形成包含官能化聚合物的组合物的方法与流程
- 国知局
- 2024-08-01 03:31:29
本公开涉及挤出机系统及其方法。
背景技术:
1、单烯烃橡胶如丁基橡胶和三元共聚物(乙烯、丙烯和少量二烯单体的三元共聚物(epdm橡胶))具有有利的性能,但是可能具有差的黏性且因此可能不适合生产其中未固化组件的组装需要好的黏性的组合模塑制品如轮胎。
2、epdm或丁基橡胶与高二烯橡胶(例如天然橡胶)的共混物似乎是寻找能够结合epdm和高二烯橡胶各自的优良性能的橡胶材料的答案。遗憾的是,除了其中仅存在少量的一种或另一种类型的橡胶的那些共混物外,这两种材料(高二烯橡胶与epdm或丁基橡胶)的简单共混物并未证明是成功的。因此,所述混合物会产生具有较差性能的异质混合物。
3、例如,尝试解决epdm和高二烯橡胶之间的这种不相容性的各种方法都有一些不足之处。这些方法包括1)采用特殊的硫化体系和特殊的促进剂,试图两个阶段都达到最佳的硫化效果,2)制造具有明显更高的二烯烃含量的epdm橡胶,3)在将预硫化的epdm橡胶与高二烯含量的烃橡胶混合之前对所述预硫化的epdm橡胶进行改性。所有这些方法都在共混物的性能方面产生了一些改进,但是这些改进不足以证明其成本的合理性。因此,工业上仍未实现兼具各组分的良好性能的epdm与高二烯橡胶的共混物。
4、人们已经尝试将丁基橡胶、epdm或高二烯橡胶中的一种或多种官能化。事实上,官能化的聚合物通常用于许多希望的最终用途应用。然而,形成具有所需性能控制的官能化的聚合物是困难的,特别是在使用分批混合器时。例如,分批混合器尺寸越大,控制批量温度(反应)就越困难。在间歇工艺中控制反应的结束也困难得多,因为厚橡胶板难以冷却。
5、需要提供官能化聚合物的改进的方法,所述官能化聚合物例如当用于共混物时提供良好的性能。
6、信息披露声明中引用的参考文献(37c.f.r.1.97(h)):u.s.6,279,633;u.s.公布号2020/0247009;u.s.6,539,996;u.s.公布号2017/0015911;u.s.7,655,728;u.s.7,423,089;u.s.10,882,981;wo2019/226843;wo2021/126625。
技术实现思路
0、发明概述
1、本公开涉及挤出机系统及其方法。
2、在至少一个实施方案中,形成组合物的方法包括在熔体进料器中形成聚合物熔体。所述熔体进料器与挤出机相连。该方法包括在挤出机的第一位置将聚合物熔体从熔体进料器引入到挤出机。该方法包括经设置在挤出机内的多个互相啮合的螺杆将聚合物熔体挤出通过所述挤出机。该方法包括在挤出机的第二位置将偶联剂引入挤出机。
3、在至少一个实施方案中,挤出机系统包括挤出机,该挤出机具有第一端、第二端和沿挤出机设置的多个端口。所述挤出机系统包括与挤出机的第一端或所述多个端口中的第一端口相连的橡胶进料器。所述挤出机系统包括与所述多个端口中的第二端口相连的排气塞。所述挤出机系统包括与所述多个端口中的第三端口相连的添加剂源。所述挤出机系统包括与所述多个端口中的第四端口相连的偶联剂源。所述挤出机系统包括与挤出机的第二端相连的熔体泵。
技术特征:1.形成包含官能化聚合物的组合物的方法,该方法包括:
2.权利要求1所述的方法,该方法还包括在挤出机的第三位置将添加剂引入所述挤出机,该第三位置位于所述挤出机的初始1/4到3/4长度并位于所述第二位置的上游。
3.权利要求2所述的方法,该方法还包括在所述挤出机的第四位置经与所述挤出机相连的排气塞从所述挤出机中除去空气或湿气,所述第四位置位于所述挤出机的初始1/8到1/2长度。
4.权利要求1所述的方法,该方法还包括将挤出物从所述挤出机提供给双螺杆熔体泵以形成组合物,和从所述双螺杆熔体泵除去所述组合物。
5.权利要求1所述的方法,其中所述偶联剂被以固体形式在所述挤出机的第二位置引入到所述挤出机中。
