本發(fā)明涉及以乙烯-丙烯-（可選擇的）非共軛二烯單體（EPDM）的液態(tài)聚合物為基礎(chǔ)的液態(tài)橡膠組合物，該組合物可以噴涂技術(shù)使用，并可在環(huán)境條件下硫化。經(jīng)過(guò)硫化的組合物具有很高的耐氣侯性，所以適宜于外部應(yīng)用，例如用于屋頂覆蓋層、填隙料、密封劑、擋水板等等。

少用或不用溶劑而能以液體形式進(jìn)行外保護(hù)性涂覆，這是十分有吸引力的概念。屋頂覆蓋層是一種主要的外保護(hù)性覆蓋層，屋頂覆層工業(yè)已由人們熟悉的組合瀝青屋頂覆層階段發(fā)展到了單層彈性屋頂覆層階段，而在某些情況下，已發(fā)展到噴覆液體系統(tǒng)階段，如噴涂聚氨酯類(lèi)材料。不過(guò)，聚氨酯型屋頂覆層的耐氣侯性能不夠好，必須再加蓋一層保護(hù)覆層。而使用具有優(yōu)良耐氣侯和耐環(huán)境性能的單層屋頂覆蓋膜正日益得到用戶(hù)的歡迎。

所謂“膜”是指一種彈性薄層。各種膜經(jīng)常以下述方式用于層頂表面上：先只是把它鋪在層頂上，再用石頭壓上、用膠粘上或用機(jī)械方法使其固定在屋頂上。雖然用做上述覆頂膜的有若干種不同的高彈體，但用得最廣泛的是EPDM（乙烯-丙烯-二烯的三元共聚物）。這種材料之所以受歡迎是因?yàn)樵撊簿畚锞哂型怀龅哪蜌夂罴碍h(huán)境性能。采用全膜覆蓋屋頂?shù)囊粋€(gè)主要問(wèn)題是需要將突起物周?chē)⒔涌p和邊緣處封嚴(yán)。目前對(duì)此問(wèn)題是這樣處理的：對(duì)在突起物周?chē)牧蚧蛭戳蚧邚楏w膜的片料或帶料進(jìn)行剪裁使之與突起物相配合，或用抹刀或填隙壓注槍將填隙料和薄漿涂在接縫或邊緣處，這些做法都是十分費(fèi)工的。稱(chēng)為“擋條”（“fla-shing”）的帶料或片料是采用高彈體，如氯丁橡膠（聚（2-氯-1，3-丁二烯））和EPDM制成的。無(wú)論是硫化或未硫化的氯丁橡膠都有許多缺點(diǎn)。它的耐氣侯性差，這是指它的抗高溫性能和抗屋頂表面受到的強(qiáng)紫外線(xiàn)照射的能力而言。事實(shí)上，常有人建議在氯丁橡膠擋條上涂一層起保護(hù)作用的反射涂層。同樣已知的是氯丁橡膠組合物在室外應(yīng)用時(shí)的耐臭氧性、低溫脆化點(diǎn)、電絕緣性和吸水性都不夠好。

不含氯的二烯共聚物高彈體，如聚丁二烯、聚（苯乙烯-丁二烯）和聚（丙烯腈-丁二烯）被認(rèn)為不適宜于室外應(yīng)用，這是由于其耐熱性和耐光性均很差。

已有人建議：將一直用做填隙材料和薄漿以及液態(tài)制品的丁基橡膠（異丁基和異戊二烯的共聚物）用于屋頂覆蓋。但是這種聚合物用于室外也有一系列缺點(diǎn)，包括：耐熱性和耐氣侯性能不高、低溫脆化點(diǎn)高以及粘接性差等。在液態(tài)下，它的分子量最低只能達(dá)到10000。要在噴涂時(shí)應(yīng)用這種材料，至少用50%（重量）的溶劑才能將其稀釋?zhuān)@使其成本提高，容易著火，并且隨著溶劑的揮發(fā)出現(xiàn)出過(guò)大的收縮。

最近出現(xiàn)了一種固體的解聚EPDM，其數(shù)均分子量（Mn）為90000。由于其分子量較高，當(dāng)將此材料與填料和硫化劑摻混時(shí)，需要大量的溶劑，才可以用做半固體的填隙料或密封膠。

美國(guó)專(zhuān)利3，669，918介紹說(shuō)，可將含瀝青材料與分子量約為50，000到100，000的乙烯-丙烯共聚物的摻合物作屋頂覆蓋組合物或保護(hù)層等等。不過(guò)，這種組合物不是液態(tài)的，且必須在100℃以上的溫度下使用。否則，若要以溶液形式使用這種組合物，則需要大量的溶劑。

美國(guó)專(zhuān)利3，919，148中介紹了一種高彈體鋪面材料，它含有瀝青、瀝青-可溶性的不耐油橡膠以及高沸點(diǎn)溶劑。然而這種材料在室溫下不是液體，需要在150℃以上使用。明顯地這只是凝膠作用，而不是硫化，所以其儲(chǔ)存穩(wěn)定性差，混合之后很快就形成膠體。

