热塑性硫化材料应用中的嵌段复合材料制造技术

本发明专利技术的实施方式提供嵌段复合材料和它们在硫化混配物中的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及嵌段复合材料及它们在热塑性硫化材料中的用途。
技术介绍
弹性体定义为在较低应力下经历大的可逆变形的材料。市售可得的弹性体的某些实例包括天然橡胶、乙烯/丙烯(EPM)共聚物、乙烯/丙烯/ 二烯(EPDM)共聚物、苯乙烯/丁二烯共聚物、氯化聚乙烯和硅橡胶。热塑性弹性体是具有热塑性质的弹性体。也就是说，热塑性弹性体在高于其熔点或软化点的温度任选地模塑或者以其它方式成型和重新加工。热塑性弹性体的一个实例是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)嵌段共聚物。SBS嵌段共聚物显示两相形态，由橡胶丁二烯链段连接的玻璃聚苯乙烯畴组成。热固性弹性体是具有热固性质的弹性体。也就是说，热固性弹性体在受热时不可逆地固化或者"硬化"，这通常是因为不可逆的交联反应。热固性弹性体的两个实例为交联的乙丙单体橡胶(EPM)和交联的乙丙二烯单体橡胶(EPDM)。EPM材料由乙烯和丙烯共聚制成。EPM材料通常使用过氧化物固化，获得交联，由此获得热固性质。EPDM材料是乙烯、丙烯和非共轭二烯(例如1，4_己二烯、二环戊二烯或乙叉降冰片烯)的线性互聚物。EPDM材料通常用硫来硫化，获得热固性质，但是它们也可以用过氧化物固化。虽然EPM和EPDM热固性材料的优势在于它们可用于较高温度应用，EPM和EPDM弹性体具有相对低生强度(较低乙烯含量)、相对低的耐油性和相对低的耐表面改性。热塑性硫化材料(TPV)包含热塑性基质，优选结晶的，经由该基质热固性弹性体通常均匀分布。热塑性硫化材料的实例包括分布在结晶聚丙烯基质中的乙烯-丙烯单体橡胶和乙烯-丙烯-二烯单体橡胶热固性材料。市售的TPV的一个实例是Satoprene 热塑性橡胶，其由Advanced Elastomer Systems制造,并是交联EPDM颗粒在结晶聚丙烯基质中的混合物。发现这些材料能用于之前使用硫化橡胶的许多应用，例如管子、垫圈等等。市售TPVs通常基于硫化橡胶，其中酚醛树脂或者硫固化系统用来在热塑性基质中通过动态硫化(即，在混合(通常为强力混合)的同时交联)来硫化，即，交联，二烯(或者更一般性地，多烯)共聚物橡胶。尽管大量热塑性硫化材料是已知的，仍然需要具有弹性性质的改善的热塑性材料。具体而言，需要方法来制造具有改善的拉伸性质、伸长率、压缩变定和/或耐油性的热塑性硫化材料。
技术实现思路
现在发现了在高温具有改善的弹性性质，特别是改善的压缩变定的热塑性硫化材料。这些新型的热塑性硫化材料由反应混合物获得，该反应混合物包含(i)热塑性聚烯烃(ii)可硫化弹性体(iii)交联剂；和，(iv)嵌段复合材料。附图说明图I显示实施例BI的DSC熔化曲线。 图2显示实施例Fl的DSC熔化曲线。图3比较了实施例BI、Cl和Dl的TREF性质。图4显示实施例B2和B3的DSC曲线。图5显示实施例F2和F3的DSC曲线。图6 显示实施例 B1、F1、C1、H1、D1 和 Gl 的嵌段复合指数(block complexindex)。图7显示实施例BI、VI、Zl、Cl、W1、AA1、Dl、Xl JPABl的嵌段复合指数。图8显示实施例BI、Cl和Dl的动态机械分析。图9显示实施例FI、Gl和Hl的动态机械分析。图10显示Profax Ultra SG853聚丙烯抗冲击共聚物在5 ii m和I ii m尺度下的TEM显微照片。图11显示实施例BI、Cl和Dl在2 iim、Iiim和0.5 iim尺度下的TEM显微照片。图12显示实施例Fl、Gl和Hl在2 ii m、I ii m和0. 5 ii m尺度下的TEM显微照片。图13显示实施例B2、D2和B3在0. 