耐二甲醚的橡胶组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种耐二甲醚的橡胶组合物，其用于形成在与气态或液态二甲醚接触的部件中所用的橡胶元件，该橡胶组合物包含：由单体组分获得的三元共聚物，所述单体组分包括乙烯、α-烯烃和二烯化合物；以及低分子量聚乙烯。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种橡胶组合物，其适合于形成在这样的设备或仪器中所使用的橡胶 元件，该设备或仪器在生产、存储、运输、供应、或使用二甲醚(下文缩写为“DME”)的阶段中 与气态或液态的DME接触。
技术介绍
在加压和加热条件下，通过使用模具等，将包含合成橡胶作为主要材料以及橡胶 化学品(例如，交联剂、交联助剂和填料)的组合物成型而获得的橡胶类密封材料(例如， 橡胶0形圈)具有适度的挠性、与接头表面的良好贴合性、以及优异的密封性。因此，它们 已经被广泛用于各种工业的设备和仪器中。在这些各种工业中，在LP气体工业中，橡胶类密封材料(尤其是对LP气体具有良 好的化学耐性的NBR或氟橡胶)已经被大量用于(例如)在供给设施(例如，一次基础设 施、二次基础设施和加油站)、或在运输设施(例如，外航船只、沿海船只和油轮)中的管道 接头、阀门等设备中(例如，参见非专利文献1)。在日本，LP气体包含丙烷和丁烷作为主要成分，并且易于运输和储存。因此，在日 本所有家庭的约阳％ (即，在25，000，000户家庭)中LP气体用作家庭能源，并且其还作为 运输应用的燃料而用于几乎所有的出租车。此外，LP气体还广泛用于诸如包括铁和钢制造 的制造应用、电力应用以及石油化工原料应用之类的工业应用中。因此，LP气体是对人们 的生活和工业经济而言必不可少的能源。然而，LP气体进口的约80%依赖于中东。此外，近年来，随着亚洲国家(如中国和 印度)的收入水平增加，对作为弥散型燃料(dispersion fuel)的LP气体的需求也快速增 长。由于供应紧张以及需求旺盛，导致LP气的价格一直稳定在较高水平。鉴于上述情况，人们已经趋向于积极寻找新的能源，并将注意力集中到DME上，因 为DME的工厂建造成本低且能够有效地利用较小的气田。DME的化学结构是CH3OCH3，通常 通过DME合成法，使用将天然气、伴生气、煤等气化获得的合成气(C02、H2)作为原料而获得。 DME干净，不产生灰尘，当燃烧时不产生SOx并且产生的NOx的量也少。因此，人们已经研究 了 DME在发电、锅炉、家庭、汽车等中作为燃料的应用。此外，DME的物理性质(例如，蒸汽 压)类似于LP气体，因此其还具有这样的优点可以利用LP气体的基础设施，这样做经济 合算。非专利文献1 :“DME Review Meeting”! 印ort，自然资源和能源厅自然资源和燃料 局石油分配和零售科；液化石油气中心；以及日本液化石油气协会，1996年8月8日出版， 第5-6页。
技术实现思路
然而，DME在化学上被分类为醚，其对有机化合物(例如，塑料和橡胶)具有高透 气性、并且容易使这些有机化合物溶胀或溶解。因此，DME具有与由丙烷和丁烷(它们是石蜡烃)组成的LP气完全不同的化学性质。如上所述，NBR或氟橡胶已经在LP气的存储槽 或管道中被用作密封材料。然而，这些橡胶材料对DME具有低的耐性，因此它们相对来说易 于被腐蚀。具体而言，根据本专利技术人的实验，已经清楚的是通过与DME接触，NBR和氟橡胶被 显著溶胀，因此，与LPG的渗透性相比，DME的渗透性提高了十倍以上，导致其不能充分发挥 作为密封材料的作用。如上所述，虽然人们已将注意力集中到作为LP气的替代燃料的主要候选物的DME 上，但是为了可以直接地使用LP气的基础设施，迫切需要开发出对DME具有高耐性(耐 DME)的橡胶材料。因此，本专利技术的目的是提供一种用于形成耐DME和LP气的橡胶元件的橡 胶组合物。为了解决上述问题本专利技术人进行了研究。结果发现，通过将三元共聚物(其由包 括乙烯、α-烯烃和二烯化合物在内的单体组分获得)与低分子量聚乙烯共混而获得的橡 胶组合物表现出优异的耐DME性，并且还具有良好的耐LP气体性，从而完成本专利技术。