组合密封件、制造其的组合物和方法技术

提供一种组合密封件，其包括包含选自分别具有小于0.90g/cm

Composite Seals, Compositions and Methods for Manufacturing them

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】组合密封件、制造其的组合物和方法公开领域本公开大体上涉及可用于形成密封件的组合物，更特别涉及用硅烷交联聚烯烃弹性体的组合形成车辆中的密封件的组合物和制造这些组合物和密封件的方法。公开背景机动车工业不断制造和开发具有低摩擦和耐磨性能的密封元件和区段。这些元件和区段可由某些聚合材料挤出。挤出耐磨段的一个实例是静态密封件。静态密封件，如挡风雨条安装在汽车窗户上以提供玻璃与车身之间的密封以防止风噪、漏水和颗粒物进入汽车。挤出耐磨密封件的另一实例是动态密封件。动态密封件，如挡风雨条通常用于密封能够相对于彼此运动的部件。根据这些密封件的进一步实例，可使用发泡剂在密封件中生成孔隙以提供进一步的重量节省。与汽车玻璃门的各种部分和/或车身的其它部分接触的挡风雨条配方传统上使用热塑性硫化橡胶(TPV)、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共聚物(SEBS)或乙烯丙烯二烯单体(EPDM)橡胶实现所需密封性能。一体TPV、SEBS和EPDM材料通常表现出0.75g/cm3至1.3g/cm3的密度，取决于是否使用发泡剂。尽管一体TPV-、SEBS-和EPDM-基密封件提供适用于特定密封用途的特定性能和密度范围，但密封件的各种部分可能需要与同一密封件的其它部分不同的性能和/或密度。此外，TPV相对容易加工，但密封性能在随时间经过的回弹性或密封能力方面有限且材料成本往往高。类似地，EPDM橡胶配方通常需要许多成分(例如炭黑、基于石油的油、氧化锌、各种填料如碳酸钙或滑石、加工助剂、固化剂、发泡剂和许多其它材料以满足性能要求)，这些倾向于提高它们的材料成本。从工艺角度看EPDM基密封件也昂贵。EPDM组成成分通常在运输到挤出设施之前在一步或两步法中混合在一起。在挤出设施，成分和橡胶化合物一起挤出以形成最终材料，随后将其成型为汽车玻璃接触挡风雨条。因此，用于制造挡风雨条的挤出法可根据EPDM或其它类型的树脂的类型包括许多阶段，并可能另外需要大长度的固化炉。例如，可能需要由天然气和/或电供能的长度长达80码的挤出线。使用大量的天然气和/或电力为用于硫化EPDM橡胶化合物的热空气炉、微波炉、红外炉或其它类型的设备提供燃料。硫化过程也产生烟气，其必须排出和监测以符合环境要求。总之，用于制造这些传统EPDM基密封件的方法非常耗时、昂贵并且不环保。考虑到与现行TPV、SEBS和EPDM基密封技术相关的缺点，汽车工业需要开发用于制造更简单、重量更轻、成本更低、具有优异的长期负荷损失(LLS)(即长期密封玻璃和窗户的能力)、在给定部件内提供可变性能并且更环保的密封件，如挡风雨条的新组合物和方法。公开概述根据本公开的一个方面，提供了一种组合密封件，其包括包含选自分别具有小于0.90g/cm3、小于0.70g/cm3和小于0.60g/cm3的密度的致密、微致密和动态硅烷交联聚烯烃弹性体的两种或更多种聚烯烃弹性体的组合物。所述组合密封件表现出根据ASTMD395(22hrs@70℃)测得的大约5.0％至大约35.0％的压缩变定。根据本公开的另一方面，提供了一种组合密封件，其包括包含第一和第二聚烯烃弹性体的组合物。第一弹性体包含具有小于0.70g/cm3的密度的微致密硅烷交联聚烯烃弹性体。此外，第二弹性体包含具有小于0.90g/cm3的密度的致密硅烷交联聚烯烃弹性体或具有小于0.60g/cm3的密度的动态硅烷交联聚烯烃弹性体。此外，所述组合密封件表现出根据ASTMD395(22hrs@70℃)测得的大约5.0％至大约35.0％的压缩变定。根据本公开的再一方面，提供了一种组合密封件，其包括包含第一和第二聚烯烃弹性体的组合物。第一弹性体包含具有小于0.90g/cm3的密度的致密硅烷交联聚烯烃弹性体。此外，第二弹性体包含具有小于0.60g/cm3的密度的动态硅烷交联聚烯烃弹性体。此外，所述组合密封件表现出根据ASTMD395(22hrs@70℃)测得的大约5.0％至大约35.0％的压缩变定。本领域技术人员在研究下列说明书、权利要求书和附图后会理解和认识到本公开的这些和其它方面、目的和特征。附图简述在附图中：图1是具有多个根据本公开的一些方面的挡风雨条静态密封件的车辆的正面透视图；图2是图1中所示的车辆的前门部分的侧面透视图；图3是根据本公开的一些方面的带下(below-belt)挡风雨条密封件的横截面视图；图4是根据本公开的一些方面的初级(primary)挡风雨条密封件的横截面视图；图5是根据本公开的方面用于图1中所示的车辆的多个组合密封件的示意性透视图；图6A-6F是根据本公开的一些方面在图5中提供的代表性组合密封件的各种横截面视图；图6G是根据本公开的一些方面的组合密封件的示意性横截面视图，附有用于图解说明的实际组合密封件的横截面和放大视图；图7是用于制造根据本公开的一些方面的硅烷交联聚烯烃弹性体的示意性反应路径；图8是使用根据本公开的一些方面的两步Sioplas法用硅烷交联聚烯烃弹性体制造静态密封件的方法的流程图；图9A是根据本公开的一些方面的反应性双螺杆挤出机的示意性横截面视图；图9B是根据本公开的一些方面的单螺杆挤出机的示意性横截面视图；图10是使用根据本公开的一些方面的单步Monosil法用硅烷交联聚烯烃弹性体制造组合密封件的方法的流程图；图11是根据本公开的一些方面的反应性单螺杆挤出机的示意性横截面视图；图12是与EPDM化合物比较的致密硅烷交联聚烯烃弹性体的应力/应变行为的图解；图13是本专利技术的致密硅烷交联聚烯烃弹性体和对比聚烯烃弹性体的唇口(lip)压缩变定的图解；图14是本专利技术的致密硅烷交联聚烯烃弹性体和对比聚烯烃弹性体的唇口变定恢复(setrecovery)的图解；图15是几种致密硅烷交联聚烯烃弹性体和对比聚烯烃弹性体的弛豫率的图解；图16是本专利技术的致密硅烷交联聚烯烃弹性体的应力/应变行为的图解；图17是相对于各种试验温度和时间条件绘制的EPDM、TPV和致密硅烷交联聚烯烃弹性体的压缩变定的图解；图18是对照23℃至175℃的温度绘制的EPDM、TPV和致密硅烷交联聚烯烃弹性体的压缩变定的图解；图19是对照23℃和125℃温度绘制的TPV和几种致密硅烷交联聚烯烃弹性体的压缩变定的图解；图20是与对比EPDM化合物的载荷相对于位置行为比较的动态硅烷交联聚烯烃弹性体的载荷相对于位置行为的图解；且图21是根据本公开的方面用超临界气体注入流体或化学发泡剂加工的动态硅烷交联弹性体的一组显微照片。实施方案的详述对本文中的描述而言，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“垂直”、“水平”及其派生词应该是指如图1中所示的车辆中定向的本公开的组合密封件。但是，要理解的是，除非明确地作出相反的规定，该装置可呈现各种替代性的朝向和步骤顺序。还要理解的是，附图中所示和下列说明书中描述的具体装置和方法仅是所附权利要求书中规定的本专利技术的构思的示例性实施方案。因此，除非权利要求书明确地另行规定，与本文中公开的实施方案相关的具体尺寸和其它物理特征不应被视为限制。本文中公开的所有范围包括列举的端点并可独立地组合(例如，“2至10”的范围包括端点2和10和所有中间值)。本文中公开的范围的端点和任何值不限于精确范围或值；它们足够不精确以包括接近这些范围和/或值本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合密封件，其包含：包含选自分别具有小于0.90g/cm