使用一種分子量在500到20，000范圍內(nèi)的適合于室外應(yīng)用的液體聚合物的可能性，以前一直未能實(shí)現(xiàn)。這是因?yàn)樵谶@樣低的分子量下，所能達(dá)到的彈性太低，以致于不能實(shí)際應(yīng)用。

本發(fā)明以開(kāi)發(fā)一種以液體EP（D）M為基層的液態(tài)橡膠組合物目標(biāo)，它適合制作各種覆蓋層，尤其是屋頂覆蓋層、擋條、填隙料以及密封劑。本發(fā)明申請(qǐng)的特征包括：這種組合物具有接噴涂到垂直表面上而無(wú)下垂現(xiàn)象-此過(guò)程中只用少量溶劑或不用溶劑-以及在環(huán)境條件下膠凝和硫化的能力。硫化的組合物具有很高的耐氣侯性能，因而特別適合于外部應(yīng)用。

本發(fā)明的組合物在環(huán)境溫度下為液態(tài)，它含有低分子量的EP（D）M聚合物，或其混合物，補(bǔ)強(qiáng)劑，硫化劑，需要時(shí)使用的硫化活性劑，以及可選擇使用的增塑油和少量溶劑。

本發(fā)明涉及一種高彈性組合物，其基本特點(diǎn)在于，它在20°～40℃的環(huán)境溫度下是一種液體。這里“液體”的概念與通常的液體概念一致，即具有固定的體積，但形狀取決于容器的形狀。使具體地說(shuō)，這種組合物可用處理液體的方式進(jìn)行處理，如可用泵抽吸，并把它噴涂到接受面上。此組合物中含有：

（A）低分子量液態(tài)EP（D）M聚合物，其分子量在500～20，000范圍內(nèi)。乙烯/丙烯比為85∶15到25∶75，EPDM中與非共軛二烯共聚的三聚物的濃度約為0～25%。

（B）補(bǔ)強(qiáng)劑，如碳黑和（或）二氧化硅，對(duì)每100份高彈體，用量在10到150份范圍內(nèi)。也可以有選擇地加入非補(bǔ)強(qiáng)型填料，如粘土、白粉等。

（C）各種硫化劑。其中包括過(guò)氧化物類(lèi)、硫磺和促進(jìn)劑，以及二肟類(lèi)和過(guò)氧化物（如對(duì)苯醌二肟和過(guò)氧化鉛）。所有這些添加劑的用量以每100份高彈體用2～20份硫化劑為好。

（D）硫化活性劑，這些添加劑是視所采用的具體硫化系統(tǒng)的需要而加入的。對(duì)于過(guò)氧化物型硫化劑，硫化活化劑可以是過(guò)渡金屬的有機(jī)酸鹽，例如鈷或鋼的環(huán)烷酸鹽。對(duì)于硫磺型硫化劑，可以采用速進(jìn)劑;而對(duì)于二肟型硫化劑，可使用氧化劑，如過(guò)氧化鉛、有機(jī)過(guò)氧化物或N-囟素化合物。每100份高彈體中，硫化活化劑的用量為約0.5～20份比較好。

（E）增塑油，這些油是為調(diào)節(jié)物理性能或粘度而選擇添加的。每100份高彈體可以采用0～100份，石蠟油或環(huán)烷烴油類(lèi)。還可予以選擇地使用較小量（35%或更低比較好）的溶劑來(lái)調(diào)節(jié)粘性，并以在環(huán)境溫度下能揮發(fā)的溶劑為好?？梢圆捎弥緹N和芳香烴類(lèi)溶劑，如己烷、甲苯或二甲苯。

除上述成分外，也可以使用對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域中的熟練人員而言是已知的一些常規(guī)配料。其中有抗氧劑、抗臭氧劑、紫外線(xiàn)穩(wěn)定劑、粘合劑、潤(rùn)滑劑、彩色顏料等等。

另外我們還設(shè)想，可以加入諸如熱塑型高彈體，嵌段共聚物等粘性調(diào)節(jié)劑和（或）粘合改進(jìn)劑，其用量是每100份高彈體大約1～15份。

在低含量的補(bǔ)強(qiáng)填料（例如炭黑）存在下，本發(fā)明中的各種液態(tài)EP（D）M聚合物具有極高的拉伸特性。在本發(fā)明過(guò)量中，我們制成了一種具有低粘性、高強(qiáng)度和極好的耐氣侯性的人們預(yù)料不到的獨(dú)特的材料。

本發(fā)明中使用的EP（D）M是乙烯、丙烯以及（可選擇地加入的）非共軛二烯烴類(lèi)的共聚物。其中丙烯雖也可由符合通式CH2CHR的其它α-烯烴來(lái)代替，式中R為C1～C10的直鏈或支鏈烷基，但還是以丙烯為好。本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施方案中，用于EPDM三元聚合物的非共軛二烯烴可以從1，4-己二烯、二聚環(huán)戊二烯（DCPD）和5-亞乙基-2-降冰片烯中選擇。本發(fā)明的EP（乙烯-丙烯）共聚物同EPDM三元共聚物相似，只不過(guò)其中不含非共軛二烯烴部分。上述兩種聚合物的制備在美國(guó)專(zhuān)利3，819，852、3，896，094和3，896，096中有介紹，這里通過(guò)引用這些資料將其內(nèi)容合并于本文。

