专利名称：橡胶增量油组合物的制备方法
技术领域：
本发明涉及橡胶增量油组合物的制备方法以及由所述方法制备的橡胶组合物。
背景技术：
因为多种原因，向天然和合成橡胶中加入橡胶增量油组合物，例如为了降低处理过程中所需的混合温度、为了防止在橡胶粉碎时橡胶聚合物的烧焦、为了降低橡胶的粘度及提高配合胶料的一般可加工性、为了促进填料的分散、为了改进配合胶料的物理特性、以及其它一些原因。概括而言，橡胶填充剂应用中所用的油是具有高粘度、低挥发性和对配合胶料有高溶解能力的矿物油。
对于用作橡胶增量油组合物而言，油组合物必须与配合胶料具有一定程度的可混溶性和/或对其具有一定的溶解能力。所需的混溶性和/或溶解能力程度将随配合胶料的性质和橡胶组合物的目的用途而变化。对于含有大量芳族基团的配合胶料如丁苯橡胶(SBR)来说，通常应用高芳烃的橡胶增量油组合物。
这些高芳烃的橡胶增量油组合物也被称为精馏芳族提取物(DAE)，其具有非常高的芳烃含量，通常至少为70wt％。术语“芳烃”是指包含至少一个由共轭不饱和碳键组成的环的主要由碳和氢组成的分子，例如含苯部分的化合物，多核芳烃或多芳烃化合物也包含在芳烃的这一定义中，其中所述多芳烃化合物是指包含多个稠合在一起的芳环的化合物，如蒽基部分。目前，这些高芳烃的橡胶增量油组合物作为真空馏出物的溶剂萃取过程的副产品而获得，其中所述真空馏出物用作制备润滑基油的原料。这些DAE通常与SBR和其它配合胶料具有很好的相容性，但它们通常含有高的多核芳烃浓度，通常为10-15wt％。某些多核芳烃(PNA)也称为高芳烃环、多环芳烃(PCA)和聚芳烃(PAH)，是已知的致癌物。
按照欧洲法规(EU物质索引67/548/EEC)，具有超过3wt％(IP346)多核芳烃的橡胶增量油组合物被分类为“致癌物”，并且在欧洲必须标记上危险字眼“R45”(可能致癌)和标记上“T”(毒性、骷髅和白骨叉)。从健康、安全、环境影响的角度来看，希望能制备一种替代物，来替代馏出物芳烃提取物用作橡胶增量油组合物，其含有至多3wt％(IP346)的多核芳烃，因而具有低的致癌性。
在制备汽车轮胎中应用多核芳烃含量至多3wt％(IP346)的橡胶增量油组合物特别重要，这是因为相比于现代客用小汽车在废气中产生的PNA而言，由于轮胎磨损造成的PNA以明显更高的量释放到环境中。因此需要替换PNA至多3wt％(IP346)的橡胶增量油组合物，其中橡胶增量油组合物的性质使得不需要对汽车轮胎中应用的配合胶料的主体重新配方。
已经提出用处理后的馏出物芳烃提取物(TDAE)作为橡胶增量油组合物的替代组合物。已经发现处理后的馏出物芳烃提取物适合于作为多种配合胶料及其用途的橡胶增量油组合物。处理后的馏出物芳烃提取物通过进一步严格处理如加氢处理或溶剂萃取而由DAE制得，以此来降低PNA的含量低于阈值3wt％(IP346)。但润滑油市场对加氢处理基油(API类型II)在汽车和工业用途中的需求增加将明显改变基油的炼制结构。这将影响用作制备处理后精馏物芳烃提取物原料的精馏物芳烃提取物的未来可获得性。这些变化在USA和远东已经发生。
轻度或中度萃取的溶剂化物(MES)是经过处理的链烷烃真空精馏馏分，其中芳烃含量保持尽可能高，但其PNA含量低于阈值3wt％(IP346)。应用MES的汽车轮胎在市场上可以获得。可用于轮胎组合物的MES组合物已经在V.Null的文章″Safe process oils fortires with low environmental impact″(KGK Kautschuk GunmiKunststoffe 52，Jahrgang，Nr.12/99)中进行了公开。
多核芳烃含量至多3wt％(IP346)的橡胶增量油组合物的制备通常需要应用附加的精制方法和/或应用专门的处理设备，因此生产橡胶增量油组合物的费用将会增加，和/或生产橡胶增量油组合物需要更多的资本投资。因此需要开发一种简化的方法来制备多核芳烃含量至多为3wt％(IP346)的橡胶增量油组合物。
发明内容
一种多核芳烃含量至多为3wt％的橡胶增量油组合物的制备方法，所述方法包括将多核芳烃含量至多为3wt％的加氢处理链烷烃基油与多核芳烃含量至多为3wt％的加氢处理环烷烃基油混合，其中所述橡胺增量油组合物的芳烃含量优选为至少25wt％，更优选为至少30wt％.
