雙組分漿粕增強劑的製作方法

2023-06-07 23:58:36 1

專利名稱：雙組分漿粕增強劑的製作方法
發明
背景技術：
領域本發明涉及聚合物組合物的漿粕增強劑，用於提高此種組合物的抗張模量。本發明的漿粕是一種特殊、雙組分材料。
相關技術美國專利5,830,395，1998-11-03授於G.Vercesi等人的申請，公開一種以漿粕均勻分散在聚合物中製造組合物的方法。該漿粕是單組分材料。
研究公開(Research Disclosures)329110和330093，分別於1991-09和1991-10發表，公開芳族聚醯胺漿粕作為彈性體材料的增強劑的應用。
日本專利公開號59-163418，1984-09-14發表，公開一種含80～99wt％聚(對苯二甲醯對苯二胺)和1～20wt％脂族聚醯胺的纖維。將該纖維製成漿並用於紙以及可能的其他用途。
美國專利5,094,913，1992-03-10授予，公開一種可用作聚合物組合物的增強劑的雙組分漿粕。
日本專利公開號53-111120，1978-09-28發表，公開一種可以是對位芳族聚醯胺與次要聚合物的摻混組合的纖條體，尤其可用作一種紙成分和用作橡膠輪胎的增強劑。
發明概述本發明涉及一種含20～99wt％彈性體和1～80wt％均勻地結合在其中的纖維狀聚合物漿粕的纖維增強組合物，其中纖維漿粕是至少兩種有機聚合物材料的組合併具有大於6m2/g(平方米每克)的表面面積。
在本發明的一個方面中，該漿粕的成分在硫酸中可溶解但彼此不混溶，該漿粕可以是精製的纖維絮凝物。
發明詳述長期以來，一直需要一種能提高用彈性體製造的製品抗張模量的彈性體增強劑。本發明專門滿足這種需要。
以往，聚合物模量是通過向聚合物中加入各種各樣添加劑來提高的。諸如碳黑或二氧化矽之類的顆粒一向用作橡膠的增強劑以提高模量，像纖維狀材料如漿粕一樣。
本發明旨在通過在彈性體中加入漿粕進一步提高彈性體的模量。然而，該漿粕處於一種其品質特別適合分散在彈性體中並增加對彈性體的附著力的形式。本發明漿粕具有特別高的表面面積，由至少兩種有機聚合物材料的組合製成。
本發明纖維狀聚合物漿粕可通過對用要求組分聚合物材料製成的纖維絮凝物實施精製而製成；該絮凝物可通過由該組分聚合物材料的共混物紡絲生產的纖維經切斷製成。本發明最經常使用的漿粕是主要含對位芳族聚醯胺的漿粕。對位芳族聚醯胺可由其硫酸溶液的紡絲製成；任何其他組分材料，在此情況下，都必須可溶於硫酸並在其中保持穩定。
所謂「對位芳族聚醯胺」是指這樣的聚醯胺，其中至少85％醯胺(-CO-NH-)鍵按照對位取向直接連接在兩個芳環上。
添加劑可與對位芳族聚醯胺一起使用，並且發現，多達10wt％的其他聚合物材料可與芳族聚醯胺摻混，或者可使用具有多達10％其他二胺替代該對位芳族聚醯胺的二胺和多達10％其他二醯氯替代該對位芳族聚醯胺的二醯氯的共聚物。聚(對苯二甲醯對苯二胺)(PPD-T)是本發明的實施所優選的對位芳族聚醯胺。所謂PPD-T是指由對苯二胺與對苯二甲醯氯按1∶1的摩爾比聚合生成的均聚物，也指少量其他二胺與該對苯二胺和少量其他二醯氯與對苯二甲醯氯相結合生成的共聚物。一般而言，其他二胺和其他二醯氯的用量可高達對苯二胺或對苯二甲醯氯的約10mol％，或可能稍高，只要該其他二胺和二醯氯不具有幹擾聚合反應的活性基團。PPD-T也指結合進了其他芳族二胺和其他芳族二醯氯，例如，2，6-萘二甲醯氯或氯-或二氯代對苯二甲醯氯所生成的共聚物；只要其他芳族二胺和芳族二醯氯的存在量不妨礙製備各向異性紡絲原液。PPD-T的製備描述在美國專利3,869,429、4,308,374和4,698,414中。
可用於製備本發明漿粕的聚合物材料的例子包括上述的對位芳族聚醯胺和共聚物、環脂族聚醯胺和脂族聚醯胺，如尼龍6和尼龍66，聚(乙烯基吡咯烷酮)、間位芳族聚醯胺如聚(間苯二甲醯間苯二胺)及其共聚物以及諸如此類。