6.权利要求1所述的方法,其中:
7.权利要求1所述的方法,其中通过挤出机挤出聚合物熔体的步骤是在约200°f至约650°f的平均挤出机温度下进行的。
8.权利要求7所述的方法,其中通过挤出机挤出聚合物熔体的步骤是通过以约275rpm至约375rpm的速率旋转所述多个螺杆中的一个螺杆来进行的。
9.权利要求8所述的方法,其中通过挤出机挤出聚合物熔体的步骤是通过以约450至约600的螺杆总有效混合强度旋转所述螺杆来进行的。
10.权利要求8所述的方法,其中通过挤出机挤出聚合物熔体的步骤是通过以约4,000秒-1至约6,500秒-1的动态混合强度旋转所述螺杆来进行的。
11.权利要求1所述的方法,其中通过挤出机挤出聚合物熔体的步骤通过以下操作进行:
12.权利要求1所述的方法,其中通过挤出机挤出聚合物熔体的步骤通过以下操作进行:
13.权利要求1所述的方法,其中所述挤出机以约3,000kg/h至约6,000kg/h的输出能力运行。
14.权利要求1所述的方法,其中在熔体进料器中形成聚合物熔体的步骤包括:
15.权利要求1所述的方法,其中当将聚合物熔体从熔体进料器引入到挤出机中时,所述聚合物熔体具有约300°f至约650°f的温度。
16.权利要求15所述的方法,其中当将聚合物熔体从熔体进料器引入到挤出机中时,所述聚合物熔体具有约350°f至约600°f的温度。
17.权利要求4所述的方法,该方法还包括通过操作设置在熔体泵内的螺杆来通过所述熔体泵提供挤出物,所述螺杆具有约60毫米至约200毫米的直径,其中操作所述螺杆包括以约15分钟-1至约160分钟-1的速度旋转所述螺杆。
18.权利要求4所述的方法,其中所述挤出物基本上不含无机填料。
19.权利要求4所述的方法,其中所述挤出物包含0phr至约5phr无机填料。
20.权利要求19所述的方法,其中所述聚合物熔体包含选自下组的聚合物:丁基橡胶,乙烯-丙烯-二烯三元共聚物,聚(异丁烯-co-对甲基苯乙烯-co-异戊二烯)三元共聚物,和它们的组合。
21.权利要求20所述的方法,其中所述组合物包含选自下组的官能化的聚合物:官能化的丁基橡胶,官能化的乙烯-丙烯-二烯三元共聚物,官能化的聚(异丁烯-co-对甲基苯乙烯-co-异戊二烯)三元共聚物,和它们的组合。
22.权利要求1所述的方法,其中所述偶联剂选自下组:硫系偶联剂、硅烷偶联剂、有机过氧化物系偶联剂、无机偶联剂、多胺偶联剂、树脂偶联剂、含硫化合物系偶联剂、肟-亚硝胺系偶联剂和它们的组合。
23.权利要求1所述的方法,其中所述偶联剂是硅烷偶联剂。
24.权利要求23所述的方法,其中所述硅烷偶联剂选自下组:
25.权利要求1所述的方法,其中所述聚合物熔体包含选自下组的二烯弹性体:聚丁二烯,聚异戊二烯,丁二烯/苯乙烯共聚物,异戊二烯/丁二烯共聚物,异戊二烯/苯乙烯共聚物,异戊二烯/丁二烯/苯乙烯共聚物,或者它们的组合。
技术总结本公开涉及一种形成组合物的方法,该方法包括在熔体进料器中形成聚合物熔体。所述熔体进料器与挤出机相连。该方法包括在挤出机的第一位置将聚合物熔体从熔体进料器引入到挤出机。该方法包括经设置在挤出机内的多个互相啮合的螺杆将聚合物熔体挤出通过所述挤出机。该方法包括在挤出机的第二位置将偶联剂引入挤出机。技术研发人员:M·D·麦克库尼,程建雅,R·德杨,E·J·布劳克,P·T·Q·阮受保护的技术使用者:埃克森美孚化学专利公司技术研发日:技术公布日:2024/7/9本文地址:https://www.jishuxx.com/zhuanli/20240723/212884.html
版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 YYfuon@163.com 举报,一经查实,本站将立刻删除。
下一篇
返回列表