具体实施例方式
在本发明的一个实施方案中，提供了一种多核芳烃含量至多为3wt％(IP346)的橡胶增量油组合物的制备方法。所述的制备多核芳烃含量至多为3wt％(IP346)的橡胶增量油组合物的方法包括将多核芳烃含量至多为3wt％(IP346)的加氢处理链烷烃基油与多核芳烃含量至多为3wt％(IP346)的加氢处理环烷烃基油混合。
在本发明的另一个实施方案中，多核芳烃含量至多为3wt％的橡胶增量油组合物通过以下方法制备将多核芳烃含量至多为3wt％的加氢处理链烷烃基油与多核芳烃含量至多为3wt％的加氢处理环烷烃基油以1∶20至20∶1的重量比混合。
在本发明的另一个实施方案中，提供了一种多核芳烃含量至多为3wt％的橡胶增量油组合物的制备方法，所述油组合物具有至少25wt％的芳烃含量、90-110℃的苯胺点、-70℃至-20℃的玻璃转化点、以及100℃时12-17cSt的粘度，所述方法包括将多核芳烃含量至多为3wt％的加氢处理链烷烃基油与多核芳烃含量至多为3wt％的加氢处理环烷烃基油混合。
在本发明的另一个实施方案中，提供了一种多核芳烃含量至多为3wt％的橡胶增量油组合物的制备方法，所述油组合物具有至少25wt％的芳烃含量、90-110℃的苯胺点、-70℃至-20℃的玻璃转化点、以及100℃时12-17cSt的粘度，所述方法包括将多核芳烃含量至多为3wt％的加氢处理链烷烃基油与多核芳烃含量至多为3wt％的加氢处理环烷烃基油以1∶20至20∶1的重量比混合。
在本发明的另一个实施方案中，提供了一种多核芳烃含量至多为3wt％的橡胶增量油组合物的制备方法，所述方法包括将多核芳烃含量至多为3wt％的加氢处理链烷烃基油与多核芳烃含量至多为3wt％的加氢处理环烷烃基油混合，其中所述加氢处理链烷烃基油的闪点为至少235℃。
在本发明的另一个实施方案中，提供了一种多核芳烃含量至多为3wt％的橡胶增量油组合物的制备方法，所述方法包括将多核芳烃含量至多为3wt％的加氢处理链烷烃基油与多核芳烃含量至多为3wt％的加氢处理环烷烃基油混合，其中所述加氢处理链烷烃基油具有至少5wt％的芳烃含量、至多130℃的苯胺点、以及100℃时至少11.0cSt的粘度。
在本发明的另一个实施方案中，提供了一种多核芳烃含量至多为3wt％的橡胶增量油组合物的制备方法，所述方法包括将多核芳烃含量至多为3wt％的加氢处理链烷烃基油与多核芳烃含量至多为3wt％的加氢处理环烷烃基油混合，其中所述加氢处理环烷烃基油的闪点至少为235℃。
在本发明的另一个实施方案中，提供了一种橡胶组合物，其包含橡胶和/或橡胶组分和占橡胶组合物重量0.5-50wt％的通过本发明方法制备的橡胶增量油组合物。
在本发明的另一个实施方案中，提供了一种橡胶组合物，其包括a)至少一种橡胶、橡胶组分或其混合物，b)以橡胶组合物重量计，0.5-50wt％的通过本发明方法制备的橡胶增量油组合物和任选的至少一种选自如下的组分c)增强剂，d)交联剂和/或交联助剂，e)无机填料，和f)蜡和/或抗氧化剂。
本发明的方法可以用于制备处理油和橡胶增量油组合物。这里所描述的通过本发明方法制备的橡胶增量油组合物的所有特性均可适用于处理油。例如，通过本发明方法制备的处理油可用于油墨生产、木材防腐剂(特别是那些用于杆处理的木材防腐剂)和作为橡胶增量油组合物用于产品如轮胎。通过本发明方法制备的处理油组合物作为橡胶增量油组合物是特别有用的。
