包含环烯烃共聚物的热塑性硫化橡胶组合物制造技术

本文描述了热塑性硫化橡胶组合物，其包括包含环烯烃共聚物的热塑性基质和油以及分散在热塑性基质中且包含至少部分交联的橡胶的颗粒。该热塑性硫化橡胶组合物具有包括出现在约

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含环烯烃共聚物的热塑性硫化橡胶组合物
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2021年2月9日提交的USSN 63/147,390的优先权，其通过引用并入本文。


[0003]本专利技术的实施方案大体上涉及包含用于改进振动阻尼性能的环烯烃共聚物的热塑性硫化橡胶组合物。

技术介绍

[0004]本部分旨在提供相关背景信息，以便更好地理解所描述的实施方案的各个方面。因此，应当理解，这些陈述应据此解读，而不是作为对现有技术的承认。
[0005]热塑性硫化橡胶(TPV)包括分散在热塑性基质中的细碎橡胶颗粒。这些橡胶颗粒有利地交联以提高弹性。一般，分散的橡胶相被称为不连续相或橡胶相，热塑性相被称为连续相或塑性相。这类TPV可通过动态硫化来制备，动态硫化是这样的过程：在具有至少一种热塑性聚合物的共混物中，当聚合物在某一升高的温度下，优选地在高于热塑性聚合物的熔融温度下进行混合或粉碎时，利用固化剂使橡胶固化或硫化。因此，TPV具有由弹性相所提供的弹性体性能和由热塑性相所提供的热塑性塑料的加工性能的优点。
[0006]由于具有弹性体性能，TPV显示潜在的振动阻尼应用。具有振动阻尼性能的材料用于各种应用，例如建筑材料、电气和电子设备、光学仪器、视听设备、铁路和机动车辆。典型的振动阻尼材料包括具有类凝胶性能的低硬度产品。近年来，人们越来越关注于开发用于在混合动力汽车(HV)、插电式混合动力汽车(PHV)、燃料电池汽车(FCV)和电动汽车(EV)中使用的电动机的具有改进的振动阻尼性能的新材料。这些车辆在行驶过程中几乎不会产生发动机噪音。因此，从车辆外部进入的噪声可能更加明显且放大呈现。因而与常规车辆相比，减少外部环境噪声的需求增加。此外，电动汽车的一般工作温度范围为0℃至90℃。因此，对于这些应用有用的TPV需要0℃至90℃范围内的振动阻尼性能。
[0007]TPV在一些领域已成功地取代了橡胶，但在压缩形变方面，热固性橡胶仍然优于TPV。压缩形变测试测量弹性材料在给定温度和挠度下经长期压缩应力之后恢复其原始厚度的能力。当弹性材料被压缩一段时间后，其失去了其恢复其原始厚度的能力。因此，优选的是，本文所述的弹性体组合物显示相对较低的压缩形变百分比，因为百分比测量结果是组合物恢复其原始厚度的能力的度量。也就是说，如果组合物被压缩且完全没有恢复，则具有100％的压缩形变，如果完全恢复到其原始厚度，则具有0％的压缩形变。也就是说，压缩形变值越小，组合物的寿命及其有效使用越长。对于具有小于约90％的固化的乙烯
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丙烯
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二烯(EPDM)橡胶聚合物的TPV，压缩形变通常对于许多应用高得不可接受，尤其是在高温下。此外，热塑性基质倾向于降低在较低温度下的耐压缩形变性。聚丙烯(PP)/EPDM TPV和EPDM橡胶之间的区别在于半结晶PP基质。虽然PP基质提供了TPV的熔融加工性和耐热性，但其结晶度也限制了TPV的弹性行为。在加热和应力下PP基质中晶体微观结构的动态跃迁导
致TPV具有比EPDM橡胶更高的压缩形变。TPV的形变机理受半结晶PP基质的屈服的限制，从而阻止TPV充分利用EPDM相的弹性极限。除了弹性性能(低压缩形变、张力形变和高弹性)之外，TPV还应当保持包括硬度、拉伸性能(如，拉伸强度、模量、断裂伸长率)的其他机械性能以及包括加工性能和零件表面外观(如，平滑、无边缘撕裂、无表面斑点、无模切线、无Rococo)的挤压性能的平衡。已证明目前采用的EPDM和热塑性聚烯烃的组合不足以达到这些目的。
[0008]因此，需要开发在0℃至90℃范围内具有优异振动阻尼性能并且具有优异弹性性能的TPV组合物。

