包含热塑性硫化橡胶的组合物，发泡材料和由其制成的制品制造技术

本发明专利技术涉及包含热塑性硫化橡胶、基于丙烯的弹性体和发泡剂的组合物，和涉及包含所述组合物的发泡材料。所述发泡材料具有增加的拉伸性能和拉伸形变，同时获得了相当的减重效果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包含热塑性硫化橡胶和基于丙烯的弹性体的组合物，特别是包含热塑性硫化橡胶和基于丙烯的弹性体的发泡材料，由其制成的制品及其制造方法。
技术介绍
对于汽车来说，在车体开口周边，和用于开口的打开/闭合元件例如门和箱盖之间的密封件被用于防止外面的雨水，风和声音进入。密封件通常包括连接到门框，箱盖，车体开口周边等上的实心元件，和用于密封在车体开口周边，和用于开口的打开/闭合元件之间的间隙的发泡元件。所述发泡元件需要是可变形的，来适合门框，箱盖等的不规则的和曲化的形状，并且具有一定硬度，其允许与门框，箱盖等紧密接触。美国专利No.7008699B2公开了复合结构，其被描述为包括(a)由EPDM制成的第一聚合物结构(例如膜或者实心部件)，其粘附到(b)第二聚合物结构(膜或者实心部件，其是由分散在热塑性聚烯烃聚合物基质中的动态硫化的EPDM的混合物制成的。所述第一聚合物结构或者第一和第二聚合物结构二者是与有效量的半结晶无规粘结剂共聚物混合的。美国专利No.7326471B2公开了一种汽车密封剂复合结构。所述复合结构包括第一片，其包含第一弹性体组分(其包括至少部分交联的橡胶)，第一烯烃热塑性树脂组分和第二烯烃热塑性树脂组分。所述第二烯烃热塑性树脂组分包括丙烯共聚物，其具有(i)60wt％或者更多的衍生自丙烯的单元，(ii)全同立构排列的丙烯衍生的序列，和(iii)小于45J/g的熔化热。所述复合结构还包括第二片，其至少部分的粘附到第一片上。优选所述第二片包括一种或多种热固性乙烯共聚物橡胶。优选所述第一片是弯片和所述第二片是直片，其至少部分的粘附到所述弯片上，一起构成车窗密封结构。日本专利公开No.2005-088718A提供了一种用于车辆的玻璃运行通道，其能够获得有效的减重，同时保持足够高的机械强度。这种玻璃运行通道由底部和凸缘部分组成。所述底部是由发泡热塑性弹性体在用化学发泡剂、气体、水或超临界流体挤塑时发泡形成的用于车辆的玻璃运行通道，并且具有下面的性能：表观比重0.5-0.8，扭转刚度3.2-4.0MPa，拉伸强度至少4.5PMa和伸长率至少350％。日本专利No.4660016B提供了一种容易的生产具有良好外观的轻量模制件的方法。这种生产轻量模制件的方法包含将(A)发泡剂母料(其是通过将50-95质量％的熔融粘度(在190℃和剪切率100s-1)为101-105Pa·s的热塑性橡胶与50-5质量％发泡剂混合来制备的)与(B)热塑性树脂(其熔融粘度低于所述热塑性橡胶)进行混合，并且将所形成的混合物加热到高于所述热塑性树脂熔点的温度，由此发泡和同时模制所述混合物。热塑性硫化橡胶是硫化的热塑性弹性体，这里交联的橡胶形成了分散的颗粒弹性体相，其处于刚性热塑性体的热塑性相中，来实现热塑性。热塑性硫化橡胶通常是通过动态硫化来生产的。动态硫化是这样的方法，由此橡胶组分是在与至少一种非硫化热塑性聚合物组分的混合物中，在所述热塑性组分的熔点或者以上，在强力剪切和混合条件下交联或硫化的。典型的，所述橡胶组分形成了交联的弹性体粒子，其均匀分散在所述热塑性组分中。参见例如美国专利No.4130535；4311268；4594390；和6147160。热塑性硫化橡胶可以用作发泡材料。将吸热和放热的化学或者物理发泡剂混入所述热塑性基础材料中。本领域已经进行了许多努力来发泡热塑性硫化橡胶。