本发明的方法包括将多核芳烃含量至多为3wt％(IP346)的加氢处理链烷烃基油与多核芳烃含量至多为3wt％(IP346)的加氢处理环烷烃基油混合以产生处理油。具体地，本发明的方法包括将多核芳烃含量至多为3wt％(IP346)的加氢处理链烷烃基油与多核芳烃含量至多为3wt％(IP346)的加氢处理环烷烃基油混合以产生橡胶增量油组合物。
按石油协会346(IP346)测试方法进行测定，通过本发明方法制备的橡胶增量油组合物具有至多为3wt％的多核芳烃含量。PNA浓度至多为3wt％(IP346)的优点在于所述橡胶增量油组合物有利地具有低致癌性，并且如此将不需要在欧盟国家将其标识为二级致癌物和按现行美国OSHA法规将其标识为潜在危险物。
对于橡胶增量油组合物来说，希望有高的芳烃含量，这是因为其增加了用于含较多芳族基团的配合胶料如丁苯橡胶的橡胶增量油组合物的溶解能力。因此，通过本发明方法制备的橡胶增量油组合物优选具有高的芳烃含量。按照粘土-凝胶分析(ASTM测试方法D2007)，通过本发明方法制备的橡胶增量油组合物优选具有至少25wt％的芳烃含量，更优选为至少30wt％。通过本发明方法制备的橡胶增量油组合物优选具有至多90wt％的芳烃含量。在本发明的一个实施方案中，通过本发明方法制备的橡胶增量油组合物具有至多50wt％(ASTM测试方法D2007)的芳烃含量。
橡胶增量油组合物的苯胺点可以用来表示配合胶料的溶解能力，具体地，低苯胺点(按ASTM测试方法D611低于110℃)表示对于橡胶增充剂应用具有高的溶解能力。因此，通过本发明方法制备的橡胶增量油组合物的苯胺点优选处于本领域的熟练技术人员已知的可用于橡胶增量油应用的范围内。苯胺点的优选范围为90-110℃(按ASTM测试方法D611)。
通过本发明方法制备的橡胶增量油组合物的粘度应该在用作橡胶增量油的优选范围内。按ASTM测试方法D445测定，100℃下橡胶增量油组合物的粘度优选为12-17cSt(1.2×10-5-1.7×10-5m2s-1)。按ASTM测试方法D445测定，40℃下橡胶增量油组合物的粘度优选为140-190cSt(1.4×10-4-1.9×10-4m2s-1)。
应该保持橡胶增量油组合物的闪点适当地高。优选地，通过本发明方法制备的橡胶增量油组合物的闪点应至少为235℃，更优选为至少240℃(Cleveland敞口杯法，ASTM测试方法D92)。橡胶增量油组合物的闪点更优选为240-300℃，特别是240-275℃(ASTM测试方法D92)。
通过本发明方法制备的橡胶增量油组合物的玻璃转化点(Tg)应该处于本领域熟练技术人员已知的用于橡胶增充剂应用的范围内。按ASTM测试方法E1356测定，橡胶增量油的玻璃转化点优选为-70℃至-20℃。橡胶增量油的玻璃转化点更优选为-70℃至-40℃，甚至更优选为-70℃至-50℃(ASTM测试方法E1356)。
通过本发明方法制备的橡胶增量油组合物的倾点应该处于本领域熟练技术人员已知的用于橡胶增充剂应用的范围内。按ASTM测试方法D5950测定，橡胶增量油的倾点优选为至多-8℃或更低。
通过本发明方法制备的橡胶增量油组合物的比重应该处于用于橡胶增充剂应用的范围内。按ASTM测试方法D4052测定，橡胶增量油在15.56℃(60)时的比重优选为0.89-0.93。