本發(fā)明可使用的EPDM和EP聚合物的分子量約在500～20，000范圍內(nèi)，較好的是在約1，000～10，000范圍內(nèi)，最好是在約4，700～7，000范圍內(nèi)。乙烯對(duì)丙烯（E/P）的重量比為85∶15到25∶75，較好是60∶40到40∶60，最好是55∶45到45∶55。EPDM中非共軛二烯烴的含量約在0～25%范圍內(nèi)，較好是在5%～13%范圍內(nèi)。應(yīng)用本發(fā)明時(shí)，對(duì)于分子量較低的聚合物，最好采用較高重量含量的非共軛二烯烴;而對(duì)于分子量較高的聚合物，最好采用較低重量含量的非共軛二烯。

所使用的補(bǔ)強(qiáng)劑有炭黑及二氧化硅。使用炭黑是有利的，這是由于它不僅能提供增加強(qiáng)度的效果，還能提供較好的紫外線(xiàn)保護(hù)作用。而當(dāng)需要除黑色以外的其它顏色時(shí)，可以使用二氧化硅或其它非黑色補(bǔ)強(qiáng)劑。在選擇補(bǔ)強(qiáng)劑時(shí)，必須注意到下述眾所周知的現(xiàn)象：所需要的強(qiáng)度增加常常伴隨著粘性的增加，這種粘性增加對(duì)于應(yīng)用，例如噴涂而言是不希望有的。采用較大顆粒的補(bǔ)強(qiáng)劑比較好，因?yàn)樗茱@著增加撕裂強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度，并產(chǎn)生最小的粘性增加。

使用時(shí)，例如噴涂或壓注（將組合物從壓注槍筒中用活塞壓出）時(shí)，可以有意地使粘性增加，以達(dá)到應(yīng)用技術(shù)所需要的一致性，即與其它性能要求偕和的一致性。

對(duì)于本發(fā)明的組合物而言，優(yōu)先選用的是可以在環(huán)境溫度下硫化的系統(tǒng)，因?yàn)樵撓到y(tǒng)可以使這種組合物在任何需要的地方就地應(yīng)用，而無(wú)須進(jìn)行升溫硫化。這樣，我們制得了一種獨(dú)特的組合物，它是一種可以長(zhǎng)期保存而不會(huì)硫化的液體，可以在需要時(shí)進(jìn)行硫化。它可以在環(huán)境溫度下通過(guò)噴涂或任何要求的方法涂覆，其適用期可以從幾分鐘到若干小時(shí)甚至若干天的范圍內(nèi)變動(dòng)，而硫化可在環(huán)境溫度下就地進(jìn)行，這樣就為使用者提供了最大的便利。

這里使用的術(shù)語(yǔ)“環(huán)境溫度”是指室內(nèi)或室外可以到的溫度，此溫度隨季節(jié)變化可以從-20℃以下變到40℃以上。硫化速度在較低溫度下比較慢，而在較高溫度下則加速。

這里雖未規(guī)定溫度下限，但當(dāng)溫度降到約5℃以下時(shí)，通常就不使用本發(fā)明的組合物了。在夏季，可達(dá)40℃以上的高溫，而黑色表面-如屋頂或?yàn)r青-的表面溫度可躍增至65℃或更高。重要的因素是不需要加外熱促使硫化，這樣本發(fā)明的用途就更為廣泛。

本發(fā)明中EPDM聚合物的實(shí)用環(huán)境溫度硫化系統(tǒng)有以下幾種類(lèi)型，但并不局限于這些類(lèi)型：

1）二肟類(lèi)加氧化劑;

2）有機(jī)過(guò)氧化物;

3）超快速硫磺硫化劑;

4）囟代酚醛樹(shù)脂。

對(duì)于本發(fā)明的EP聚合物，可采用有機(jī)過(guò)氧化物或有機(jī)氫過(guò)氧化物作為硫化系統(tǒng)。

所用的二肟類(lèi)硫化系統(tǒng)在美國(guó)專(zhuān)利3，804，798中有一些介紹，這里通過(guò)引用該資料將其內(nèi)容合并于本文。如美國(guó)專(zhuān)利3，804，798所述，二肟類(lèi)既包括醌類(lèi)二肟，也包括非醌類(lèi)二肟。該專(zhuān)利中有將N-囟代酰胺用做二肟的“活化劑”或氧化劑的內(nèi)容。本發(fā)明中，任何適宜的氧化劑都可以用做活化劑，包括金屬過(guò)氧化物（如鉛、錳和鈣的過(guò)氧化物）、有機(jī)過(guò)氧化物（如過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯、過(guò)氧化新戊酸叔丁酯、過(guò)氧化苯甲酰）等。在希望加快有機(jī)過(guò)氧化物的氧化作用的情況下，可以加入對(duì)熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員來(lái)說(shuō)是已知的促進(jìn)劑。這類(lèi)促進(jìn)劑包括過(guò)渡金屬（如銅、鈷、鐵、錳等）的鹽，也包括叔胺類(lèi)（如二甲基苯胺）。

