本 发明的实验。结果列在表 14-17 中。
表 13.100℃下混合物对加工特性 ( 门尼粘度 ) 的影响
实验→ ML(1+4)， MU E 42.8 F 43.3 10 41.2 11 41.2 12 41.6 13 39.2 14 41.5 15 41.0 16 40 17 37.4 18 39.7 19 38.7
表 13 的数据表明， 从 ML(1+4) 值清楚看出， 根据本发明过氧化物处理的芳族聚酰胺颗粒 ( 混合物 16-19) 表现出低粘度。
表 14.150℃下混合物对 Δ 扭矩的影响
实验→ ΔS， Nm E 1.55 F 1.54 10 1.61 11 1.66 12 1.66 13 1.67 14 1.66 15 1.60 16 1.63 17 1.56 18 1.56 19 1.53
表 14 中的数据表明， 根据本发明的颗粒 (16-19) 不影响 ΔS 值表示的交联程度。 表 15. 与实验 F 相比， 颗粒的 Payne 效应评价14101910313 A CN 101910319说19明0.60书13/14 页181716151413121110FE实验→相对 Δ(G′ 0.7-G′ 90)151.02 (kPa)
从表 15 中所示的数据清楚表明， 与具有较低过氧化二枯基含量的颗粒 ( 混合物 10-15) 相比， 本发明的颗粒 ( 混合物 16-19) 具有更低的 Payne 效应。11.261.151.151.131.041.140.890.760.65101910313 A CN 101910319
实验→ 相对 tanδ E 1.08 F 1 10 1.05说明书14/14 页表 16. 与实验 F 相比， 颗粒的滞后评价11 1.05 12 1.07 13 1.06 14 1.0 15 0.98 16 0.88 17 0.78 18 0.74 19 0.70从表 16 中所示的数据清楚表明， 与具有较低过氧化二枯基含量的颗粒 ( 混合物 10-15) 相比， 添加本发明的颗粒 ( 混合物 16-19) 到橡胶中产生较低的 tanδ 并因此具有更 低的滞后。
在基于芳族聚酰胺的重量 0.34 重量％过氧化二枯基的情况下， 观察到橡胶组合 物中过氧化物处理的芳族聚酰胺纤维的轻微的负面影响。在两倍和三倍用量的情况下， 仍 未发现硫化橡胶的 tanδ 有改善。在约 3 重量％的过氧化二枯基的情况下， 在纱线上观察 到对 tanδ 有少许正面影响。进一步增加过氧化物导致硫化橡胶的 tanδ 进一步下降。
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