在一个优选的实施方案中，提供了一种多核芳烃含量至多为3wt％(IP346)的橡胶增量油组合物的制备方法，所述油组合物具有至少30wt％的芳烃含量(ASTM测试方法D2007)、90-110℃的苯胺点(ASTM测试方法D611)、-70℃至-20℃的玻璃转化点(ASTM测试方法E1356)、100℃时12-17cSt(1.2×10-5-1.7×10-5m2s-1)的粘度(ASTM测试方法D445)、240-300℃的闪点(ASTM测试方法D92)和-8℃或更低的倾点(ASTM测试方法D5950)，所述方法包括将多核芳烃含量至多为3wt％(IP346)的加氢处理链烷烃基油与多核芳烃含量至多为3wt％(IP346)的加氢处理环烷烃基油混合。
本发明的方法需要将一些加氢处理链烷烃基油与一些加氢处理环烷烃基油混合，以产生具有上述需要特性的橡胶增量油组合物。混合过程可以通过本领域已知的任何合适的混合过程来实施。加氢处理链烷烃基油与加氢处理环烷烃基油的混合优选通过机械搅拌方法来实施。
在本发明的一个方面，加氢处理链烷烃基油与加氢处理环烷烃基油的混合通过在温度范围为10-100℃、更优选为50-80℃下应用机械搅拌来实施。在本发明的另一个方面，在制备橡胶组合物的过程中，通过加氢处理链烷烃基油与加氢处理环烷烃基油现场混合而制备橡胶增量油组合物。在本发明的另一个方面，在加入橡胶组合物之前，通过混合加氢处理链烷烃基油与加氢处理环烷烃基油制备橡胶增量油组合物。
加氢处理链烷烃基油与加氢处理环烷烃基油的混合可以适宜地在低于加氢处理链烷烃基油和加氢处理环烷烃基油的闪点下实施。混合优选在温度范围为0-200℃下实施。混合过程可以在室温下非常方便地实施。在本发明的一个方面中，混合过程在温度范围为10-100℃下实施，优选为50-80℃。实施混合过程的压力并不关键，其可以在真空条件或极压下实施。本发明的混合过程优选在压力范围为0atm(0bar)-100atm(101.325bar)下实施。混合过程可以在常压下非常方便地实施。
在本发明方法中应用的加氢处理链烷烃基油与加氢处理环烷烃基油的比可以根据希望的橡胶增量油组合物特性和加氢处理链烷烃基油和加氢处理环烷烃基油的特性而变化。优选地，加氢处理链烷烃基油与加氢处理环烷烃基油以20∶1至1∶20的重量比进行混合。更优选地，加氢处理链烷烃基油与加氢处理环烷烃基油的比为2∶1至1∶20，最优选的范围为1∶1至1∶19。
本发明方法的原料组合物可以是在润滑油炼制中产生的加氢处理润滑油基油组合物。本发明方法的一个优点在于为了制备想要的橡胶增量油组合物，不需要后混合过程，如粘土过滤、脱蜡、脱沥青、加氢处理或溶剂萃取。虽然并不需要，但是如果希望，可以实施后混合过程或″精制步骤″，如粘土过滤、脱蜡、脱沥青、加氢处理、溶剂萃取或其组合。
在本发明方法的一个实施方案中，不实施附加的后混合过程。无后混合过程将确保本发明方法极为成本有效，这是因为本发明方法不需要任何附加的成本来实施这种后混合过程。
本发明方法的另一个优点在于本发明方法不需要专门的处理设备。唯一的设备需求是混合设备。因此，不仅所需的最初投资最小，而且本发明方法不局限于在炼厂内实施，其也可以在任何合适的场所实施，例如橡胶增量油组合物的应用场所、独立的处理设施处以及各场所之间的运输过程中。
在本发明方法中应用的加氢处理链烷烃基油和加氢处理环烷烃基油是多核芳烃含量为至多3wt％(IP346)的加氢处理链烷烃基油和多核芳烃含量为至多3wt％(IP346)的加氢处理环烷烃基油。
加氢处理链烷烃基油在润滑油基油生产中作为产品馏分而产生，并且其很容易获得。
