专利名称：具有高度光泽或起纹理无光外观的含炭黑epdm组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及含某些炭黑量的EPDM组合物，当压出或成型时或有高度光泽或有起纹理无光的外观(Finish)。
在EPDM组合物的掺合和制备中，炭黑一般作填料和加强颜料使用。通常炭黑的特征在于其性质上，这些性质包括(但不限于)其表面积、表面化学、聚集粒度、和颗粒粒度。可用现有技术的实验方法分析测定炭黑的性质，包括碘吸收值(I2No.)和邻苯二甲酸二丁酯吸收(DBP)值。
至今一般已知的含炭黑EPDM组合物在压出或成型时产生具有毛面和无光(Dull and Flat)表面外观的型材。可是平滑有光泽的成品从任意角度观察都具有高度反射能力，部分原因是表面光滑特性所致。相反，有纹理无光泽的成品反射能力低，部分由于表面粗糙所致，具有高度光泽或起纹理无光的外观的EPDM组合物都可用于工业如汽车封条。
我们发现含某些炭黑的EPDM组合物在压出或成型时，产生可具有高度光泽的或可具有起纹理无光的外观的型材。所述EPDM组合物含有乙烯-丙烯二烯单体(EPDM)和一特定的炭黑，当该炭黑掺入EPDM后所提供的制品则具有所希望的高度光泽或起纹理无光的外观。
炭黑在EPDM组合物中的量应使该EPDM组合物压出或成型时能产生具有高度光泽或起纹理无光外观的型材。所用炭黑量的范围按重量计每100份EPDM有100-约300份(重量)的炭黑。然而，最好的使用量为每100份重量EPDM有约150-约250份重量的炭黑。
EPDM是众所周知的而且从各来源都可买得到。本发明的EPDM组合物可通过本领域一般技术人员所掌握的用于混合橡胶或聚合物和炭黑的技术生产。正如本领域一般技术人员都能理解的本发明的EPDM组合物在把炭黑-EPDM混合物压出或另外成型后，能产生高度光泽和起纹理的无光的外观。
本发明高度光泽或起纹理无光的外观的EPDM组合物，在要求有高度光泽或起纹理无光外观的应用中使用是有利的。一种这样的用途是汽车的封条。
本发明其它优点根据下列对本发明较详细的描述会变得更加清楚。
能产生高度光泽外观的本发明EPDM组合物包含EPDM和一种炭黑，该炭黑选自具有约10m2/g-约30m2/g的CTAB和DBP/CTAB比值大于约4，优选的CTAB约25m2/g和DBP/CTAB比值约5.3的炭黑;和选自具有CTAB约30m2/g-约70m2/g和DBP大于约125cc/100g的炭黑，优选的为DBP约125cc/100g-约160cc/100g，最好CTAB约47m2/g和DBP约126cc/100g的炭黑。
能产生起纹理无光的外观的本发明EPDM组合物包含EPDM和一种炭黑，该炭黑具有约10m2/g-约70m2/g的CTAB和DBP/CTAB的比值低于约1.5，优选的为CTAB约45m2/g和DBP/CTAB比值约1.0，最好CTAB约67m2/g和DBP/CTAB比值约0.7。
炭黑在本发明组合物中的量要足以使EPDM组合物在压出或成型后能产生具有光泽的或起纹理无光外观的型材。掺入本发明EPDM组合物的炭黑量范围按重量计每100份EPDM含炭黑重量为100-约300份，优选的按重量计每100份EPDM含炭黑重量约150-约250份。
高度光泽的或起纹理无光的外观的本发明EPDM组合物还能含有常规的添加剂，如油、稳定剂、氧化物、酸、硫化剂等，这些为本领域一般技术人员已知的，用于掺入EPDM组合物和其形成过程。
本发明的高度光泽或起纹理的外观的EPDM组合物，可用任何一种本领域一般技术人员熟知的生产掺炭黑EPDM组合物的方法生产。一种用于生产本发明高度光泽或起纹理的无光的外观的组合物的方法，可利用Banbury BR混合器，如下所述。
使用Banbury BR混合器是在45℃下起动并保温且转子速度77RPM。将EPDM加入混合器后混合约30秒钟。再往EPDM加油，优选地加入氧化锌和硬脂酸或具有类似性质的化合物，再混合大约2分钟。往该混合物加入炭黑、冷却混合室的温度并保持温度低于约135℃。在炭黑-EPDM混合物混合约4 1/2分钟后向该混合物加硫化剂。所得到的混合物混合约1 1/2分，同时温度被保持在约135℃下。然后从混合器排出化合物并挤压、或另外成型并冷却以形成本发明高度光泽或起纹理无光的外观的EPDM组合物。作为例子，批量化合物在Brabender挤压机上压出，转速50 RPM，温度100℃，通过的型板开口宽1英寸，高0.020英寸。产生具有高度光泽或起纹理无光的外观的型材。
尽管已经描述了生产本发明高度光泽或起纹理无光外观的EPDM组合物的方法，但该高度光泽或起纹理无光外观的本发明EPDM组合物，仍可使用其它本领域一般技术人员通晓的生产聚合物或橡胶组合物的方法生产。
下列实验程序用于测量和评价下面实例所用炭黑的分析性质。
按ASTM D 2414规定的程序测量炭黑的DBP(邻苯二甲酸二丁酯吸收值)。按ASTM D 1510测量炭黑的I2No.(碘吸收值)。按ASTM实验程序D 3765-85测量炭黑的CTAB(十六烷基-三甲基溴化铵)吸收值。按ASTM实验程序D 3265-85a测量炭黑的着色强度(Tint)。按ASTM D 3493-86规定的程序测量破碎炭黑的CDBP(邻苯二甲酸二丁酯吸收值)。
