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不釋放氫的硅氧烷基潤滑組合物、其制備方法及其用途

文檔序號:5120730閱讀:430來源:國知局
不釋放氫的硅氧烷基潤滑組合物、其制備方法及其用途
【專利摘要】本發(fā)明涉及本發(fā)明涉及一種潤滑組合物,其特別適合潤滑:-用來生產(chǎn)車輛用充氣或半充氣橡膠輪胎的生料或沒有硫化的外胎的內(nèi)表面,和-用于充氣或半充氣輪胎的成型和硫化的硫化囊袋。
【專利說明】不釋放氨的枯氧燒基潤滑組合物、其制備方法及其用途
[0001] 本申請是申請日為2007年6月15日、申請?zhí)枮?200780026997. 6"、發(fā)明名稱為 "不釋放氨的娃氧焼基潤滑組合物、其制備方法及其用途"的中國專利申請的分案申請。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及一種潤滑組合物,其特別適合潤滑:
[0003] -用來生產(chǎn)車輛用充氣或半充氣橡膠輪胎的生料或沒有硫化的外胎(enveloppes) 的內(nèi)表面,和
[0004] -用于充氣或半充氣輪胎的成型和硫化的硫化囊袋(vessies)。
[0005] 本發(fā)明還涉及涂布本發(fā)明潤滑組合物的硫化囊袋,W及涂布所述潤滑組合物的充 氣或半充氣輪胎。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明另外兩個方面,本發(fā)明涉及所述潤滑組合物的用途,用于潤滑硫化囊 袋和用來生產(chǎn)車輛用充氣或半充氣橡膠輪胎的生料或未硫化外胎的內(nèi)表面。

【背景技術(shù)】
[0007] 車輛用橡膠輪胎通常如下制造;在模壓機(jī)中模塑和硫化生料或沒有硫化且沒有成 型的外胎,在該模壓機(jī)中,借助于可由內(nèi)部流體膨脹的囊袋將生外胎向外壓向模具的表面。 通過該種方法,生外胎對著劃定外胎面的圖案和側(cè)壁的構(gòu)造的模具的外表面成型。該外胎 通過加熱硫化。通常,由流體例如熱氣體、熱水和/或蒸汽所提供的內(nèi)壓使囊袋膨脹,該流 體還參與了用于硫化的熱傳遞。然后使外胎在模具中稍微冷卻,有時通過將涼水或更冷的 水導(dǎo)入囊袋來促進(jìn)該種冷卻。然后開啟模具,通過釋放內(nèi)部流體的壓力給囊袋放氣,并從外 胎模具中取出外胎。外胎的硫化囊袋的該種應(yīng)用是本領(lǐng)域中公知的。
[0008] 公認(rèn)的是,在外胎完全硫化之前的囊袋膨脹階段期間,在囊袋的外接觸表面與外 胎的內(nèi)表面之間發(fā)生明顯的相對移動。同樣,在外胎已經(jīng)模塑和硫化之后,在囊袋放氣和從 輪胎中取出的過程中,在囊袋的外接觸表面與外胎已硫化的內(nèi)表面之間也發(fā)生明顯的相對 移動。
[0009] 如果不在囊袋和外胎內(nèi)表面之間提供適當(dāng)?shù)臐櫥?,囊袋通常具有翅曲的傾向,該 引起模具中的外胎變形W及囊袋自身表面的過度磨損并過度粗趟化。在外胎硫化后和在囊 袋放氣期間的部分外胎硫化循環(huán)的過程中,囊袋表面還傾向于粘著到外胎內(nèi)表面上。此外, 在囊袋表面與外胎表面之間可能存留氣泡,氣泡會促成由傳熱不足引起的外胎硫化缺陷的 出現(xiàn)。
[0010] 為此,囊袋的外表面或生料或未硫化的外胎的內(nèi)表面用合適的潤滑劑進(jìn)行涂布, 該潤滑劑有時被稱作"保護(hù)性膠泥(ciment de chemisage)"。
[0011] 為此在該技術(shù)中已經(jīng)提出了許多潤滑組合物。
[001引特別已知的是FR 2 494 294中所述的潤滑組合物,其包含作為主要成分的優(yōu)選 具有端輕基的反應(yīng)性聚二甲基娃氧焼、優(yōu)選包含Si-H官能團(tuán)的交聯(lián)劑和任選的縮聚催化 齊U。具有Si-H官能團(tuán)的交聯(lián)劑的實(shí)例為甲基氨娃焼、二甲基氨娃焼、聚甲基氨娃焼和聚甲 基氨娃氧焼。該類潤滑組合物的缺點(diǎn)是它們的儲存不穩(wěn)定性。該是因?yàn)?,在該潤滑組合物 的輸送和保存期間從氨釋放起繼續(xù)下去,觀察到乳液結(jié)乳皮。造成現(xiàn)有技術(shù)組合物不穩(wěn)定 性的氨釋放基本上由具有Si-H官能團(tuán)的成分的分解產(chǎn)生。