通过选择具有合适芳烃含量的加氢处理环烷烃基油来生产具有希望芳烃含量的橡胶增量油产品组合物和/或改变加氢处理链烷烃基油与加氢处理环烷烃基油的混合比例，可以改变橡胶增量油产品组合物的芳烃含量。在本发明方法的一个实施方案中，加氢处理链烷烃基油的芳烃含量为至少5wt％(ASTM测试方法D2007)。
在本发明方法中应用的加氢处理链烷烃基油将具有相对低的苯胺点，通常低于150℃(ASTM测试方法D611)。加氢处理链烷烃基油优选具有至多130℃的苯胺点，更优选为至多125℃(ASTM测试方法D611)。
在本发明方法中应用的加氢处理链烷烃基油优选具有至少235℃(ASTM测试方法D92)的闪点。更优选地，加氢处理链烷烃基油将具有至少240℃(ASTM测试方法D92)的闪点。
在本发明方法中应用的链烷烃基油在100℃时的粘度应该优选为至少11.0cSt(1.1×10-5m2s-1)，更优选为在100℃时至少11.5cSt(1.15×10-5m2s-1)(ASTM测试方法D445)。链烷烃基油优选应该具有在40℃时至少100cSt(1.0×10-4m2s-1)的粘度(ASTM测试方法D445)。
加氢处理环烷烃基油在润滑油基油生产中作为产品馏分而产生，并且其很容易获得，特别是在USA。
加氢处理环烷烃基油的苯胺点必须使通过本发明方法制备的橡胶增量油组合物的苯胺点处于本领域的熟练技术人员已知的用于橡胶增量油应用的范围内。加氢处理环烷烃基油优选具有至多110℃的苯胺点(ASTM测试方法D611)。
本发明方法中应用的加氢处理环烷烃基油应该优选具有至少235℃(ASTM测试方法D92)的闪点。更优选地，加氢处理环烷烃基油将具有至少240℃(ASTM测试方法D92)的闪点。
本发明方法中应用的加氢处理环烷烃基油的粘度有利地大于与其混合的加氢处理链烷烃基油的粘度。优选地，加氢处理环烷烃基油在100℃下的粘度(ASTM测试方法D445)为至少15cSt(1.5×10-5m2s-1)，更优选地100℃下的粘度(ASTM测试方法D445)为至少15.5cSt(1.55×10-5m2s-1)。在本发明的一个实施方案中，加氢处理环烷烃基油具有在100℃下至少15cSt(1.5×10-5m2s-1)(ASTM测试方法D445)的粘度，优选为在100℃下至少15.5cSt(1.55×10-5m2s-1)(ASTM测试方法D445)的粘度，并且其粘度大于加氢处理链烷烃基油的粘度(100℃下，ASTM测试方法D445)。
优选应用本发明的方法来产生多核芳烃含量为至多3wt％(IP346)的橡胶增量油组合物，其芳烃含量为至少30wt％(ASTM测试方法D2007)、苯胺点为90-110℃(ASTM测试方法D611)、玻璃转化点为-70至-20℃(ASTM测试方法E1356)、100℃时的粘度范围为12-17cSt(1.2×10-5-1.7×10-5m2s-1)(ASTM 测试方法D445)、闪点为240-275℃(ASTM测试方法D92)、以及倾点为-8℃或更低(ASTM测试方法D5950)。
在本发明方法中应用的加氢处理链烷烃基油优选为多核芳烃含量至多为3wt％(IP346)的加氢处理链烷烃基油，并且其闪点为至少235℃(ASTM测试方法D92)、芳烃含量为至少5wt％(ASTM测试方法D2007)、苯胺点为至多130℃(ASTM测试方法D611)和在100℃下的粘度为至少11.0cSt(1.1×10-5m2s-1)(ASTM测试方法D445)。