国际公开No.WO2004/016679A2描述了软的热塑性硫化橡胶泡沫，其包含聚烯烃热塑性树脂，至少部分交联的烯烃弹性体，氢化的苯乙烯类嵌段共聚物和非必要的添加剂。所述软泡沫据称具有光滑表面，低的吸水性，改进的压缩变定和压缩负荷偏转。国际公开No.WO2007/0044123A1描述了热塑性硫化橡胶，其可以使用超临界发泡方法来发泡，其包括至少一种固化的橡胶组分，至少一种常规热塑性树脂组分，至少一种无规聚丙烯共聚物和至少一种热塑性弹性体苯乙烯类嵌段共聚物。美国专利No.7319121涉及发泡热塑性弹性体型材，其包含可发泡热塑性弹性体组合物，其具有a)可交联的烃橡胶和b)Tm大于120℃的热塑性聚烯烃树脂。所述组合物进一步包含：a)25-30wt％的所述可交联烃橡胶与交联剂的部分或者完全硫化的反应产物，所述的反应产物作为分散相存在；b)作为连续相的7-12wt％的所述的热塑性树脂；c)8-22wt％的弹性体热塑性改性剂；和非必要的，d)3-12wt％固体填料；和/或e)35-45wt％的非芳烃油；这里所述组合物是通过动态硫化所述的组合物来制备的。国际公开No.WO2013/062685A2公开了一种组合物，其包含a)热塑性硫化橡胶和b)可热膨胀的微球(其包含聚合物壳和包封在所述聚合物壳中的推进剂)，基于所述组合物总重量。所述组合物适于制造具有平衡的负荷偏斜和弹性的泡沫体，包括柔软触感，降低到低的偏斜，改进的松弛性能和低的吸水性，其代替了软油漆或者与发泡片组装的结构，并且满足软接触应用的要求。热塑性硫化橡胶或者热塑性硫化橡胶组合物的其它公开文献可以在美国专利No.7294675B2；7964672B2；7829623B2；6288171B2；6268438B1；和6399710B1中找到。但是，虽然实现了发泡热塑性硫化橡胶材料的减重，但是所述发泡材料的某些机械性能例如拉伸强度和拉伸形变倾向于降低。这些性能影响了由其制造的汽车密封件的密封性和使用寿命。与非发泡的热塑性硫化橡胶材料相比，所述发泡材料的表面和加工性能劣化，因为一些泡孔会达到泡沫体表面，这导致表面变粗糙。同样在所述热塑性硫化橡胶发泡过程中，泡孔会不均匀分布，其也导致了差的加工性。需要用于以下发泡材料的组合物：所述发泡材料具有改进的拉伸强度和拉伸形变，同时保持了减重和某些性能，包括表面性能。这样的组合物可以提供由其制造的汽车密封件令人期望的密封性和减重。申请人已经发现上述目标可以通过将基于丙烯的弹性体与热塑性硫化橡胶相结合来制备发泡材料而实现，所述发泡材料可以用于制造汽车密封件。申请人还相信加入基于丙烯的弹性体可以降低发泡剂的用量，而不危及发泡效果，因此进一步降低了汽车密封件的成本。
技术实现思路
专利技术概述本专利技术提供包含热塑性硫化橡胶，基于丙烯的弹性体和发泡剂的组合物；包含所述组合物的发泡材料，由其制成的制品及其制造方法。所述组合物可以包含：(a)热塑性硫化橡胶，其包含：(i)大约5wt％-大约85wt％的热塑性树脂组分，和(ii)大约15wt％-大约95wt％的分散的和至少部分硫化的橡胶组分，基于所述热塑性树脂组分和所述橡胶组分的总重量；(b)基于丙烯的弹性体，其具有至少大约60wt％丙烯衍生单元和大约5-大约25wt％乙烯衍生单元，基于所述基于丙烯的弹性体的总重量，和熔化热小于大约80J/g；和(c)发泡剂。还提供的是制造所述组合物的方法，其包括(1)将以下组分结合：(a)热塑性硫化橡胶，其包含：(i)大约5wt％-大约85wt％的热塑性树脂组分，和(ii)大约15wt％-大约95wt％的分散的和至少部分硫化的橡胶组分，基于所述热塑性树脂组分和所述橡胶组分的总重量；(b)基于丙烯的弹性体，其具有至少大约60wt％丙烯衍生单元和大约5-大约25wt％乙烯衍生单元，基本文档来自技高网...