[0013] 因此非常希望由不含Si-H官能團(tuán)而且仍然具有優(yōu)異的耐久性、潤滑性能和彈性 的成分制備潤滑組合物。
[0014] 構(gòu)成專利申請EP 635 559的主題的組合物是娃氧焼基潤滑組合物,其部分滿足 該些要求。該些組合物特別地更加穩(wěn)定,其中它們在儲存期間不釋放氨。
[0015] 采取乳液形式的該些組合物包含作為必要成分的非反應(yīng)性聚二甲基娃氧焼、優(yōu)選 具有輕基或焼氧基端基的反應(yīng)性聚二甲基娃氧焼、和交聯(lián)劑。然而,它們的耐久性在充氣或 半充氣輪胎的制備中對于實(shí)際應(yīng)用是不足的。
[0016] 作為現(xiàn)有技術(shù)的另一實(shí)例,可W提及國際申請W0-A-03/087227,它描述不釋放氨 的而且可用于輪胎的模塑/脫模的基于娃氧焼的水包有機(jī)娃油乳液形式的組合物,它包 含:
[0017] -(a)任選地,至少一種具有潤滑性能的非反應(yīng)性線性聚有機(jī)娃氧焼油,其具有大 約 5. 10-2-30. IO2Pa. S 的 25°C動態(tài)粘度;
[0018] (a')至少一種反應(yīng)性線性聚有機(jī)娃氧焼油,其每分子包含至少兩個OH基團(tuán)W及 具有 5. 1〇-2-200000、更特別地 5. 1〇-2-150000、優(yōu)選 5. l〇-2-3000Pa. S 的 25°C動態(tài)粘度;
[0019] 化)至少一種帶有可縮合的輕基取代基W及含有至少兩個甲娃焼氧基單元的聚有 機(jī)娃氧焼樹脂;
[0020] (C)至少一種在有機(jī)娃相中可溶而且包含至少兩個能夠與所述聚有機(jī)娃氧焼樹脂 化)反應(yīng)的官能團(tuán)的交聯(lián)劑;
[002。 (d)至少一種能夠催化成分化)與成分(C)的反應(yīng)的縮合催化劑;
[00過 (e)至少一種表面活性劑;和
[0023] 訊水,
[0024] 成分(a) /成分(a')重量比為0-10。
[0025] 當(dāng)該組合物在囊袋上交聯(lián)時,它能夠起潤滑組合物或粘合底漆(primaire d' accrochage)的作用,其具有足夠的潤滑性能W避免使用輔助潤滑組合物。
[0026] 類似的方法在國際申請W0-A-01/40417中得到描述,它還使用錫基催化化合物。
[0027] 然而,盡管有潤滑方面的優(yōu)點(diǎn),但是該類組合物具有使用例如基于錫的金屬型縮 合催化劑的缺點(diǎn),該些催化劑昂貴而且其存在因?yàn)槎拘远遣黄谕?。此外,該些乳液具?在長時間儲存后失去活性的缺點(diǎn),該促成輪胎制造中所用的模壓/囊袋脫除周期中模塑/ 脫模數(shù)的公認(rèn)下降。
[0028] 此外,輪胎工業(yè)持續(xù)研究容許同時獲得下列兩種性能的潤滑組合物:
[0029] -在直接施用于囊袋方面的高耐久性(可用于重型車輛輪胎的制造,W易于接觸 囊袋為特征的操作),
[0030] -在外胎轉(zhuǎn)移到囊袋方面的高耐久性(可用于輕型車輛輪胎的制造,W難于接觸 囊袋為特征的操作,該是處理生料輪胎然后轉(zhuǎn)移到囊袋上的原因),和
[0031] -良好的滑動性能化d小于0. 45)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0032] 本發(fā)明提供改進(jìn)的潤滑組合物,它不釋放氨,不含金屬縮合催化劑,而且還顯示出 優(yōu)異的滑動和耐久性特征,由此使得它們理想地適合在重型和輕型車輛的充氣和半充氣輪 胎硫化過程中使用的囊袋的潤滑。
[0033] 本發(fā)明的潤滑組合物是不釋放氨的水包油乳液形式的娃氧焼基潤滑組合物,其包 含:
[0034] (a)至少一種具有潤滑性能、具有大約20-100000mPa. S的25C動態(tài)粘度的非反應(yīng) 性聚二有機(jī)娃氧焼油(A);