在本发明方法中应用的加氢处理环烷烃基油优选为多核芳烃含量至多为3wt％(IP346)的加氢处理环烷烃基油，其闪点为至少235℃(ASTM测试方法D92)、苯胺点为至多110℃(ASTM测试方法D611)和在100℃下的粘度为至少15.0cSt(1.5×10-5m2s-1)(ASTM测试方法D445)。
通过本发明方法制备的橡胶增量油组合物适用于制备橡胶组合物。以橡胶组合物的重量为基准，以0.5-50wt％的比例将通过本发明方法制备的橡胶增量油组合物合适地加入到橡胶组合物中，术语″以橡胶组合物的重量为基准″指的是以最终的橡胶组合物的重量为基准。因为通过本发明方法制备的橡胶增量油组合物包含至多3wt％PNA(IP346)，应用这种橡胶增量油组合物制备的橡胶组合物有利地具有低致癌性。
本发明的橡胶组合物包括a)橡胶和/或橡胶组分，和b)以橡胶组合物的重量为基准，0.5-50wt％的按本发明方法制备的橡胶增量油组合物。优选地，以橡胶组合物的重量为基准，加入5-40wt％的按本发明方法制备的橡胶增量油组合物。在加入橡胶和/或橡胶组分之前，或在现场制备橡胶组合物的过程中，可以通过使加氢处理链烷烃基油与加氢处理环烷烃基油混合而产生本发明的橡胶增量油组合物，优选在加入橡胶和/或橡胶组分之前，将加氢处理链烷烃基油与加氢处理环烷烃基油混合以制备本发明的橡胶增量油组合物。
制备或配混橡胶组合物的方法包括以任意顺序使本发明方法产生的橡胶增量油组合物与橡胶或配合胶料和/或一种或多种橡胶或配合胶料单体前体混合。如果橡胶增量油组合物与橡胶或配合胶料混合，则橡胶或配合胶料优选为碎屑、小球和/或粉末形式。
当橡胶或配合胶料在混合器中被粉碎时，为了防止由于混合器的剪切作用而造成橡胶或配合胶料颗粒的″烧焦″或″燃烧″，可以向其中加入通过本发明方法制备的橡胶增量油组合物。在本发明的另一个方面，为了防止由于混合器的剪切作用而造成橡胶或配合胶料颗粒的″烧焦″或″燃烧″，可以在橡胶或配合胶料在混合器中被粉碎的过程中现场制备本发明的橡胶增量油组合物。在其聚合为橡胶之前，可以向单体混合物中加入通过本发明方法制备的橡胶增量油组合物。在本发明的另一个方面，在其聚合为配合胶料之前，可以在单体混合物中现场制备本发明的橡胶增量油组合物。
通过本发明方法制备的橡胶增量油组合物可以用于合成橡胶、天然橡胶及其混合物中。适合应用通过本发明方法制备的橡胶增量油组合物的合成橡胶的例子包括苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)、聚丁二烯(BR)、聚异戊二烯(IR)、聚氯丁烯(CR)、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)、丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)、丁基橡胶(IIR)及类似物，但不局限于此。
在本发明的一个实施方案中，本发明的橡胶组合物包括a)橡胶和/或橡胶组分，b)以橡胶组合物的重量为基准，0.5-50wt％的通过本发明方法制备的橡胶增量油组合物和任选的一种或多种选自如下的组分c)增强剂，d)交联剂和/或交联助剂，e)无机填料，f)蜡和/或抗氧化剂。
在橡胶工业中应用的其它配混试剂如增粘剂、硫化控制剂、高损耗提供剂和低损耗提供剂也可以在任选包含在所述橡胶组合物中。