本發明中使用的漿粕，如上所述，具有高表面面積；而該高表面面積是在該聚合物組合的纖維絮凝物進行精製以製備漿粕的加工期間達到的。纖維和形成的漿粕必須由至少兩種組分聚合物材料製成並且該組分聚合物材料必須彼此不混溶，以使得聚合物材料將以緊密混合但又以纖維形式存在於彼此分開的固相中。該緊密混合但由分開的固相構成的纖維，當被精製為漿粕時，產生具有兩種截然不同聚合物材料的疇(domains)的漿粕顆粒；——一相是連續主要聚合物相，通常是對位芳族聚醯胺聚合物，另一相是不連續次要聚合物相，通常是該組合中的另一聚合物組分。
主要聚合物，如上所述，是纖維中以及精製後纖維漿粕中的連續聚合物相。在漿粕組合物的構成中，主要聚合物佔到總組合物的65～97wt％。次要聚合物佔到總組合物的3～35wt％並在纖維中作為不連續聚合物相存在，並且精製後濃縮在纖維漿粕的外表面。
在絮凝物受到研磨或打漿，結果使單根纖維破碎為漿粕顆粒的精製加工過程中，不連續的次要聚合物以遍及整個纖維的材料小疇的形式存在，因此在精製加工中起到纖維結構中的斷裂點作用，促使精製為漿粕的過程進行得順利和更加完全。精製後，部分來自每個斷裂點的不連續、次要聚合物將存在於精製加工所產生的每個漿粕顆粒的表面處。
用由單一聚合物材料或由聚合物材料的可混溶因而不具有不連續次要聚合物疇的共混物製成的絮凝物精製而成的漿粕，將不具有此種高表面面積或者，如果經受足以達到此種高表面面積的精製作用，其高表面面積的得來靠的是漿粕顆粒更小，但同時長徑比則更低，故不是那麼有用。
本發明使用的雙組分漿粕的一項重要品質，是漿粕的表面面積或比表面面積。如同本文其他地方所述，由雙組分聚合物材料共混物製成的纖維絮凝物，憑藉不連續次要聚合物疇的存在所提供的斷裂點很容易精製為高表面面積漿粕。高表面面積之所以重要是因為，表面面積是絮凝物纖維原纖化程度的標誌。大表面面積(以及，因此高度原纖化)意味著，漿粕將具有更多與基質聚合物材料的接觸，並因此對基質聚合物材料的品質具有更大的作用。此種組合物的漿粕應具有至少6m2/g——優選至少8m2/g，更優選至少10m2/g的比表面面積。
除了在纖維中利用至少兩種聚合物材料的不可混溶組合之外，本發明漿粕的製造與由單相聚合物材料的纖維製造漿粕基本一樣。雙組分材料纖維按照與單組分纖維紡絲一樣的方式紡絲。就以對位芳族聚醯胺作為主要組分的纖維而言，優選採用著名的所謂「空氣隙紡絲」，例如在上面提到的美國專利5,094,913中所描述的。一般來講，雙組分纖維的精製所需要的能量比單組分纖維精製少，因為，上面已經解釋過，雙組分纖維在磨漿力(refining forces)作用下更容易原纖化。
本發明漿粕用於增強彈性體以製造抗張模量與採用其他顆粒材料，包括傳統單組分漿粕，所增強的組合物相比驚人地高的組合物。
本發明組合物包括約1～80wt％纖維狀雙組分漿粕增強材料和20～99，或可能甚至更高，wt％待增強聚合物。漿粕增強材料的用量可在寬範圍內變化，取決於增強後彈性體的預期最終用途。例如，在增強的彈性體是橡膠的用途中，動力傳送帶可具有高達5～20wt％漿粕，而輪胎則可具有少至0.5～5wt％漿粕。還有，本發明組合物可以以非常高的漿粕含量——例如50～80wt％——作為「母料」用在進一步彈性體共混物的製造中，起到促進漿粕分散的作用。
可用本發明漿粕增強的彈性體的例子是苯乙烯丁二烯橡膠(SBR)；天然橡膠(NR)；異戊二烯橡膠；丁基橡膠(BR)；丁二烯橡膠、乙烯丙烯二烯共聚物(EPDM)；聚氯丁二烯(CR)；丁腈橡膠(NBR)；氫化丁基橡膠(HNBR)；聚氨酯；乙烯/辛烯共聚物；彈性體乙烯丙烯酸類共聚物；氟彈性體；矽橡膠；以及諸如此類。
本發明雙組分漿粕與待增強彈性體可採用任何手段結合在一起，只要能產生漿粕與彈性體的緊密、基本均勻的混合物。漿粕與彈性體結合的一種優選方法是漿粕與彈性體在擠塑機中按照美國專利5,830,395的方法進行摻混。該專利的方法包括將溼漿粕引入到擠塑機中，在擠塑機中乾燥該漿粕，將聚合物引入到擠塑機中與乾燥漿粕進行混合，然後從擠塑機中擠出基本均勻的漿粕與聚合物的組合物。一種用於將漿粕與彈性體結合的優選方法是，按照美國專利5,205,972和5,205,973，將漿粕與彈性體的膠乳在擠塑機中摻混。這兩個專利的方法包括，溼漿粕與彈性體的膠乳在擠塑機中摻混，膠乳在擠塑機中凝固，共混物脫水，殘餘水蒸發，以及從擠塑機排出漿粕與彈性體的組合物。