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.10 US 62/497,9541.一种组合密封件，其包含：包含选自分别具有小于0.90g/cm3、小于0.70g/cm3和小于0.60g/cm3的密度的致密、微致密和动态硅烷交联聚烯烃弹性体的两种或更多种聚烯烃弹性体的组合物，其中所述组合密封件表现出根据ASTMD395(22hrs@70℃)测得的大约5.0％至大约35.0％的压缩变定。2.权利要求1的组合密封件，其中所述致密硅烷交联聚烯烃弹性体包含具有小于0.86g/cm3的密度的第一聚烯烃、具有小于40％的结晶度百分比的第二聚烯烃、硅烷交联剂、接枝引发剂和非金属缩合催化剂，其中所述微致密硅烷交联聚烯烃弹性体包含具有小于0.86g/cm3的密度的第一聚烯烃、具有小于40％的结晶度百分比的第二聚烯烃、硅烷交联剂、接枝引发剂、缩合催化剂和微囊化发泡剂，且另外其中所述动态硅烷交联聚烯烃弹性体包含具有小于0.86g/cm3的密度的第一聚烯烃、具有小于40％的结晶度百分比的第二聚烯烃、硅烷交联剂、接枝引发剂、缩合催化剂和发泡剂。3.权利要求1或权利要求2的组合密封件，其中根据ASTMD395(22hrs@70℃)测得的压缩变定为大约15.0％至大约35.0％。4.权利要求1-3任一项的组合密封件，其中所述密度为大约0.50g/cm3至大约0.89g/cm3。5.权利要求1-4任一项的组合密封件，其中所述硅烷交联聚烯烃弹性体表现出大约5％至大约25％的结晶度。6.权利要求1-5任一项的组合密封件，其中所述硅烷交联聚烯烃弹性体表现出大约-75℃至大约-25℃的玻璃化转变温度。7.权利要求1-6任一项的组合密封件，其中所述组合物是热固性材料，但在加工过程中表现出热塑性性质。8.权利要求1-7任一项的组合密封件，其中所述密封件表现出根据ASTMD2244测得的大约0.25ΔE至大约2.0ΔE的天候色差。9.权利要求1-8任一项的组合密封件，其进一步包含：着色剂。10.一种组合密封件，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·高普兰，R·J·伦哈特，嵇根定，R·赫德史密斯，
申请(专利权)人：库珀标准汽车公司，
类型：发明
国别省市：美国,US