对本发明的效果和优点通过下列实例将进一步说明。
实施例制备掺入6种不同炭黑、每种在EPDM中按三种不同加入量的18种EPDM组合物。炭黑A和B分别用于生产本发明起纹理无光外观的EPDM组合物RA1-RA3和RB1-RB3。两种对照炭黑C和D分别用于生产EPDM组合物RC1-RC3和RD1-RD3。炭黑E和F分别用于生产高度光泽的本发明EPDM组合物RE1-RE3和RF1-RF3。炭黑A-F的分析性质列于下面的表1中
表1炭黑
制备的EPDM组合物RA1、RA2、RA3;RB1、RB2、RB3;RC1、RC2、RC3;RD1、RD2、RD3;RE1、RE2、RE3;和RF1、RF2、RF3，每份炭黑样品在列于下面表3中的EPDM组合物配方中使用量按重量计为150份、200份和250份。炭黑和用于EPDM组合物中的炭黑(按重量计)的量列于表2中。
EPDM-EXXON VISTALON 5600，EXXON公司，Wilmington，Delaware制造和销售;
Sunpar 2280-一种注册商标油，为Sun油品公司制造和销售;
TMTDS-二硫化四甲基秋兰姆;
Buty1 Zimate-一种由R.T.Vanderbilt公司制造和销售已注册商标的二丁基二硫代氨基甲酸锌;
Methyl Zimate-一种由R.T.Vanderbilt公司制造和销售已注册商标的二甲基二硫代氨基甲酸锌;
Sulfasan R-一种由Monsanto公司(St.Louis，Missouri)制造和销售已注册商标的4，4′-二硫代二吗啉。
EPDM化合物生产如下。起始一台Banbury BR混合器并保温在45℃下，转子速度为77 RPM，将EPDM加入混合器并混合约30秒钟。往EPDM加入Sunpar 2280油、氧化锌和硬脂酸并再混合约2分钟。往该混合物中加炭黑并使混合室的温度冷却，保持温度在低于约135℃。使炭黑-EPDM混合物混合近4 1/2分钟，然后再往该混合物加TMTDS、Butyl Zimate、Methyl Zimate、硫和Sulfasan R产品。在保持温度在低于约135℃下的同时，将所得到的混合物混合约1 1/2分钟。由混合器排放出分批化合物，然后在50 RPM和100℃下的Brabender挤压机上挤压，通过的型板开口宽1英寸，高0.020英寸，生产出EPDM组合物RA1-RF3型材。
根据目视检验，各EPDM型材的外观如下
这些结果表明本发明的EPDM组合物RA1-RA3和RB1-RB3具有起纹理的无光外观，而EPDM组合物RE1-RE3和RF1-RF3具有高度光泽的外观。用对照炭黑生产的样品RC1-RC3和RD1-RD3，表面外观为毛面和无光，既不是高度光滑的也不是起纹理无光的。
应该清楚地理解到本文所述的本发明形式仅为说明并非企图对本发明范围进行限制。
权利要求
1.一种EPDM组合物含有EPDM和一种炭黑，该炭黑具有CTAB约10m2/g-约70m2/g和DBP/CTAB的比值低于1.5，其中炭黑存在的量按每100份EPDM(按重量)炭黑为100-约300份(按重量)。
2.权利要求1的EPDM组合物，其中炭黑存在的量每100份EPDM(按重量)炭黑为约150-约250份(按重量)。
3.权利要求1的EPDM组合物，其中炭黑具有CTAB约45m2/g和DBP/CTAB的比值约1.0。
4.权利要求1的EPDM组合物，其中炭黑具有CTAB约67m2/g和DBP/CTAB的比值约0.7。
5.一种EPDM组合物含有EPDM和一种炭黑，所述炭黑具有CTAB约10m2/g-约30m2/g和DBP/CTAB的比值大于约4，其中炭黑存在的量按每100份EPDM(按重量)有炭黑100-约300份(按重量)。
6.权利要求5的EPDM组合物，其中炭黑存在的量按每100份EPDM(按重量)有炭黑约150-约250份(按重量)。
7.权利要求5的EPDM组合物，其中炭黑的CTAB约25m2/g和DBP/CTAB的比值约5.3。
8.一种EPDM组合物含有EPDM和一种炭黑，该炭黑具有CTAB约30m2/g-约70m2/g和DBP大于约125cc/100g，其中炭黑存在的量按每100份EPDM(按重量)有炭黑100-约300份(按重量)。
9.权利要求8的EPDM组合物，其中炭黑存在的量按每100份EPDM(按重量)有炭黑约150-约250份(按重量)。
10.权利要求8的EPDM组合物，其中炭黑有DBP约125cc/100g-约160cc/100g。
11.权利要求8的EPDM组合物，其中炭黑有CTAB约47m2/g和DBP约126cc/100g。
全文摘要
EPDM组合物含有EPDM和特定的炭黑，当压出或成型时，该组合物或显示高度光泽或显示起纹理的无光外观。炭黑存在的量每100份EPDM(按重量计)有炭黑100—约300份，优选的约150—约250份(按重量计)。
文档编号C08LGK1084531SQ9310973
公开日1994年3月30日 申请日期1993年8月27日 优先权日1992年8月27日
发明者钟斌, 布鲁斯·E·麦考, 约翰·M·芬特, 马克·A·威尔克森 申请人:卡伯特公司