[003引 化)至少一種每分子具有至少兩個OH基團(tuán)的反應(yīng)性線性聚二有機(jī)娃氧焼油炬), 所述聚二有機(jī)娃氧焼具有50-50 X IO6HiPa. S的25C動態(tài)粘度,
[0036] (C)任選地,至少一種聚有機(jī)娃氧焼樹脂(C),它在乳化前帶有可縮合的輕基取代 基W及它在乳化前含有至少兩個不同的選自式(於)3Si〇i/2(M)、(於)2Si〇2/2值)、於Si〇3/2(T) 和Si〇4/2 (Q)的甲娃焼氧基單元,該些單元中的至少一個是T或Q單元,所述式中的於表示 一價有機(jī)取代基,每分子的有機(jī)基團(tuán)於的平均數(shù)對于一個娃原子而言是1-2 ; W及所述樹 脂的輕基或焼氧基取代基的重量含量為0. 1-10重量%,優(yōu)選0. 2-5重量%,
[0037] (d)至少一種在有機(jī)娃相中可溶的交聯(lián)劑值),
[0038] (e)至少一種水溶性交聯(lián)劑巧),它在單體形式下的結(jié)構(gòu)式為:
[0039] 佑)巧1) N-Ra-Si (OH) 3
[0040] 其中Ra表示C1-C2。亞焼基,其中Ri和R2獨(dú)立地表示氨原子或Ci-Q焼基,所述交 聯(lián)劑可呈現(xiàn)為通過一個或多個娃焼醇官能團(tuán)縮合的低聚物形式,
[0041] (f)至少一種表面活性劑(F),
[004引 (g)水似,
[0043] 化)至少一種成膜聚合物佑),
[0044] a)任選地,至少一種增稠劑做,
[0045] (j)任選地,至少一種潤濕劑(I),和
[004引 似任選地,至少一種添加劑(J),
[0047] -另外具有下列條件:
[0048] (1)表面活性劑和水的量足W產(chǎn)生水包油乳液,和
[0049] (2)所述潤滑組合物不含金屬縮合催化劑。
[0050] 本發(fā)明組合物的主要優(yōu)點(diǎn)在于它通過轉(zhuǎn)移或通過直接施用容許獲得潤滑且脫模 的膜,其在多次脫模中保持其性能,不管是否不存在SiH官能團(tuán)。
[0051] 所述乳液的成分(A)、炬)、似、值)、巧)、(巧、(G)、化)、(I)、(J)和化)參照其初 始的化學(xué)結(jié)構(gòu)定義,也就是說是在乳化之前表征它們的結(jié)構(gòu)。一旦它們在水介質(zhì)中,它們的 結(jié)構(gòu)易于在水解和縮合反應(yīng)的作用下極大地改變。
[0052] 在本發(fā)明的上下文中,術(shù)語"非反應(yīng)性的"是指在乳化、所述潤滑組合物的制備和 使用的條件下不會與所述組合物成分中的任一種化學(xué)反應(yīng)的油。
[0053] 優(yōu)選的成分(A)包括具有式Viy2Si化/2重復(fù)單元的聚二有機(jī)娃氧焼,它在其鏈端由 單元V 3V4V5Si〇i/2終端,其中相同或不同的V2、V 3、V4和V5表示選自焼基、帰基、芳基、環(huán)焼 基、環(huán)帰基、芳焼基或焼芳基的一價有機(jī)基團(tuán)。
[0054] 在該些油中,焼基表示優(yōu)選Ci-Cis線性或支化的飽和姪基(例如甲基、己基和丙 基);帰基表示優(yōu)選C2-C8線性或支化的含一個或多個帰屬不飽和度的姪基(例如己帰基、 帰丙基和下二帰基);芳基表示優(yōu)選Ce-Ci。單環(huán)或多環(huán)芳姪基團(tuán)(例如苯基或蔡基);環(huán)焼 基表示優(yōu)選Cs-Cs飽和的單環(huán)或多環(huán)的碳環(huán)基團(tuán)(例如環(huán)己基);環(huán)帰基表示具有一個或多 個不飽和度的環(huán)焼基,優(yōu)選Ce-C8(例如環(huán)己帰基);芳焼基表示例如予基;焼芳基表示例如 甲苯基或二甲苯基。更一般地,焼芳基和芳焼基表示其中芳基和焼基部分如上定義的基團(tuán)。
[0055] 有利地取代基V2、V3、V4和V 5彼此相同。
[0056] 優(yōu)選地,成分(A)是非官能化的線性聚二甲基娃氧焼,換句話說含有式 (CH3)2Si〇2/2的重復(fù)單元W及在其兩端具有畑3)3Si〇l/2。