其他漿粕與彈性體結合的措施包括，幹漿粕分散在彈性體的溶劑溶液中並蒸發該溶劑；幹漿粕與液態彈性體混合；漿粕與彈性體的水乳液混合併蒸發掉水；以及諸如此類。如何達到結合的方法並不重要，只要產物是漿粕與聚合物的基本均勻分散體。
試驗方法彈性體抗張性能——諸性能是採用ASTM D412-98a，試驗方法A和模具C(Die C)測定的。按該試驗確定的模量值叫做在給定伸長下的抗張應力，代表將試樣的均一斷面拉伸到給定伸長值所要求的應力。模具C產生一種啞鈴形樣品，其縮小部分小於25mm寬並具有約2mm的厚度。試樣的隔距採用50cm，滑動橫梁(cross head)速度採用50cm/min。實施例中給出在列出的幾種伸長值下的數值。
纖維長度——纖維長度採用Kajaani FS-200儀器(Kajaani電子公司，Kajaani，芬蘭)測定。製備一種濃度足以以40～60根纖維每秒鐘的速率進行分析的纖維水淤漿。讓淤漿通過儀器毛細管以暴露在雷射束下並藉助探測器確定纖維長度。儀器根據探測器輸出實施計算並報告3種不同的長度——算術平均長度、長度-加權平均長度以及重量-加權平均長度。
比表面面積——採用單點BET氮吸收方法利用Strohlein表面面積儀(標準儀器公司，Charleston，WV)確定表面面積。洗滌過的漿粕樣品在配衡的樣品燒瓶中進行乾燥，稱重並放在儀器上。氮氣在液氮溫度被吸收。利用樣品與參照燒瓶之間的壓差(U形管壓力計讀數)測定吸收，並根據U形管壓力計讀數、氣壓計壓力和樣品重量計算出比表面面積。
實施例本發明組合物包括由聚合物組合製造連續纖維經切斷得到的絮凝物所製成的漿粕。絮凝物用的纖維可由要求的聚合物組合的溶液紡絲而成。這些實施例的連續纖維是由含聚(對苯二甲醯對苯二胺)(PPD-T)和選自聚(乙烯基吡咯烷酮)(PVP)、尼龍6，6和聚(間苯二甲醯間苯二胺)(MPD-I)至少之一的溶液，採用例如公開在美國專利5,094,913中的濃硫酸溶液的空氣隙紡絲方法紡制的。
絮凝物纖維由那些連續纖維切斷而成，然後該絮凝物餵入到30cm實驗室磨漿機(Sprout-Bauer製造)中。絮凝物纖維的線密度為1.5旦，長度0.64cm，以1.5wt％在水中的淤漿形式餵入。纖維通過在各種不同板間隙設定值下多次送過該磨漿機而精製為漿粕。精製後，形成的漿粕物料用泵送過袋式過濾器並脫水至固體含量介於約8～16wt％固體；測定漿粕特性。這些漿粕特性載於表I。
表I漿粕組分和特性次要聚合物面積KAJAANI長度mm＜0.2mm代號類型WT％m2/gAR*LWT*WWT*P*A 無 0 8.30 0.16 0.621.6976.3B 無 0 9.00.18 0.621.4172.7C PVP 10.7 13.9 0.22 0.692.0460.6D PVP 10.7 21.2 0.22 0.571.2860.4E 6，6尼龍 10 11.9 0.24 0.651.4758.7F 6，6尼龍 10 19.5 0.23 0.601.4459.1G MPDI 10 9.70.22 0.802.3462.9H MPDI 10 18.9 0.22 0.591.3961.7I PVP 20 21.9 0.26 0.641.4854.4J PVP 3.710.4 0.21 0.922.8668.8K PVP 20 18.3 0.29 0.741.6248.2L PVP 16.7 22.0 0.24 0.611.3656.2M PVP 10.7 8.80.24 0.812.6759.7N PVP 10.7 19.5 0.23 0.671.6259.50 PVP 16.7 16.6 0.26 0.721.7354.8P