上述有機(jī)過(guò)氧化物本身對(duì)于在環(huán)境溫度下硫化本發(fā)明的EP和EPDM組合物是實(shí)用的。它們包括傳統(tǒng)上使用的過(guò)氧化物，如二烴基過(guò)氧化物、二?；^(guò)氧化物、過(guò)氧酯等等，這些過(guò)氧化物的選擇是根據(jù)儲(chǔ)存穩(wěn)定性、適用期、操作時(shí)的危害性等方面的考慮確定的。在使用這類(lèi)過(guò)氧化物時(shí)，出于穩(wěn)定性方面的考慮，常常采用可以在室溫下儲(chǔ)存的過(guò)氧化物，通常這些過(guò)氧化物包括那些具有約85℃或更高的10小時(shí)半衰期溫度（t）的過(guò)氧化物。這類(lèi)過(guò)氧化物的例子有苯甲酸、乙酸和馬來(lái)酸的叔丁基過(guò)氧酯;過(guò)氧化縮酮，如1，1-二（叔丁基過(guò)氧）-3，3，5-三甲基環(huán)己烷和1，1-二（叔丁基過(guò)氧）環(huán)己烷。正如在有關(guān)二肟型硫化劑的部分中所述，當(dāng)使用過(guò)氧化物時(shí)，可以加入過(guò)渡金屬鹽和某些叔胺類(lèi)化合物以加速環(huán)境溫度下的硫化進(jìn)程。

某些硫磺型硫化系統(tǒng)在環(huán)境溫度下，對(duì)本發(fā)明中的EPDM聚合物具有足夠的硫化速度，在夏季時(shí)黑色表面（如屋頂和瀝青覆蓋的區(qū)域）上達(dá)到較高的溫度情況下尤其是這樣。這類(lèi)硫化系統(tǒng)一般是硫磺與超促進(jìn)劑的混合物-盡管有些硫磺型聯(lián)合系統(tǒng)是硫的給體，并可以在不加硫的情況下使用。常常將這些促進(jìn)劑相互結(jié)合使用，以達(dá)到加快硫化速度的效果。這樣的促進(jìn)劑的實(shí)例有巰基苯并噻唑（MBT）、二烷基二硫代氨基甲酸鋅（其中烷基包括甲基、乙基、丁基、芐基等等）、秋蘭姆類(lèi)促進(jìn)劑（如六硫化四亞甲基秋蘭姆）、鋅-O，O-二正丁基二硫代磷酸酯、烷基二硫脲（如二甲基、二丁基和二苯基硫脲）、二硫化-2，2′-二苯并噻唑以及黃原酸鹽（如二丁基黃原酸鋅）和二硫化二丁基黃原酸，它們是用胺（如二芐基胺）活化的。

另一種類(lèi)型可應(yīng)用于本發(fā)明EPDM聚合物組合物的環(huán)境溫度硫化劑是囟代酚醛樹(shù)脂，它們是對(duì)烷基苯酚與甲醛縮聚物的囟化物，這種硫化劑的一個(gè)實(shí)例是二溴甲基辛基苯酚、該化合物的二溴代二聚物和該化合物的溴甲醇二聚物的混合物。

由于上述各硫化系統(tǒng)都是在環(huán)境溫度下工作的，所以適用期和操作期都是有限的。如果希望本發(fā)明的組合物具有較長(zhǎng)的儲(chǔ)存期，實(shí)用方法是將其以?xún)煞N組分形式分開(kāi)儲(chǔ)存，使用前才把硫化劑與聚合物混合起來(lái)。

在硫化劑需要活化劑的情況下，如果使用二肟類(lèi)硫化劑，則組合物本身可分作兩部分，二肟化合物和活化劑分別放在兩個(gè)不同部分內(nèi)。對(duì)于許多類(lèi)型的硫化系統(tǒng)，還有可能根據(jù)需要來(lái)調(diào)節(jié)硫化時(shí)間，調(diào)節(jié)范圍可以是從幾分鐘到幾天。如果需要，還可以通過(guò)加熱來(lái)加速硫化。

從外觀(guān)和物理性能角度著眼，將炭黑和其它顆粒成分進(jìn)行充分的分散對(duì)實(shí)施本項(xiàng)發(fā)明是十分重要的。由于液態(tài)EP和EPDM聚合物十分粘稠，其粘度在幾百到數(shù)百萬(wàn)厘泊范圍內(nèi)，故需進(jìn)行高剪切混合。這可采用適宜的混合器來(lái)完成，如用均化器、分散器和S形葉片混合器來(lái)完成?；旌喜僮骺稍谑覝鼗蛏郎刂?0～175℃時(shí)進(jìn)行。