增强剂的例子有炭黑和二氧化硅。交联剂和交联助剂的例子有有机过氧化物、硫和有机硫化合物作交联剂，而噻唑化合物和胍化合物作交联助剂。无机填料的例子有碳酸钙、碳酸镁、粘土、氧化铝、氢氧化铝、云母和类似物。为了防止或减少降解，可以加入任何合适的蜡和/或抗氧化剂。
本发明的橡胶组合物的制备方法包括以任意顺序混合橡胶组合物组分，即组分a)到f)。在制备本发明的橡胶组合物时应用的条件对本领域的熟练技术人员来说是已知的。
在本发明的一个方面中，橡胶组合物仅包含组分a)和b)。
根据非限定性的实施例，本发明的橡胶组合物可以通过如下方法制备。向压力反应器中加入1500g无水环己烷、100g苯乙烯和150g丁二烯。反应器温度被设定为50℃，并作为随机发生剂而加入75mmol四氢呋喃。通过加入1.5mmol正丁基锂(以正丁基锂在正己烷中的1.6M溶液形式加入)而引发聚合。聚合在50℃下进行约2小时。通过加入处于5ml异丙醇中的0.5g丁基化羟基甲苯(2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚)而终止聚合反应。随后向反应器内容物中以所产生的聚合物重量计为25wt％的量加入本发明的橡胶增量油。然后通过常规方法干燥反应器内容物，以得到增充的合成橡胶组合物。
虽然本发明易于进行各种改变并具有各种替换形式，但此处以详细描述的实施例给出了其具体实施方案。应该理解的是，这里所作的详细描述并不打算将本发明限制于任何公开的形式，相反，在由所附权利要求定义的本发明的实质和范围内，本发明将涵盖所有改进、等价和替代方案。将通过如下示例性实施方案来描述本发明，其在这里仅作为示例而提供，并不以任何方式限制本发明。
实施例在所有的实施例中，在机械搅拌条件下使加氢处理链烷烃基油与加氢处理环烷烃基油混合。
在下列实施例中应用的加氢处理链烷烃基油的原料组合物被标记为Para 1和Para 2，Para 1是第I组基油(API类别I基油)，而Para2是第II组基油(API类别II基油)。Para 1和Para 2的特征如下表1所示。
表1
在下列实施例中应用的加氢处理环烷烃基油的原料组合物被标记为Naph 1、Naph 2和Naph 3。Naph 1、Naph 2和Naph 3的特性如下表2所示。
表2
在实施例1中，将1400g的Para 1与600g的Naph 2混合。在室温下(25℃)将该混合物机械搅拌30分钟。
在实施例2中，将1400g的Para 1与600g的Naph 1混合。在室温下(25℃)将该混合物机械搅拌30分钟。
在实施例3中，将1000g的Para 1与1000g的Naph 2混合。在50℃将该混合物机械搅拌120分钟。
在实施例4中，将1500g的Para 1与500g的Naph 3混合。在室温下(25℃)将该混合物机械搅拌30分钟。
在实施例5中，将800g的Para 2与1200g的Naph 2混合。在室温下(25℃)将该混合物机械搅拌30分钟。
在实施例6中，将400g的Para 2与1600g的Naph 2混合。在室温下(25℃)将该混合物机械搅拌30分钟。
实施例1-6制备的橡胶增量油组合物的特征在下表3中列出。
表3
权利要求
1.一种制备多核芳烃含量至多为3wt％的橡胶增量油组合物的方法，所述方法包括将多核芳烃含量至多为3wt％的加氢处理链烷烃基油与多核芳烃含量至多为3wt％的加氢处理环烷烃基油混合，其中所述橡胶增量油组合物的芳烃含量优选为至少25wt％，更优选为至少30wt％。