PVP 20 12.3 0.24 0.651.6957.3Q PVP 16.7 10.5 0.27 0.832.5353.9R PVP 3.717.3 0.16 0.410.8472.2S PVP 10.7 14.5 0.24 0.691.8958.7T MPDI 5 9.50.24 0.902.5863.0U MPDI 5 14.1 0.23 0.681.6760.3V MPDI 10 10.8 0.26 0.782.1456.5W MPDI 10 20.2 0.25 0.651.4056.0ZZ 不含纖維，對照例*AR＝算術平均值長度*LWT＝長度-加權平均長度*WWT＝重量-加權平均長度*P＝物料中0.2mm以下的纖維百分率為製備用於製造本發明組合物和對照組合物的纖維-基質母料，首先，漿粕與彈性體合在一起。為製造這些實施例用的組合物，此種組合是這樣實現的約400重量份約10wt％漿粕的含水漿料利用劇烈、高剪切攪拌作用分散在約3000重量份水中。Alcogum 6940和AlcogumSL-76的約25重量份12wt％的溶液和3重量份20wt％的溶液，分別，由Alco化學公司銷售，加入到漿粕分散體中作為流變學改性劑。加入給共混物提供133重量份幹橡膠數量的彈性體膠乳。例如，約700重量份19wt％苯乙烯丁二烯橡膠膠乳或約222重量份60wt％天然橡膠膠乳，其中膠乳加入量取決於膠乳濃度。向該混合物中加入100重量份凝固劑。凝固劑是一種5wt％乙酸和25wt％氯化鈣的水溶液。漿粕和彈性體一起凝固，凝固的塊料在手動機械壓力機中脫水，然後進行乾燥。
為確定本發明組合物的效力，上面所描述的母料與彈性體摻混，然後對摻混物進行試驗。摻混是在兩段法中採用本伯裡密煉機和二輥開放式煉膠機(2-roll rubber mill)進行的。每種範例彈性體基質需要的成分一一載於下表中；但要知道，這些配方乃是一般使用的配方，僅代表本發明組合物能改善的大量此類彈性體配方中的少數幾個。在方法的第一階段，開動本伯裡密煉機並依次加入1/2彈性體、漿粕母料和1/2彈性體。大約1min後，加入氧化鋅和1/2碳黑；又過1.5min後，加入除了硫化材料之外的所有其餘成分。再過約4min後，物料轉移到二輥開放式煉膠機中，在此，物料每邊切3次並切頭3次地進行混煉，然後出片。
在方法的第二階段，在運轉著的本伯裡密煉機中依次加入，1/2第一階段的物料、硫化材料，以及1/2第一階段的物料。約2min後，物料轉移到二輥開放式煉膠機上，在此，物料每邊切5次並切頭3次地進行混煉，最後出片。
每種組合物按照上面的程序混煉，結果製成漿粕增強的彈性體材料。獲得的彈性體材料接受抗張模量試驗，以確定用本發明組合物中的漿粕所增強的彈性體材料與以其他漿粕或不用漿粕增強的彈性體材料之間的差別。
關於實施例的詳細解釋，將分成若干實施例組，在下面給出實施例1～9在這些實施例中，各種不同漿粕與丁腈橡膠(NBR)混合製成本發明組合物。首先，漿粕以母料形式按照30重量份漿粕在100重量份NBR中的濃度進行混煉。該母料再按13重量份該母料在90重量份NBR中的濃度進行混煉。最終組合物與對照樣對照著評估將它按3重量漿粕每100重量份彈性體的濃度進行混煉，並測定幾種伸長下的組合物材料的抗張模量。這些實施例的彈性體基質載於表II。
表II成分作用重量份NBR NBR橡膠 90漿粕母料 纖維增強劑 13氧化鋅 活化劑 5硬脂酸 操作助劑 5Agerite樹脂D 穩定劑 2Durex 12687 活化劑 2HiSil 233二氧化矽增強劑 45二氧化鈦 顏料 5硫黃 硫化劑 1.5Altax硫化劑 1二甘醇 促進劑 1表III給出漿粕的加入量和表面面積並列出幾種組合物的抗張模量。可以看出，本發明混煉的組合物無一例外地表現出抗張模量顯著高於對照例的模量。
