用于层状制品的基于乙烯的共聚物和丙烯-α-烯烃-二烯组合物制造技术

提供了弹性体组合物，所述弹性体组合物包含1至100重量份/100重量份橡胶(PHR)的第一丙烯

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于层状制品的基于乙烯的共聚物和丙烯
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α
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烯烃
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二烯组合物
[0001]专利技术人：Zhifeng Bai、Scott H.Loyd、Milind B.Joshi、Felix M.Zacarias、Xiao Bo.Peng、Yuya Iwashita
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请要求于2019年7月17日提交的标题为“用于层状制品的基于乙烯的共聚物和丙烯
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α
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烯烃
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二烯组合物”的USSN 62/875,196的优先权利益，该文献全文通过参考引入本文。


[0004]本公开内容涉及包含基于乙烯的共聚物和丙烯
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α
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烯烃
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二烯(PEDM)三元共聚物的聚合物组合物，以及包含共聚物和三元共聚物的此类共混物的带子、软管和屋顶及其它制品。

技术介绍

[0005]弹性体聚合物配混物，如EP(D)M橡胶，广泛用于汽车和工业应用(例如，制动组件，引擎罩下软管，汽车辐射器冷却剂软管，空调软管，蒸汽软管，动力传送带，如V形带、平带、齿形或同步带、多肋带和输送带)，利用它们优异的热和氧化稳定性，以及它们对极性有机和水性无机流体的优异耐化学品性。
[0006]汽车冷却剂、空气和加热器软管、空调(A/C)和制动软管配制剂所需的性能包括高的生坯和撕裂强度、老化后良好的性能保持与低温挠性和压缩形变的平衡，以及容易混合和加工的性能。带子，如动力传送带和输送带，具有类似的要求。EP(D)M弹性体提供这些性能，并且已广泛接受为用于广泛应用所选用的可靠材料，例如通用软管、耐热软管、高耐热软管、传动带、输送带等。
[0007]动力传送带包括V形带、平带、齿形或同步带和多肋带。带构造典型地包括弹性体带体、嵌入所述带体螺旋的或成螺旋形卷绕的张力帘线(cord)或其它织物承拉构件和通常嵌入所述带体或覆盖所述带表面中一个或多个的其它织物加强件。
[0008]弹性体带体可以包括一种或多种硫化橡胶组合物，或弹性体组合物，例如热塑性弹性体组合物。弹性体组合物传统上包括乙烯
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丙烯
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(非必要的二烯)聚合物，称为EP(D)M聚合物或EP(D)M橡胶。基于EP(D)M聚合物的弹性体组合物需要在硫化和未硫化状态下均具有可加工性和物理性能的适合组合以满足制造和终端用途应用要求。
[0009]用于传动带应用的组合物的硫化EP(D)M组合物中目前缺乏的两个值得注意的性能是粘结性和生坯强度(green strength)，尤其是两者之间的平衡。粘结性(也称为橡胶与橡胶粘结性、构造粘结性或生坯粘结性)是将两个相同的组合物样品(例如橡胶样品)或橡胶试样与另一种基材如织物分离所需的力，而生坯强度是在组合物样品(例如橡胶试样)的25％或其它延伸下测量的拉伸模量。这里所使用的“生坯”修饰术语并且意指未固化。
[0010]从制造的角度来看，对于未硫化的EP(D)M组合物，从压延辊出来的未固化弹性体
片材应具有足够的粘结性，以在固化之前的加工过程中保持橡胶与橡胶和其它增强元件(例如织物)的紧密接触和粘合，并允许单独的片材拼接以形成比压延片材离开辊时的宽度大几倍的片材。未硫化的弹性体应该还具有足够的生坯强度以辊压到心轴(mandrel)上而不会下垂。然而，已经发现EP(D)M聚合物具有不足的粘结性和可能的生坯强度，这些限制了它们作为(和制造)传动带的应用。
[0011]粘结性和生坯强度受聚合物结晶度的影响。结晶度越低导致粘结性越大。例如，EP(D)M组合物的粘结性可以通过降低EP(D)M聚合物的乙烯含量并从而降低结晶度来改变。然而，较低的结晶度降低生坯强度。此外，较低的结晶度通常不利于诸如拉伸强度、抗撕裂性和耐磨性的性能，这些性能也是传动带的重要性能。对于输送带、软管、屋顶及其它EP(D)M应用，也存在对更好的粘结性或粘结性和生坯强度的更好平衡的类似需求。实际上，设计具有这些截然不同的聚合物特征以满足粘结性和生坯强度要求的单一聚合物(或聚合物组合物)在产生可接受的聚合物合成方法方面提出了挑战。
[0012]烃增粘剂已经用作EP(D)M组合物中的添加剂以增强粘结性。然而，非氢化增粘剂与EP(D)M共硫化，但至少部分地由于它们的不饱和度而不显示长期耐热性。氢化增粘剂显示出更好的热稳定性；然而，由于与EP(D)M未交联，所以它们更昂贵并且可能对固化和机械性能不利。此外，增粘性树脂当作为添加剂引入而不是替换EP(D)M聚合物组分时方向性地增加EP(D)M化合物成本。
[0013]一些可能相关的背景参考文献包括：WIPO公开号WO 2016/053541、WO 2016/053542、WO 2016/114914；美国专利号5,654,370；5,571,868；7,199,189；7,390,866；7,605,217；7,867,433；7,928,165；8,013,093；8,765,832；和8,841,383；美国专利公开号2013/050488；以及J.R.Beatty，Rubber Chem.&Tech.，42，1041(1969)和G.R.Hamed，Rubber Chem.&Tech.，54，578(1981)。
[0014]需要用于带子、软管和屋顶的具有足够粘结性和生坯强度的聚合物和聚合物组合物。