為了調(diào)節(jié)本發(fā)明組合物的粘度，通?？稍谄渌煞忠呀?jīng)加入后加入少量的溶劑。任何可與組合物相容的溶劑均可采用。最常用的是脂肪和芳香族烴類(lèi)，如己烷、石腦油、甲苯以及二甲苯。

除了上面已經(jīng)提到的本發(fā)明組合物中的成分外，還可以混入各種對(duì)熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人們來(lái)說(shuō)是已知的輔助劑。這些輔助劑包括抗氧劑、抗臭氧劑、填料、顏料、阻燃劑、增粘劑和觸變膠。

輔助劑中重要的一類(lèi)是所謂“活性助劑?！边@是一些可就地聚合而提供外加交聯(lián)作用的多官能單體化合物。它們的例子有單、雙和較多官能的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，如甲基丙烯酸十二烷酯、己二醇二丙烯酸酯等。

雖然本發(fā)明組合物的應(yīng)用方法主要建立在其到目前為止是獨(dú)特的用少量溶劑或不用溶劑就能?chē)娡康男阅芑A(chǔ)上，但也可以對(duì)該組合物進(jìn)行調(diào)整以適用于許多使用方法。這些應(yīng)用技術(shù)包括刷涂、刮涂和壓注槍壓注。所謂壓注是指將組合物用活塞或氣體從一個(gè)小槍筒中壓出。對(duì)于這些應(yīng)用方法，可以用對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域的熟練人員來(lái)講是已知的任何有益方法將本發(fā)明組合物稠化。

由于其不用或少用溶劑就可以噴涂或作其它方法使用的能力，本發(fā)明避免了使用大量溶劑時(shí)遇到的皺縮、毒性和易燃等方面的問(wèn)題。因此它極其適用于許多以前使用溶劑體系的應(yīng)用方面，如將預(yù)硫化的或未硫化的高彈體薄板膠接到基底上的涂料或粘合劑。本發(fā)明的組合物，特別當(dāng)限于噴涂法時(shí)，其成本低、使用方便，而且可以粘附到大多數(shù)不使用膠粘劑和底層的表面上。

本發(fā)明的組合物可用常規(guī)方法進(jìn)行噴涂，即既可通過(guò)壓縮空氣噴涂，也可進(jìn)行無(wú)空氣噴涂，后者是在高壓（約1，000～6，000磅/英寸）下通過(guò)一個(gè)細(xì)噴口將其噴出。噴涂可采用單泵體系完成，操作過(guò)程中是將硫化劑和活化劑預(yù)先混合后輸入到容器內(nèi)的組合物中，然后在壓力下用泵將其壓向噴嘴。另一種方法是，混合可以分別在兩部分中進(jìn)行，一部分含有活化劑但不含硫化劑，另一部分含有硫化劑但無(wú)活化劑。

該體系使用雙泵噴涂系統(tǒng)時(shí)，活化劑與硫化劑的混合是在管線(xiàn)內(nèi)進(jìn)行的。由于本發(fā)明的EP和EPDM聚合物固有的剪切敏感性，即它們?cè)诟呒羟兴俾氏?例如在噴口處有很高的剪切速率-具有較低的粘度，而在低剪切或無(wú)剪切時(shí)-例如當(dāng)噴涂物粘結(jié)在基低上后-具有較高的粘度，所以它們特別適宜于噴射涂覆。

EPDM和EP聚合物的突出耐氣侯性能是眾所周知的。與目前使用的屋頂防雨板材料和其它室外覆蓋層用材料如氯丁橡膠、丁基橡膠和聚氨酯橡膠-它們需要保護(hù)性覆蓋層-不同，本發(fā)明的EPDM組合物能經(jīng)受長(zhǎng)時(shí)期的室外暴露。在實(shí)驗(yàn)室的耐熱試驗(yàn)中，它們?cè)?25°F下暴露40天后，仍具有柔韌性，經(jīng)180°彎曲而不開(kāi)裂，而且很多仍具有100%以上的延伸率。

下文中的實(shí)例僅供說(shuō)明本發(fā)明，而不是限制其范圍。

在這些實(shí)例中，使用了某些成分，現(xiàn)將它們表征如下：

聚合物

EP（D）M聚合物：

乙烯/丙烯第三單體（Termonomer）

名稱(chēng)數(shù)均分子量重量比和其重量百分比

（Mn）

EPDM-Ⅰ590044/5614.3%二聚環(huán)戊二烯

EPDM-Ⅱ390064/3625%二聚環(huán)戊二烯

EPDM-Ⅲ800046/549.3%二聚環(huán)戊二烯

EPDM-Ⅳ440043/5714.5%二聚環(huán)戊二烯

EPDM-Ⅴ472058/4221%二聚環(huán)戊二烯

EPDM-Ⅵ650050/509.4%二聚環(huán)戊二烯

EPDM-Ⅶ787080/2014%二聚環(huán)戊二烯

EPDM-Ⅷ285052/4825%二聚環(huán)戊二烯

EP-Ⅰ292351/49-

丁基橡膠聚（共異丁烯-異戊二烯）

Mn＝10，000，不飽和度：

4.2%商品名稱(chēng)為Buty/LM430

添加劑

炭黑

MT-902熱黑，N990型，平均比

表面積：11平方米/克;商品

名：StatexMT-90

SL-90大顆粒炭黑，平均比

表面積為灑24平方米/克;商品

名：UnitedSL-90

增塑油

石蠟油A石蠟油，ASTMD2226，

104B型，含16%芳香化合物;