表III代號實施例號次要表面模量(psi)，在下列％伸長下聚合物面積10 30 50 100(wt％)(m2/g)A 1C 無8.3 413 810 10031228B 2C 無9.0 367 747 940 1161C 3 PVP 13.9 591 107213161629D 4 (10.7) 21.2 713 106512491490E 5 Nyl 6，6 11.9 723 144718252258F 6 (10) 19.5 873 130715161767G 7 MPD-I 9.7 650 118314541803H 8 (10) 18.9 567 973 11751444ZZ*9-無漿粕 159 227 258 323*ZZ＝無纖維增強劑實施例10～18在這些實施例中，各種不同漿粕與天然橡膠和丁苯橡膠(NR/SBR)混合製成本發明組合物。首先，漿粕以母料形式按照30重量份漿粕在100重量份SBR中的濃度進行混煉。該母料再按13重量份該母料在90重量份50/40 NR/SBR共混物中的濃度進行混煉。最終彈性體組成是50/50 NR/SBR。該組合物與對照樣對照著評估將它們按3重量漿粕每100重量份50/50 NR/SBR的濃度進行混煉，並測定幾種伸長下的混煉材料的抗張模量。這些實施例的彈性體基質載於表IV。
表IV成分作用重量份RSS#1 天然橡膠(幹) 50SBR 1502SBR橡膠(幹) 40漿粕母料纖維增強劑 13GPT Black(N-299)增強劑 45Sundex 790 操作助劑 9VANWAX H Special潤滑劑 1Dustan 6PPD 穩定劑 2VANOX 2 穩定劑 1氧化鋅 活化劑 3硬脂酸 操作助劑 3硫黃硫化劑 1.6AMAX促進劑 0.8Accelerator DPG 促進劑 0.4表V給出漿粕的加入量和表面面積並列出幾種組合物的抗張模量。可以看出，本發明混煉的組合物無一例外地表現出抗張模量顯著高於對照例的模量。
表V代號實施例號次要表面模量(psi)，在下列％伸長下聚合物面積10 30 50 100(wt％)(m2/g)A 10C無 8.3 540 842 888 914B 11C無 9.0 460 733 769 790C 12 PVP 13.9957 123812681273D 13(10.7)21.2843 121812831317E 14Nyl 6，6 11.9965 123712751290F 15(10) 19.51025 127312991306G 16MPD-I 9.7 696 964 10061034H 17(10) 18.9978 122412551259ZZ*18 -無漿粕 74 127 164 263*ZZ＝無纖維增強劑實施例19～24在這些實施例中，各種不同漿粕與天然橡膠(NR)混合製成本發明組合物。首先，漿粕以母料形式按照30重量份漿粕在100重量份NR中的濃度進行混煉。該母料再按21.75重量份該母料在83.25重量份NR中的濃度進行混煉。最終組合物與對照樣對照著評估將它按3重量漿粕每100重量份彈性體的濃度進行混煉，並測定幾種伸長下的組合物材料的抗張模量。這些實施例的彈性體基質載於表VI。
表VI成分作用重量份RSS#1 天然橡膠 83.25漿粕母料 纖維增強劑 21.75氧化鋅 活化劑 8硬脂酸 操作助劑 1.5Agerite樹脂D 穩定劑 1.5Permanox 6PPD 穩定劑 1.5Circo Light Oil操作助劑 2FEF N550 碳黑 3080％Insol.硫黃 硫化劑 4.5BBTS 促進劑 1表VII給出漿粕的加入量和表面面積並列出幾種組合物的抗張模量。可以看出，本發明混煉的組合物無一例外地表現出抗張模量顯著高於對照例的模量。