技术实现思路

[0009]公开了一种热塑性硫化橡胶组合物，其包含热塑性基质和油，热塑性基质包括环烯烃共聚物。交联橡胶颗粒分散在热塑性基质中。该TPV组合物具有出现在约
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20℃至约90℃之间的振动阻尼峰。
[0010]还公开了一种热塑性硫化橡胶组合物，其包含对包含橡胶、交联剂、含有环烯烃共聚物的热塑性树脂和油的组合物进行动态固化的反应产物。热塑性硫化橡胶组合物具有出现在约
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20℃至约90℃之间的振动阻尼峰。
[0011]还公开了一种热塑性硫化橡胶组合物，其包含：(1)动态固化的橡胶，其包括乙烯丙烯二烯(EPDM)聚合物或溴化异丁基对甲基苯乙烯(BIMSM)聚合物，(2)以重量计每100份橡胶约20份至约500份(约20phr至约500phr)的量的热塑性树脂，所述热塑性树脂包含约1wt％至约100wt％的环烯烃共聚物和至多99wt％的半结晶无环聚烯烃，所述环烯烃共聚物具有至少约30℃的玻璃化转变温度(Tg)；和以重量计每100份橡胶约50份至约250份(约50phr至约250phr)的量的油。所述热塑性硫化橡胶组合物的tanδ曲线包括出现在约
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20℃至约90℃之间的约0.1至约2.0的峰值。所述热塑性硫化橡胶组合物具有在70℃下压缩22小时之后的约15％至约50％的压缩形变，和在压印后15秒在邵氏A硬度计硬度标尺上测量的约15至约95的硬度，和在压印后15秒在邵氏D硬度计硬度标尺上测量的约15至约50的硬度。
附图说明
[0012]参考以下附图描述包含环烯烃共聚物的热塑性硫化橡胶组合物的实施方案。在附图中使用相同的数字来表示类似的特征和组分。附图中所描绘的特征不一定是按比例显示的。实施方案的某些特征可按比例或以某种图解形式放大示出，并且为了清楚和简洁，可以不示出元素的某些细节。
[0013]图1是根据一个或多个实施方案的实施例1的TPV组合物的损耗正切(tanδ)随温度变化的图。
[0014]图2是根据一个或多个实施方案的实施例2的TPV组合物的损耗正切随温度变化的图。
[0015]图3A是根据一个或多个实施方案的TPV组合物的硬度随环烯烃共聚物含量变化的图。
[0016]图3B是根据一个或多个实施方案的纯净环烯烃共聚物和TPV组合物的玻璃化转变温度(Tg)随降冰片烯含量变化的图。
[0017]图4是对比例1的显微照片。
[0018]图5A，图5B和图5C是根据一个或多个实施方案的TPV组合物的显微照片。
具体实施方式
[0019]现在将描述本专利技术的各种具体实施方案、版本，包括本文所采用的定义。虽然下面的详细描述给出了具体的实施方案，但是本领域技术人员将理解，这些实施方案仅是示例性的，并且如果合适，实施方案的各部分可以互换，并且本专利技术可通过其他方式来实现。任何提及“专利技术”均可指权利要求所定义的一个或多个但不一定全部的本申请的专利技术。使用标题仅为了方便的目的，并不限制本专利技术的范围。
[0020]定义
[0021]术语“phr”是指“份/100份橡胶”，并且是指热塑性硫化橡胶组合物中包含的组分的量，表示为每100份橡胶的份数，其中份通过重量确定。phr通常表示任何固化过程之前的组分的量。然而，为了本公开的目的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种热塑性硫化橡胶组合物，包含：包含环烯烃共聚物的热塑性基质和油；和分散在所述热塑性基质中且包含至少部分交联的橡胶的颗粒；其中所述环烯烃共聚物被选择成影响所述热塑性硫化橡胶组合物的振动阻尼特性。2.如权利要求1所述的热塑性硫化橡胶组合物，其中，所述热塑性硫化橡胶组合物展示出包括出现在约