商品名：Sunpar150

石蠟油B石蠟油，ASTMD2226，

104B型，含芳香化合物23.5%;

商品名：Sunpar2280

氯化石蠟氯化石蠟;分子式CCCl，

25℃時(shí)粘度為300厘泊;

商品名：Chlorowax100

增粘劑

增粘劑A烴類(lèi)樹(shù)脂，軟化點(diǎn)95～101℃

碘值為30，

增粘劑B混合烯烴聚合物

軟化點(diǎn)為100℃

其它成分

Naugard445對(duì)，對(duì)′-雙（苯基異丙基）-二苯胺

商標(biāo)：（Uniroyal）

Irganox1076雙（3，5-二叔丁基-4-羥苯基）丙酸十八烷酯

商標(biāo)：（CibaGeigy）

NaugardQ聚合的1，2-二氫-2，2，4-三甲基喹啉

商標(biāo)：（Uniroyal）

Flexzone7FN-苯基-N′-（1，3-二甲基丁基）-對(duì)亞苯基

商標(biāo)：（Uniroyal）二胺

BLE-25二苯胺與丙酮的高溫反應(yīng)產(chǎn)物

商標(biāo)：（Uniroyal）

SunproofTJ蠟狀物質(zhì)的混合物，熔點(diǎn)57～61℃

商標(biāo)：（Uniroyal）

MistronVapor硅酸鎂，最大顆粒大小為6微米比表面積為

商標(biāo)：（Cyprus20平方米/克

IndustrislMinera/co

Halane1，3-二氯-5，5-二乙基乙內(nèi)酰脲

商標(biāo)：（BASF

Wyandotte）

Kadox15氧化鋅

商標(biāo)：（Gulf&

Western）

BetapreneH-100混合烯烴的聚合物

商標(biāo)：（Reichold

Chemical）

Wingtack95合成多萜

商標(biāo)：（Goodyear）

實(shí)施例1

將下列成分在高速均化器（EppenbachHomo氏混合器，L-1型）中混合后，倒入1/16英寸深的模槽中硫化：

重量份

EPDM-Ⅰ100

MT-90炭黑80

石蠟油A25

Kadpx157.5

Nangard4450.5

Wingtack9510

QDO7

Halane6

二甲苯60

雖然混入的固體的含量為80%，但在混合過(guò)程中由于揮發(fā)損失，一般使該組份中的固體總含量增加5%。此混合物的粘度和蜂蜜相似，因而容易噴涂、刷涂和刮涂。在室溫（約75°F）下放置兩周，從模子中取出樣品，其物理性能如下：

拉伸強(qiáng)度395磅/平方英寸

斷裂延伸率197%

肖氏硬度，A36

此組合物的樣品在屋頂上暴露一年后，仁具有彈性和柔韌性，表面無(wú)脆裂。

實(shí)施例2

以與實(shí)例1中采用的同樣方式將下列成分在高速均化器中混合。

重量份

EPDM-Ⅱ100

SL-90炭黑80

石蠟油A25

Kadox1510

硬脂酸2

Wingtack957.5

Naugard4451

NaugardQ1

QDO8.5

二甲苯80

混合后，固體的百分含量為75%。在不加入氧化劑以活化QDO硫化劑的情況下，此混合物在至少6個(gè)月內(nèi)是穩(wěn)定的。用Brookfield氏粘度計(jì)測(cè)定其粘度，在0.5轉(zhuǎn)/分鐘轉(zhuǎn)速下為240，000厘泊，在10轉(zhuǎn)/分鐘轉(zhuǎn)速下為28，000厘泊。此兩數(shù)值之比（8.6）可用以衡量該組合物的剪切敏感性稱(chēng)或?yàn)榧偎苄浴?/p>

另一種混合物與上述的相似，它含有62%的固體物質(zhì)，其Brookfield氏粘度在0.5轉(zhuǎn)/分鐘時(shí)為80，000厘泊，在10轉(zhuǎn)/分鐘時(shí)為7600厘泊，兩者之比為10.5。在50克此混合物中加入0.8克Halane溶于2.5克環(huán)己酮所得的溶液和1.6克二氧化鉛粉末與鄰苯二甲酸二丁酯的混合物（3∶2）。然后每隔一段時(shí)間分別在0.5和10轉(zhuǎn)/分鐘轉(zhuǎn)速下測(cè)量其Brookfield氏粘度，結(jié)果如下：