表VII代號實施例號次要表面模量(psi)，在下列％伸長下聚合物面積10 25 50 100(wt％)(m2/g)A 19C無 8.3 269 826 983 965B 20C無 9.0 403 816 906 909C 21 PVP13.91194144714621469D 22 (10.7) 21.21649201519651920I 23 PVP21.9920 183618781821(20)ZZ*24 -無漿粕 35 68 109 183*ZZ＝無纖維增強劑實施例25～33在這些實施例中，各種不同漿粕與氯丁橡膠混合製成本發明組合物。首先，漿粕以母料形式按照30重量份漿粕在100重量份氯丁橡膠中的濃度進行混煉。該母料再按26重量份該母料在80重量份氯丁橡膠中的濃度進行混煉。最終組合物與對照樣對照著評估將它按6重量漿粕每100重量份氯丁橡膠的濃度進行混煉，並測定幾種伸長下的混煉材料的抗張模量。這些實施例使用的彈性體基質載於表VIII。
表VIII成分作用重量份氯丁橡膠GRT 彈性體基質 80漿粕母料纖維增強劑 26硬脂酸 操作助劑1氧化鎂 硫化劑 4Agerite Stalate S 穩定劑 2Sundex 790 操作助劑10SRF N774碳黑58氧化鋅 硫化劑 5表IX給出漿粕的加入量和表面面積並列出幾種組合物的抗張模量。可以看出，本發明混煉的組合物幾乎總是表現出抗張模量顯著高於對照例的模量。
表IX代號實施例號次要表面模量(psi)，在下列％伸長下聚合物面積10 25 50 100(wt％)(m2/g)A 25C 無 8.31583 20121964 1885B 26C 無 9.01402 17761808 1797C 27 PVP13.9 1858 22532276 --D 28 (10.7) 21.2 2080 2476 -- --E 29 Nyl 6，6 11.9 2038 2299 -- --F 30 (10) 19.5 1573 18851996 2025G 31 MPD-I 9.71778 19992028 1990H 32 (10) 18.9 1797 22062403 --ZZ*33 -無漿粕 96 177 280 555*ZZ＝無纖維增強劑實施例34～53在這些實施例中，各種不同漿粕與天然橡膠(NR)混合製成本發明組合物。首先，漿粕以母料形式按照30重量份漿粕在100重量份NR中的濃度進行混煉。該母料再按21.75重量份該母料在83.25重量份NR中的濃度進行混煉。最終組合物與對照樣對照著評估將它按5重量份漿粕每100重量份NR的濃度進行混煉，並測定幾種伸長下的混煉材料的抗張模量。這些實施例使用的彈性體基質與實施例19～24中使用的相同。
表X給出漿粕的加入量和表面面積並列出幾種組合物的抗張模量。可以看出，本發明混煉的組合物無一例外地表現出抗張模量顯著高於對照例的模量。
表X代號實施例號次要表面模量(psi)，在下列％伸長下聚合物面積10 25 50 100(wt％)(m2/g)B 34C無 9.0 393 861 993 1036J 35 PVP 10.4 842 117013311422(3.7)K 36 (20) 18.3 797 131216431797L 37 (16.7) 22.0 117315941772 --M 38 (10.7) 8.8 1377148014661396I 39 (20) 21.9 884 15281762 --N 40 (10.7) 19.5 696 964 10061034K 41 (20) 18.3 978 122412551259O 42 (16.7) 16.6 1388172318481952P 43 (20) 12.3 155418611936 --I 44 (20) 21.9 119916461772 --Q 45 (16.7) 10.5 1504174918081851R 46 (3.7)17.3 909 145116141678P 47 (20) 12.3 1483171817781781S 48 (10.7) 14.5 1055147616601752R 49 (3.7)17.3 747 133115541652T 50 MPD-I9.5 970 133114301485(5)U 51 (5) 14.1 923 128613721408V 52 (10) 10.8 1004130213721419W 53 (10) 20.2 724 123414621602實施例54～73在這些實施例中，各種不同漿粕與天然橡膠(NR)混合製成本發明組合物。首先，漿粕以母料形式按照30重量份漿粕在100重量份NR中的濃度進行混煉。該母料再按8.71重量份該母料在93.29重量份NR中的濃度進行混煉。最終組合物再次與對照樣對照著評估將它按2重量份漿粕每100重量份NR的濃度進行混煉，並測定幾種伸長下的混煉材料的抗張模量。這些實施例使用的彈性體基質載於表XI。