2.权利要求1的方法，其中所述橡胶增量油产品组合物的苯胺点为90-110℃，其玻璃转化点为-70℃至-20℃，并且其在100℃的粘度为12-17cSt。
3.权利要求1或2的方法，其中所述橡胶增量油产品组合物的闪点为至少240℃，优选为240-275℃，并且其倾点为-8℃或更低。
4.权利要求1-3任一项的方法，其中在橡胶组合物的制备过程中，现场进行加氢处理链烷烃基油与加氢处理环烷烃基油的混合。
5.权利要求1-4任一项的方法，其中加氢处理链烷烃基油与加氢处理环烷烃基油的混合条件如下温度范围为0-200℃，压力范围为0-100atm，重量比为1∶20至20∶1，优选的重量比为1∶1至1∶19。
6.权利要求1-5任一项的方法，其中加氢处理链烷烃基油的闪点为至少235℃，优选为至少240℃。
7.权利要求1-6任一项的方法，其中加氢处理链烷烃基油的芳烃含量为至少5wt％，苯胺点为至多130℃，优选为至多125℃，并且其在100℃下的粘度为至少11.0cSt，在100℃下的粘度优选为至少11.5cSt，在40℃下的粘度为至少100cSt。
8.权利要求1-7任一项的方法，其中加氢处理环烷烃基油的闪点为至少235℃，优选为至少240℃，并且其在100℃下的粘度为至少15cSt，苯胺点为至多110℃。
9.权利要求1-8任一项的方法，其中加氢处理链烷烃基油与加氢处理环烷烃基油以1∶20至20∶1的比进行混合，优选的比值范围为1∶1至1∶19。
10.一种橡胶组合物，其包括a)至少一种橡胶、橡胶组分或其混合物，和b)以橡胶组合物的重量为基准，0.5-50wt％、优选为5-40wt％的通过权利要求1-9任一项的方法制备的橡胶增量油组合物。
11.权利要求10的橡胶组合物，进一步包括至少一种选自如下的组分c)增强剂，d)交联剂和/或交联助剂，e)无机填料，或f)蜡和/或抗氧化剂。
12.权利要求10或11的橡胶组合物，其中所述橡胶、橡胶组分或其混合物是合成橡胶或天然橡胶或其混合物。
13.权利要求10-12任一项的橡胶组合物，其中橡胶、橡胶组分或其混合物为苯乙烯-丁二烯共聚物。
14.一种制备或配混橡胶组合物的方法，所述方法包括将按权利要求1制备的橡胶增量油组合物与一种或多种橡胶或配合胶料混合或与一种或多种橡胶或配合胶料的单体前体混合。
15.权利要求14的制备或配混橡胶组合物的方法，其中所述橡胶增量油组合物在制备橡胶组合物的过程中现场制备。
16.权利要求14或15的制备或配混橡胶组合物的方法，其中当橡胶或配合胶料被粉碎时，向其中加入橡胶增量油组合物。
17.权利要求14-16任一项的制备或配混橡胶组合物的方法，其中在单体混合物聚合为橡胶组合物之前，在其中现场制备橡胶增量油组合物。
18.权利要求14-17任一项的制备或配混橡胶组合物的方法，其中当橡胶或配合胶料被粉碎时，向其中加入橡胶增量油组合物，并且当橡胶或配合胶料被粉碎时，现场制备橡胶增量油组合物。
全文摘要
提供一种多核芳烃含量至多为3wt％(IP346)的橡胶增量油组合物的制备方法。将多核芳烃含量至多为3wt％的加氢处理链烷烃基油与多核芳烃含量至多为3wt％的加氢处理环烷烃基油混合。
文档编号C10G67/00GK1976985SQ200580017925
公开日2007年6月6日 申请日期2005年6月1日 优先权日2004年6月3日
发明者亚纳那瑞亚那·赫姆瑟·久伊斯, 约翰·罗伯特·鲍尔斯, 麦克·菲利浦·史密斯 申请人:国际壳牌研究有限公司