加入氧化劑后Brookfield氏粘度（厘泊）

的時(shí)間（分鐘）0.5轉(zhuǎn)/分鐘10轉(zhuǎn)/分鐘

080，00016，000

560，0009，400

1032，00010，000

2040，00010，000

4048，00011，000

8056，00012，400

160120，00018，400

320252，00035，000

420344，00054，200

24小時(shí)-凝膠化-

所以此組合物的有效操作期大于7小時(shí)，此操作期可通過(guò)改變Halane（加快硫化速度）和二氧化鉛（降低硫化速度）進(jìn)行調(diào)節(jié)。

實(shí)施例3

在高速S形葉片混合器內(nèi)混合如下組份：

重量份

AB

EPDM-Ⅲ100100

SL-90炭黑8080

石蠟油A2525

Kadox157.57.5

硬脂酸1.51.5

Wingtack957.57.5

Irganox10760.50.5

亞磷酸三（壬基苯基）酯11

QDO9.8-

二氧化鉛（60%，分散在鄰苯-28.3

二甲酸二丁酯中）

二甲苯5844.3

固體物質(zhì)百分含量（實(shí)測(cè)）9088

將A和B混合在一起，并用甲苯稀釋至固體物質(zhì)總含量為74%。然后可將此混合物用于噴涂，噴涂采用單泵系統(tǒng)，在2500磅/平方英寸壓力下通過(guò)一個(gè)0.26英寸的扇形噴嘴進(jìn)行。噴涂得很細(xì)，很少出現(xiàn)“指紋現(xiàn)象”。此混合物也可用于平滑地涂抹。

在室溫下加速24小時(shí)后再于60℃加速硫化48小時(shí)，A與B的混合物具有185磅/平方英寸的拉伸強(qiáng)度和135%的斷裂延伸率。

實(shí)施例4

在高速S形葉片混合器內(nèi)混合以下組份：

重量份

EPDM-Ⅳ100

SL-90炭黑80

石蠟油A25

Kadox157.5

Naugard4450.5

Wingtack9510

QDO7

二甲苯40

固體物質(zhì)總百分含量（實(shí)測(cè)）88

在約6000磅/平方英寸壓力下，通過(guò)一個(gè)0.013英寸的噴嘴.可將此組合物噴涂到垂直表面上，形成一層無(wú)垂膠或滴膠的粘附層。

實(shí)施例5

將下列成分在一高速均化器中混合：

重量份

EPDM-Ⅰ100

SL-90炭黑80

石蠟油A25

Kadox157.5

BeuapreneH-10010

Naugard4450.5

QDO7

Halane2.2

二氧化鉛（以3∶2分散在鄰苯4.4

二甲酸二丁酯中）

二甲苯60

混合后，將組合物例入1/16英寸槽內(nèi)，在室溫下加速硫化24小時(shí)，在60℃加速硫化48小時(shí)。其性能為：拉伸強(qiáng)度320磅/平方英寸，斷裂延伸率305%，肖氏硬度，A，39。

實(shí)施例6

為同本發(fā)明進(jìn)行對(duì)比，采用如下配方制備一種以液體丁基橡膠為基礎(chǔ)的組合物：

重量份

丁基橡膠100

MT90炭黑150

QDO3.5

二氧化鉛7.5

鄰苯二甲酸二丁酯＊6.75

硬脂酸＊0.75

甲苯254

固體物質(zhì)總百分含量（計(jì)算）51.4

注：

＊被用涂料磨制備成分散體。

此組合物硫化后具有以下性能：

室溫下放置一個(gè)月

拉伸強(qiáng)度（磅/平方英寸）280

延伸率（%）180

室溫下放置一個(gè)月并在70℃下放置3天

拉伸強(qiáng)度（磅/平方英寸）490

延伸率（%）95

實(shí)施例7

本例說(shuō)明一種含有氯代石蠟增塑油、增粘劑和觸變膠體系的組合物，配方為

重量份

EPDM100

MT-90炭黑60

MistronVapor2.5

乙二醇1

氯代石蠟30

氯化銻5

Kadox157.5

硬脂酸1

Hexzone75F1

SunproofJr.0.5

Naugard4451

Wingtack9510

QDO6

Halane8

二甲苯35

此組合物在攪拌下迅速稀化，這說(shuō)明了它的假塑性（剪切敏感性）。室溫下，在模槽中硫化二星期，其性能如下：

拉伸強(qiáng)度（磅/平方英寸）205

斷裂延伸率（%）175

肖氏硬度，A43

實(shí)施例8

在高速S形因而葉片混合器內(nèi)混合下列組份：

重量份

ABC

EPDM-Ⅲ808080

EP-Ⅰ204060

SL-90炭黑808080

Kadox1564.53

硬脂酸1.20.90.45

Irganox10760.50.50.5

亞磷酸三（壬基苯基）酯111

Wingtack957.57.57.5

二甲苯333333

固體百分含量（%）（實(shí)測(cè)）88.688.490.5

分別在100克上述各組合物中加入3.5克過(guò)氧化新戊酸叔丁酯、1克環(huán)烷酸鈷（6%）和0.3克三乙醇胺。然后將各混合物倒入1/16英寸模槽中，在室溫下硫化24小時(shí)，（16）70℃硫化48小時(shí)并在50℃硫化90小時(shí)。硫化樣品具有以下性能：