技术实现思路

[0015]本公开内容的实施方案包括弹性体组合物，其包含丙烯
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α
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烯烃
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二烯(PEDM)三元共聚物和，非必要地，基于乙烯的共聚物(例如，EP(D)M)。这里所述的PEDM三元共聚物可以包含70wt％至92.5wt％的丙烯、7.5wt％至30wt％的C2或C4
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C12α
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烯烃，和3.5wt％至20wt％的二烯，所述wt％基于所述PEDM三元共聚物的重量，并且所述PEDM三元共聚物可以具有25MU至100MU的门尼粘度(ML(1+4))。
[0016]在一个方面中，提供了弹性体组合物，其包含1至100重量份/100重量份橡胶(phr)的第一丙烯
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α
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烯烃
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二烯(PEDM)三元共聚物，所述丙烯
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α
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烯烃
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二烯(PEDM)三元共聚物包含70wt％至92.5wt％的丙烯、7.5wt％至30wt％的C2或C4
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C12α
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烯烃和3.5wt％至20wt％的二烯，所述wt％基于所述PEDM三元共聚物的重量，其中所述PEDM三元共聚物具有25MU至100MU的门尼粘度(ML(1+4))；和非必要地，0至99phr的基于乙烯的共聚物，所述基于乙烯的共聚物包含40wt％至95wt％的乙烯、0wt％至本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.弹性体组合物，包含：1至100重量份/100重量份橡胶(phr)的第一丙烯
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α
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烯烃
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二烯(PEDM)三元共聚物，所述第一丙烯
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α
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烯烃
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二烯(PEDM)三元共聚物包含70wt％至92.5wt％的丙烯、7.5wt％至30wt％的C2或C4
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C12α
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烯烃和3.5wt％至20wt％的二烯，所述wt％基于所述PEDM三元共聚物的重量，其中所述PEDM三元共聚物具有25MU至100MU的门尼粘度(ML(1+4))；和非必要地，0至99phr的基于乙烯的共聚物，所述基于乙烯的共聚物包含40wt％至95wt％的乙烯、0wt％至10wt％的一种或多种二烯和5wt％至60wt％的C3
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C12α
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烯烃，所述wt％基于所述基于乙烯的共聚物的总重量。2.权利要求1的弹性体组合物，还包含1至90phr的第二PEDM三元共聚物，所述第二PEDM三元共聚物包含1wt％至7wt％的C2或C4
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12α
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烯烃、93wt％至99wt％的丙烯和0.5wt％至7.5wt％的二烯，和10至50MU的门尼粘度(ML(1+4))。3.权利要求1的弹性体组合物，还包含第二PEDM三元共聚物。4.上述权利要求中任一项的弹性体组合物，其中所述第一PEDM三元共聚物包含10wt％至30wt％的α
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烯烃，和4wt％至10wt％的二烯。5.权利要求1的弹性体组合物，其中所述第一PEDM三元共聚物包含21wt％至30wt％的α
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烯烃，和4wt％至8wt％的二烯。6.上述权利要求中任一项的弹性体组合物，其中所述第一PEDM三元共聚物具有30至100MU或61至100MU的门尼粘度。7.上述权利要求中任一项的弹性体组合物，还包含5至200phr油。8.上述权利要求中任一项的弹性体组合物，还包含20至200phr油。9.上述权利要求中任一项的弹性体组合物，其中所述PEDM三元共聚物具有大于或等于
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7.386
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(87.98
×
E)+(294
×
D)且小于或等于
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1.386
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(87.98
×
E)+(294
×
D)的聚合物Tg(℃)，其中E是所述聚合物中乙烯的摩尔分数，D是所述聚合物中二烯的摩尔分数。10.上述权利要求中任一项的弹性体组合物，其中所述PEDM三元共聚物具有小于1J/g的熔化热(Hf)。11.上述权利要求中任一项的弹性体组合物，其中所述PEDM聚合物具有30,000g/mol至300,000g/mol的数均分子量。12.上述权利要求中任一项的弹性体组合物，其中所述PEDM聚合物具有60,000g/mol至600,000g/mol的重均分子量。13.上述权利要求中任一项的弹性体组合物，其中所述PEDM聚合物具有1.8至3.5的多分散指数。14.上述权利要求中任一项的弹性体组合物，其中所述组合物具有20g力/英寸宽度或更大的橡胶与橡胶粘结力。15.上述权利要求中任一项的弹性体组合物，其中所述组合物具有20g力/英寸宽度至6000g力/英寸宽度的橡胶与橡胶粘结力。16.上述权利要求中任一项的弹性体组合物，其中所述组合物具...

【专利技术属性】
技术研发人员：柏志峰，S，
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：