也就 是说，本专利技术提供下列耐DME的橡胶组合物(1) 一种耐二甲醚的橡胶组合物，其用于形成在与气态或液态二甲醚接触的部件 中所使用的橡胶元件，该橡胶组合物包含由单体组分获得的三元共聚物，所述单体组分包括乙烯、α -烯烃和二烯化合物； 以及低分子量聚乙烯。(2)根据上述(1)所述的耐二甲醚的橡胶组合物，其中所述低分子量聚乙烯的粘 度平均分子量为大于或等于1，000,并且相对于100重量份的所述三元共聚物，该低分子量 聚乙烯的量为5至50重量份。(3)根据上述(1)或(2)所述的耐二甲醚的橡胶组合物，其中，所述三元共聚物中， 相对于总的单体组分，乙烯的含量为大于或等于阳质量％。(4)根据上述(1)至C3)中任一项所述的耐二甲醚的橡胶组合物，其中所述α -烯 烃是丙烯。(5) 一种橡胶元件，其包含根据上述(1)至(4)中任一项所述的耐二甲醚的橡胶组 合物。本专利技术的耐DME的橡胶组合物具有优异的耐DME性并且还具有优异的耐液化石油 气(LP气)性，因此适合用作形成橡胶元件(例如，设备或仪器的0形圈、垫片、包装材料、 油密封件、膜片、软管和橡胶塞)用的材料，尤其适合用于形成与DME和LP气体接触的密封 材料。本专利技术的最佳实施方式下面将详细说明本专利技术。本专利技术的耐DME橡胶组合物是通过将由单体组分获得的三元共聚物与低分子量 聚乙烯共混而获得的橡胶组合物，所述单体组分包含乙烯、α -烯烃和二烯化合物。在三元共聚物中，α-烯烃的实例包括丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯等。α -烯烃 可以单独使用或者两种或多种组合使用。二烯化合物的实例包括亚乙基降冰片烯、乙烯基 降冰片烯等。工业上已经使用了 3种二烯化合物，S卩，双环戊二烯(DCPD)、5-亚乙基-2-降冰片烯(ENB)和1，4_己二烯(1，4-HD)。二烯化合物可以单独使用或者两种或多种组合使 用。本专利技术中，α -烯烃不包括二烯化合物。在这些三元共聚物中，优选的是乙烯-丙烯-二 烯橡胶(下文中缩写为“EPDM”)，其中，α-烯烃优选为丙烯因为其易于从市场获得。此外， 相对于总的单体组分，在单体组分中乙烯的含量优选为大于或等于阳质量％，更优选为大 于或等于60质量％。此外，相对于总的单体组分，在单体组分中乙烯的含量优选不超过75 质量％，更优选不超过70质量％。本专利技术的耐DME橡胶组合物可以含有一种或两种以上的 三元共聚物。在本专利技术中，“低分子量聚乙烯”是指粘度平均分子量为500至15，000的聚乙烯。 首先，粘度平均分子量大于或等于1，000的聚乙烯是优选的，并且粘度平均分子量为1，000 至10，000的聚乙烯是更优选的。当使用粘度平均分子量小于500的聚乙烯时，聚乙烯被洗 提到DME中，因此这是不利的。另一方面，当使用粘度平均分子量超过15，000的聚乙烯时， 橡胶组合物变得太刚性，当将该组合物施加到密封材料(如0形圈)时，密封性能不充分， 因此这是不利的。相对于100重量份的三元共聚物，低分子量聚乙烯在橡胶组合物中的量优选为5 至50重量份，更优选为10至45重量份，进一步优选为10至30重量份。小于5重量份时， 可能导致由DME引起的溶胀增加，而超过50重量份则可能导致橡胶组合物整体失去橡胶弹 性，而仅表现出树脂性质。此外，优选的是向本专利技术的耐DME橡胶组合物中加入下列材料中的至少一种除 了低分子量聚乙烯之外的其它填料、以及增塑剂。作为增塑剂，可以使用在常规橡胶树脂中所用的加工油本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种耐二甲醚的橡胶组合物，其用于形成在与气态或液态二甲醚接触的部件中所用的橡胶元件，该橡胶组合物包含：由单体组分获得的三元共聚物，所述单体组分包括乙烯、α－烯烃和二烯化合物；以及低分子量聚乙烯。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：丰田昭德，西本一夫，山本光雄，大村睦，泽田拓巳，
申请(专利权)人：霓佳斯株式会社，国立大学法人东京农工大学，
类型：发明
国别省市：JP