【技术保护点】
组合物，其包含：(a)热塑性硫化橡胶，其包含：(i)大约5wt％‑大约85wt％的热塑性树脂组分，和(ii)大约15wt％‑大约95wt％的分散的和至少部分硫化的橡胶组分，基于所述热塑性树脂组分和所述橡胶组分的总重量；(b)基于丙烯的弹性体，其具有至少大约60wt％丙烯衍生单元和大约5‑大约25wt％乙烯衍生单元，基于所述基于丙烯的弹性体的总重量，和熔化热小于大约80J/g；和(c)发泡剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.组合物，其包含：(a)热塑性硫化橡胶，其包含：(i)大约5wt％-大约85wt％的热塑性树脂组分，和(ii)大约15wt％-大约95wt％的分散的和至少部分硫化的橡胶组分，基于所述热塑性树脂组分和所述橡胶组分的总重量；(b)基于丙烯的弹性体，其具有至少大约60wt％丙烯衍生单元和大约5-大约25wt％乙烯衍生单元，基于所述基于丙烯的弹性体的总重量，和熔化热小于大约80J/g；和(c)发泡剂。2.权利要求1的组合物，其中所述橡胶组分包含以下的至少一种：乙烯-丙烯橡胶、乙烯-丙烯-二烯橡胶、天然橡胶、丁基橡胶、对烷基苯乙烯和至少一种具有4-7个碳原子的异单烯烃的卤化橡胶共聚物、异丁烯和二乙烯基苯的共聚物、具有4-8个碳原子的共轭二烯的橡胶均聚物、以下的橡胶共聚物：其具有至少50重量％的来自于以下的重复单元：至少一种具有4-8个碳原子的共轭二烯和具有8-12个碳原子的乙烯基芳族单体、或者丙烯腈单体、或者具有3-8个碳原子的烷基取代的丙烯腈单体、或者不饱和羧酸单体、或者二羧酸的不饱和酸酐。3.权利要求1的组合物，其中所述热塑性树脂组分包含i)由具有2-7个碳原子的烯烃单体制备的聚合物，或者ii)由具有2-7个碳原子的烯烃单体与(甲基)丙烯酸酯或者乙酸乙烯基酯制备的共聚物。4.权利要求1的组合物，其中所述热塑性树脂组分包含以下的至少一种：聚乙烯、聚丙烯和乙烯-丙烯共聚物。5.权利要求1的组合物，其中所述基于丙烯的弹性体的加入量是大约1％-大约30％，基于所述热塑性硫化橡胶和所述基于丙烯的弹性体的总重量。6.权利要求1的组合物，其中所述基于丙烯的弹性体的加入量是大约3％-大约15％，基于所述热塑性硫化橡胶和所述基于丙烯的弹性体的总重量。7.权利要求1的组合物，其中所述发泡剂的加入量是大约0.1-大约10.0％，相对于所述热塑性硫化橡胶和所述基于丙烯的弹性体的总重量。8.权利要求1的组合物，其中所述发泡剂的加入量是大约0.3-大约3.0％，相对于所述热塑性硫化橡胶和所述基于丙烯的弹性体的总重量。9.权利要求1的组合物，其中所述发泡剂包含以下的至少一种：4,4'-氧基双苯磺酰肼、偶氮二甲酰胺、偶氮双甲酰胺、偶氮二异丁腈、二偶氮氨基苯、N，N-二甲基-N，N-二亚硝基对苯二甲酰胺、N，N-二亚硝基五亚甲基四胺、苯磺酰肼、苯-1,3-二磺酰肼、二苯基砜-3-3-二磺酰肼、对甲苯磺酰基氨基脲、偶氮二羧酸钡、丁基胺腈、硝基脲、三肼三嗪、苯基-甲基-氨基甲酸酯、对磺酰肼和过氧化物。10.权利要求1的组合物，其中所述发泡剂包含偶氮二甲酰胺。11.权利要求1的组合物，其进一步包含以下的至少一种：填料、加工助剂、固化剂和促进剂。12.制造组合物的方法，其包括步骤：(1)将以下组分结合：(a)热塑性硫化橡胶，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：山口利昭，刘来春，励亮，M·贝德纳里克，郭锴，
申请(专利权)人：埃克森美孚化学专利公司，
类型：发明
国别省市：美国;US