[0057] -般將成分(A)按每100重量份成分(A)、炬)、似、值)、巧)、(F)、(G)、化)、(I)、 (J)和化)的混合物1-50重量份的比例引入所述組合物,優(yōu)選按3-40重量份的比例,更優(yōu) 選按3-30重量份的比例。
[0058] 成分炬)是每分子具有至少兩個OH基團(tuán)而且具有一般50-50 X IO6HiPa. S的25C 動態(tài)粘度的反應(yīng)性線性聚二有機(jī)娃氧焼油。
[0059] 在本發(fā)明的上下文中,術(shù)語"反應(yīng)性"表示成分炬)對所述組合物中存在的交聯(lián)劑 (D)和/或似的反應(yīng)性。
[0060] 優(yōu)選地,成分炬)與交聯(lián)劑在制備乳液的條件下反應(yīng)。
[0061] 作為優(yōu)選的成分,反應(yīng)性聚有機(jī)娃氧焼炬)包含下列甲娃焼氧基單元:
[0062] M = [(OH)佑)2Si0i/2]和 D =此R4Si〇2/2]
[0063] 在該些式中:
[0064] -R2、R3和R4是相同或不同的選自W下的基團(tuán);Ci-Ce線性或支化的焼基(例如甲 基、己基、丙基、異丙基、了基、異了基、叔了基、正戊基、正己基)Xg-Cg環(huán)焼基(例如環(huán)戊基、 環(huán)己基)、Ce-Cio芳基(例如苯基、蔡基)和Ce-Cis焼基亞芳基(例如甲苯基、二甲苯基)。
[0065] 用于反應(yīng)性聚有機(jī)娃氧焼炬)的優(yōu)選成分可包括下式的線性聚有機(jī)娃氧焼:
[0066]

【權(quán)利要求】
1. 不釋放氫的水包油乳液形式的硅氧烷基潤滑組合物,其包含: (a) 至少一種具有潤滑性能、具有大約20-100000mPa. s的25°C動態(tài)粘度的非反應(yīng)性聚 二有機(jī)硅氧烷油(A); (b) 至少一種每分子具有至少兩個OH基團(tuán)的反應(yīng)性線性聚二有機(jī)硅氧烷油(B),所述 聚二有機(jī)硅氧烷具有50-50 X 106mPa. s的25°C動態(tài)粘度, (c) 至少一種聚有機(jī)硅氧烷樹脂(C),它在乳化前帶有可縮合的羥基取代基以及它在 乳化前含有至少兩個不同的選自式(R°)3Si01/2 (M)、(R°)2Si02/2 (D)、R°Si03/2 (T)和 Si04/2(Q) 的甲娃燒氧基單元,這些單元中的至少一個是T或Q單元,所述式中的R°表示一價有機(jī)取 代基,每分子的有機(jī)基團(tuán)R°的平均數(shù)對于一個硅原子而言是1-2 ;以及所述樹脂的羥基或 烷氧基取代基的重量含量為0. 1-10重量%,優(yōu)選0. 2-5重量%, (d) 至少一種在有機(jī)硅相中可溶的交聯(lián)劑(D), (e) 至少一種水溶性交聯(lián)劑(E),它在單體形式下的結(jié)構(gòu)式為: (R2) (R1)N-Ra-Si(OH)3 其中Ra表示C1-C2tl亞烷基,其中R1和R 2獨(dú)立地表示氫原子或C1-C6烷基,所述交聯(lián)劑 可呈現(xiàn)為通過一個或多個硅烷醇官能團(tuán)縮合的低聚物形式, (f) 至少一種表面活性劑(F), (g) 水⑷, (h) 至少一種成膜聚合物(G), (i) 任選地,至少一種增稠劑(H), (j) 任選地,至少一種潤濕劑(I),和 (k) 任選地,至少一種添加劑(J), _另外具有下列條件: (l) 表面活性劑和水的量足以產(chǎn)生水包油乳液,和 (2)所述潤滑組合物不含金屬縮合催化劑。
2. 權(quán)利要求1的組合物,其中所述成膜聚合物(G)是有機(jī)聚合物膠乳,優(yōu)選苯乙烯-丙 烯酸類共聚物。
3. 權(quán)利要求1的組合物,其中所述成膜聚合物(G)來源于以下物質(zhì)的聚合: -至少一種(甲基)丙烯酸烷基酯單體,其選自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸 乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯和(甲基)丙烯酸丁酯, -苯乙烯單體,和 -任選地,至少一種選自丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、富馬酸和衣康酸的單體。