表XI成分作用重量份RSS#1 天然橡膠 93.29漿粕母料 纖維增強劑8.71氧化鋅 活化劑8硬脂酸 操作助劑 1.5Agerite樹脂D 穩定劑1.5Permanox 6PPD 穩定劑1.5Circo Light Oil操作助劑 2FEF N550 碳黑 3080％Insol.硫黃 硫化劑4.5BBTS 促進劑1表XII給出漿粕的加入量和表面面積並列出幾種組合物的抗張模量。可以看出，本發明混煉的組合物幾乎總是表現出抗張模量顯著高於對照例的模量。
表XII代號實施例號次要表面模量 (psi)，在下列％伸長下聚合物面積1025 50 100(wt％)(m2/g)B 54C 無 9.0 131 392 581 668J 55 PVP10.4392 755 885 987(3.7)K 56 (20) 18.3392 856 10451176L 57 (16.7) 22.0581 929 10891248M 58 (10.7) 8.8 392 755 885 929I 59 (20) 21.9493 885 10601176N 60 (10.7) 19.5769 1030 11321248K 61 (20) 18.3435 798 10601234O 62 (16.7) 16.6392 769 943 1045P 63 (20) 12.3479 914 10741176I 64 (20) 21.9435 914 11471306Q 65 (16.7) 10.5421 827 10011045R 66 (3.7) 17.3145 406 842 1001P 67 (20) 12.3232 639 10451161S 68 (10.7) 14.5160 392 784 1001R 69 (3.7) 17.3218 581 900 1030T 70 MPD-I 9.5 189 522 769 856(5)U 71 (5)14.1102 305 653 885V 72 (10) 10.8160 406 682 798W 72 (10) 20.2232 624 827 91權利要求
1.一種組合物，它包含20～99重量％彈性體和1～80重量％與之均勻結合的纖維狀聚合物漿粕，其中纖維漿粕是至少兩種有機聚合物材料的均勻組合併具有大於6m2/g的表面面積。
2.權利要求1的組合物，其中漿粕的一種有機聚合物材料是對位芳族聚醯胺。
3.權利要求2的組合物，其中漿粕的對位芳族聚醯胺有機聚合物材料是聚(對苯二甲醯對苯二胺)。
4.權利要求1、2或3的組合物，其中漿粕中的有機聚合物材料在硫酸中可溶解但彼此不混溶。
5.權利要求1、2或3的組合物，其中漿粕是精製纖維絮凝物。
6.權利要求1的組合物，其中漿粕包括聚(對苯二甲醯對苯二胺)和至少一種選自聚(間苯二甲醯間苯二胺)、環脂族聚醯胺、脂族聚醯胺和聚乙烯基吡咯烷酮的其他有機聚合物材料。
7.權利要求1的組合物，其中纖維漿粕具有大於8m2/g的表面面積。
全文摘要
本發明涉及以具有高表面面積、由至少兩種有機聚合物材料的組合構成的漿粕增強的高模量彈性體組合物。
文檔編號C08L77/10GK1479824SQ01820217
公開日2004年3月3日 申請日期2001年11月27日 優先權日2000年12月7日
發明者D·W·普裡奧爾, M·R·特魯比, D W 普裡奧爾, 特魯比 申請人:納幕爾杜邦公司