ABC

拉伸強(qiáng)度（磅/英寸）19065120

斷裂延伸率（%）117107177

肖氏硬度，A493954

實(shí)施例9

下列各組合物說(shuō)明了在環(huán)境溫度下有可能用來(lái)硫化本發(fā)明的組合物的模式中的幾種。用高速均化器混合下列組份：

重量份

ABC

EPDM-Ⅵ100100100

SL-90炭黑808080

石蠟油A252525

Kadox157.57.57.5

硬脂酸1.51.51.5

Wingtack957.57.57.5

QDO4.9-4.5

1，6-己二醇酯二丙烯酸酯-2.0-

過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯6.95.0-

Halane--3.2

二氧化鉛（60%，分散在鄰苯--6.4

二甲酸二丁酯中）

BLE-251.0--

Naugard445-1.01.0

環(huán)烷酸鈷（6%）2.11.5-

24℃放置16小時(shí)和在60℃重量份

放置48小時(shí)后的性能ABC

拉伸強(qiáng)度（磅/平方英寸）338364239

斷裂延伸率（%）225170237

撕裂強(qiáng)度（磅/英寸）

Uniroyal“褲型撕裂”a＊221118

ASTMD624（“C”型撕裂）584640

肖氏硬度，A363946

a＊將0.075英寸厚的樣品切割成褲形，將“褲腿”插入拉伸試驗(yàn)機(jī)的夾具中。然后按ASTMD624規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)

組合物A代表用過(guò)氧化物活化QDO的QDO型硫化的例子。

組合物B代表在使用過(guò)氧化物的同時(shí)，結(jié)合使用二烯丙酸酯作“活性助劑”進(jìn)行硫化的例子。

組合物C代表使用Halane和二氧化鉛作活化劑活化QDO進(jìn)行QDO型硫化的例子。

在每種情況下，各組合物都是在加入活化劑后，立即倒入1/16英寸模槽中進(jìn)行硫化。

實(shí)施例10

實(shí)例8中的組合物C被硫化后在大鼓風(fēng)烘箱中于121℃老化7天，然后繼續(xù)在121℃老化，使總天數(shù)達(dá)40天。老化后其性能如下：

在121℃在121℃

未經(jīng)老化老化7天老化40天

拉伸強(qiáng)度（磅/平方英寸）239372365

斷裂延伸率（%）237117100

肖氏硬度，A464761

“褲形”撕裂強(qiáng)度（磅/英寸）182111

“C”撕裂強(qiáng)度（磅/英寸）404756

彎折180°后沒(méi)有樣品開(kāi)裂。

實(shí)施例11

重量份

EPDM-Ⅶ100

石蠟油B25

SL-90炭黑80

Kadox157.5

硬脂酸1.5

Wingtack951.5

Irganox10760.2

QDO5.54

Halane3.95

二氧化錳1.74

二甲苯25

混合后，將組合物例入1/16英寸模槽中并在24℃硫化16小時(shí)，然后在60℃硫化24小時(shí)。其性能如下：

拉伸強(qiáng)度（磅/平方英寸）330

斷裂延伸率（%）177

肖氏硬度，A61

實(shí)施例12

用高速均化器混合下列組合物：

重量份

EPDM-Ⅷ100

石蠟油B25

SL-90炭黑80

Kadox157.5

硬脂酸1.5

Wingtack957.5

Naugard4451

Irganox10760.2

QDO10.2

Halane7.3

二氧化鉛（以3∶2分散在鄰苯14.6

二甲酸二丁酯中）

混合后，立即將組合物例入1/16″模槽中并在24℃硫化16小時(shí)并在60℃硫化24小時(shí)。其性能如下：

拉伸強(qiáng)度（磅/平方英寸）295

斷裂延伸率（%）81

肖氏硬度，A65

實(shí)施例13

本例說(shuō)明EPDM組合物在室溫下用過(guò)氧化物和活化劑進(jìn)行硫化。該過(guò)氧化物是過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯，活化劑是環(huán)烷酸鈷溶于溶劑油中所得的6%溶液。

成分重量份

EPDM-Ⅰ100

Sunpar150油25

UnitedSL-90炭黑80

氧化鋅7.5

硬脂酸2.0

Wingtack-95增粘劑7.5

過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯5

環(huán)境酸鈷（6%）1.5

在室溫下放置16小時(shí)和在鼓風(fēng)烘箱中于60℃老化48小時(shí)后，性能測(cè)定結(jié)果如下：

拉伸強(qiáng)度（磅/平方英寸）531

斷裂延伸率（%）55

肖氏硬度，A60

本發(fā)明的組合物也可用于密封和防水等目的，如用于建筑物地基和側(cè)墻的覆層，及現(xiàn)代化的水塘、渡槽和水渠的防水層。如果需要用于這些用途，本發(fā)明的組合物可以用做瀝青和瀝青混合料中的補(bǔ)強(qiáng)劑。