4. 權(quán)利要求1的組合物,其中所述在有機(jī)硅相中可溶的交聯(lián)劑(D)選自有機(jī)三烷氧基 娃燒、有機(jī)二醜氧基娃燒、有機(jī)二廂基娃燒和四燒基娃酸醋。
5. 權(quán)利要求4的組合物,其特征在于所述在有機(jī)硅相中可溶的交聯(lián)劑(D)為式Y(jié)SiZ3的烷基三烷氧基硅烷,其中Y為烷基和Z為烷氧基。
6. 前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的組合物,其特征在于所述非反應(yīng)性聚二有機(jī)硅氧烷油(A)為 具有式(R)2SiO2x2的重復(fù)單元的線性聚二有機(jī)硅氧烷,它在其鏈端由單元(R)3Si0 1/2終端, 其中R為選自烷基、烯基、芳基、環(huán)烷基、環(huán)烯基、芳烷基和烷芳基的一價有機(jī)基團(tuán)。
7. 權(quán)利要求4的組合物,其特征在于所述非反應(yīng)性聚二有機(jī)硅氧烷油(A)為聚二甲基 硅氧烷。
8. 前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的組合物,其特征在于所述聚有機(jī)硅氧烷樹脂(C)為羥基化 MDT或DT樹脂,其含有至少20重量%的T單元以及羥基基團(tuán)的重量含量為0. 1 % -10 %,優(yōu) 選om
9. 權(quán)利要求6的組合物,其特征在于所述聚有機(jī)硅氧烷樹脂(C)具有0. 2-200000mPa. s的25 °C動態(tài)粘度。
10. 權(quán)利要求1的組合物,其特征在于所述反應(yīng)性線性聚二有機(jī)硅氧烷油(B)的結(jié)構(gòu)式 為:
在該式中n是大于或等于50的整數(shù),相同或不同的R3和R4表示=C1-C 6烷基、C3-C8環(huán) 烷基、C2-C8烯基、C5-C8環(huán)烯基、芳基、烷基亞芳基和芳基亞烷基,上述基團(tuán)各自任選地被鹵 原子(優(yōu)選氟)或氰基殘基取代。
11. 前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的組合物,其特征在于它相對于組合物的總重量含有〇. 5-10 重量%的表面活性劑。
12. 生料充氣或半充氣輪胎,其包含構(gòu)成要與地面接觸的外輪胎胎面的組件,在其內(nèi)表 面上涂布有權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)的組合物。
13. 用于成型和硫化充氣或半充氣輪胎的可膨脹的橡膠囊袋,在其外表面上涂布有權(quán) 利要求1-11中任一項(xiàng)的組合物。
14. 可通過權(quán)利要求13的囊袋在環(huán)境溫度下的干燥或通過在80-150°C的溫度下加熱 獲得的可膨脹的橡膠囊袋。
15. 涂布有權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)的組合物的制品。
16. 可通過加熱權(quán)利要求15的制品獲得的制品。
17. 權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)的潤滑組合物用于制品潤滑的用途。
18. 權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)的潤滑組合物在充氣或半充氣輪胎的成型和硫化中用于 潤滑可膨脹橡膠硫化囊袋的用途。
【文檔編號】C10M173/02GK104357126SQ201410499646
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2007年6月15日 優(yōu)先權(quán)日:2006年6月20日
【發(fā)明者】S·布勒尼格, N·馬丁 申請人:藍(lán)星有機(jī)硅法國公司
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