5 ii m和0. 2 ii m尺度下的TEM显微照片。图14显示在I ii m和200nm尺度下的实施例B2。图15显示对比例Tl (在左边)和实施例T4 (在右边)的TEM照片。具体实施方式定义本文中所有对元素周期表的引用都是指CRC Press，Inc. 2003年出版并享有版权的元素周期表。而且，任何对元素族的引用都是利用IUPAC体系的元素族编号在该元素周期表中反映的元素族。除非有相反说明、由上下文暗示、或是本领域惯用的，所有的份数和百分比都是基于重量。为了美国专利实践的目的，本文中引用的任何专利、专利申请、或出版物的内容都通过引用将它们的全部在此纳入(或者其等同的美国版本也通过引用纳入)，特别是关于合成技术的公开内容、定义(以不与本文提供的任何定义不一致的程度)和本领域中的一般知识。术语“包含”和其衍生用法不意图排除任何附加组分、步骤或工序的存在，无论它们是否在本文披露。为了避免任何疑义，这里通过使用术语“包含”要求保护的所有组合物可包括任何附加的添加剂、佐剂、或化合物，不论其是聚合的与否，除非有相反说明。相反，术语“基本上由…组成”从任何后续引用的范围排除了任何其它组分、步骤或工序，除了对操作性不是必须的那些。术语“由…组成”排除了没有具体划定或列出的组分、步骤或工序。术语“或”，除非另有说明，是指各单独的以及任意组合的所列出的成员。术语“聚合物”包括常规均聚物，即由单一单体制备的均质聚合物，和共聚物(在本文中可与互聚物互换使用)，其指通过至少两种单体的反应制备的聚合物或虽然由单一单体形成但含有化学上有差别的链段或嵌段的聚合物。更具体来说，术语“聚乙烯”包括乙烯的均聚物，以及乙烯和一种或多种C3_8 a -烯烃的共聚物，其中乙烯占至少50摩尔％。术语“丙烯共聚物”或“丙烯互聚物”是指包含丙烯和一种或多种可共聚的共聚单体的共聚物，其中该聚合物中至少一个嵌段或链段(结晶嵌段)的多个聚合的单体单元包含丙烯，优选至少90摩尔％，更优选至少95摩尔％，和最优选至少98摩尔％。主要由不同的a -烯烃如4-甲基-I-戊烯制成的聚合物也类似地命名。术语“结晶”，如采用，是指具有通过差示扫描量热法(DSC)或相当的技术测定的一级相变或结晶熔点(Tm)的聚合物或聚合物嵌段。该术语可与术语“半结晶”互换使用。术语“非晶”是指没有结晶熔点的聚合物。术语“全同立构”定义为通过13C-NMR分析测定的具有至少70%全同立构五单元组的聚合物重复单元。“高度全同立构”定义为具有至少90%全同立构五单元组的聚合物。 术语“嵌段共聚物”或“链段共聚物”是指这样的聚合物，其包含优选以直链方式连接的两种或更多种化学上不同的区域或链段(称作“嵌段”)，即这样的聚合物，其包含化学上有差别的单元，它们就聚合的烯官能度而言是端对端连接的，而不是以悬垂或接枝的方式连接。在优选实施方式中，各嵌段在以下方面不同结合入其中的共聚单体的量或类型、密度、结晶度的量、与这样的组成的聚合物有关的晶粒尺寸、立构性(全同立构或间同立构)的类型或程度、区域规整性或区域不规整性、支化(包括长链支化或超支化)的量、同质化、或任何其它化学或物理性质。本专利技术的嵌段共聚物的特征在于，在优选实施方式中，由于穿梭剂与催化剂组合的效应，聚合物多分散性(PDI或Mw/Mn)、嵌段长度分布、和/或嵌段数量分布的独特分布。术语“嵌段复合材料”是指本专利技术的新型聚合物，其包含软共聚物、硬聚合物和具有软链段和硬链段的嵌段共聚物，其中所述嵌段共聚物的硬链段的组成与所述嵌段复合材料中的硬聚合物相同，所述嵌段共聚物的软链本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：KL沃尔顿，BW沃尔瑟，RT约翰斯顿，JM雷戈，X吴，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：