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20℃至约90℃之间且峰值为约0.1至约2.0的峰的tanδ曲线。3.如任一项前述权利要求所述的热塑性硫化橡胶组合物，其中，所述热塑性硫化橡胶组合物具有在70℃下压缩22小时之后的约15％至约50％的压缩形变。4.如任一项前述权利要求所述的热塑性硫化橡胶组合物，其中，所述热塑性硫化橡胶组合物具有在压印后15秒在邵氏A硬度计硬度标尺上测量的约15至约95的硬度。5.如权利要求1至4中任一项所述的热塑性硫化橡胶组合物，其中，所述热塑性硫化橡胶组合物具有在压印后15秒在邵氏D硬度计硬度标尺上测量的约15至约50的硬度。6.如任一项前述权利要求所述的热塑性硫化橡胶组合物，其中，所述环烯烃共聚物在纯净状态下具有约30℃至约200℃的玻璃化转变温度(Tg)。7.如任一项前述权利要求所述的热塑性硫化橡胶组合物，其中，所述热塑性基质包含具有不同玻璃化转变温度的环烯烃共聚物的共混物。8.如任一项前述权利要求所述的热塑性硫化橡胶组合物，其中，所述环烯烃共聚物包括含有约10wt％至约90wt％的降冰片烯的乙烯
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降冰片烯共聚物。9.如任一项前述权利要求所述的热塑性硫化橡胶组合物，其中，所述至少部分交联的橡胶包括溴化异丁基对甲基苯乙烯(BIMSM)聚合物、乙烯α
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烯烃非共轭二烯共聚物、乙烯丙烯二烯共聚物或其组合。10.如权利要求9所述的热塑性硫化橡胶组合物，其中，所述乙烯丙烯二烯共聚物包括二烯，所述二烯包括亚乙基降冰片烯、乙烯基降冰片烯或其组合。11.如权利要求1至8中任一项所述的热塑性硫化橡胶组合物，其中，所述至少部分交联的橡胶为乙烯丙烯橡胶、丁基橡胶、卤代丁基橡胶、C4至C7异单烯烃和对烷基苯乙烯的卤化共聚物或其组合。12.如权利要求11所述的热塑性硫化橡胶组合物，其中，所述丁基橡胶为异丁烯
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对甲基苯乙烯橡胶，所述异丁烯
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对甲基苯乙烯橡胶包含基于所述异丁烯
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对甲基苯乙烯橡胶的重量的约0.5wt％至约25wt％的对甲基苯乙烯。13.如权利要求11所述的热塑性硫化橡胶组合物，其中，所述丁基橡胶为异丁烯
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异戊二烯橡胶，所述异丁烯
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异戊二烯橡胶包含基于所述异丁烯
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异戊二烯橡胶的重量的约0.5wt％至约30wt％的异戊二烯。14.如权利要求11所述的热塑性硫化橡胶组合物，其中，所述丁基橡胶为溴化异丁烯
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异戊二烯橡胶、氯化异丁烯
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异戊二烯橡胶或其组合，其包含基于所述丁基橡胶的重量的约0.3wt％至约7wt％的卤素。15.如任一项前述权利要求所述的热塑性硫化橡胶组合物，其中所述热塑性硫化橡胶组合物包含以重量计每100份橡胶约50份至约450份(约50phr至约450phr)的量的所述油。16.如权利要求15所述的热塑性硫化橡胶组合物，其中，所述油选自矿物油、石蜡油、聚异丁烯、合成油及其组合。
17.如任一项前述权利要求所述的热塑性硫化橡胶组合物，其中，所述热塑性硫化橡胶组合物包含以重量计每100份橡胶约20份至约500份(约20phr至约500phr)的量的所述热塑性基质。18.如任一项前述权利要求所述的热塑性硫化橡胶组合物，其中，所述热塑性基质包含约1wt％至约100wt％的所述环烯烃共聚物和至多99wt％的半结晶无环聚烯烃。19.如任一项前述权利要求所述的热塑性硫化橡胶组合物，其中，所述热塑性基质包含聚丙烯。20.如任一项前述权利要求所述的热塑性硫化橡胶组合物，其中，所述热塑性硫化橡胶组合物还包含热稳定剂、紫外线稳定剂或其组合。21.如任一项前述权利要求所述的热塑...

【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：国际人造丝公司，
类型：发明
国别省市：