[发明专利]用聚酰胺嵌段接枝的共聚物和用交联或硫化体系配制的弹性体的混合物

说明书

本发明涉及用聚酰胺嵌段接枝的共聚物与已用交联或硫化体系和传统地用增塑剂、填料和其它常用添加剂配制成的不饱和弹性体的混合物。 

本发明还涉及通过这类配制弹性体在具有聚酰胺嵌段的这类接枝共聚物中的动态硫化或交联制备相应的热塑性弹性体组合物的方法。 

本发明涉及如此获得的热塑性弹性体组合物、它们用于尤其通过挤出、注射成型和压塑技术制造最终制品的用途，以及由此获得的最终产品。 

最著名的具有橡胶性质的热塑性弹性体是由弹性体-如配制的乙烯-丙烯-二烯(EPDM)弹性体-在通常聚烯烃型基质-特别是聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)中的动态硫化法获得的产物。 

在这种方法中，将热塑性塑料(如PP或PE)与用硫化体系配制成的弹性体(如EPDM)混合，这种弹性体在混合过程中交联。 

所得产品被称作“热塑性硫化产品”(TPV)并由包覆几微米大小的橡胶粒子的热塑性基质构成，橡胶相可以是主要相(最多85重量％)。这些产品可以像热塑性塑料那样通过挤出或注射成型使用，同时具有橡胶相的性质，即低压缩或拉伸变定。 

但是，这些合金具有用作基质的热塑性聚合物中固有的热力学限制，且对于含PP基质和EPDM弹性体的热塑性硫化产品(TPV)而言，PP造成的使用温度限为130℃。此外，PP的挠曲模量和高硬度造成具有相当高硬度的合金。 

国际PCT申请WO 02/28959 A1描述了具有聚酰胺嵌段的接枝共聚物和它们与挠曲弹性模量小于150MPa的挠性聚烯烃的混合物。这些低模量挠性混合物在70℃或更高温度下没有橡胶弹性，因为该混合物的聚烯烃是半结晶的，熔点为60℃至100℃。 

已经发现，具有聚酰胺嵌段的这些共聚物以纳米级组织成结构，这赋予它们杰出的热力学强度性质。这种热力学性能表现为在100℃至180℃温度范围内几乎恒定的弹性模量。 

特别通过单胺聚酰胺接枝到乙烯/丙烯酸丁酯/马来酸酐类型三元共聚物的马来酸酐上的技术获得的具有聚酰胺嵌段的接枝聚烯烃是具有高的热力学强度的挠性热塑性塑料。它们表现出相对较高的挠曲弹性模量，特别低于200MPa和大于50MPa，和在150℃下测得的0.5MPa至10MPa的动态弹性模量。这种模量在100至180℃的宽温度范围内，或即在所举实例中在乙烯/丙烯酸丁酯/马来酸酐三元共聚物的熔点(80-100℃)与聚酰胺的熔点(180-220℃)之间是相对恒定的。 

但是，这些具有聚酰胺嵌段的共聚物不是弹性体，因为它们在超过80℃时低的压缩残余弹性。可以说，它们不具有以压缩变定(DRC)的百分比表示的橡胶弹性。热塑性弹性体具有通常低于50％，或甚至30％的DRC，而具有聚酰胺嵌段的接枝聚烯烃具有通常60％至80％的DRC。 

专利US 4,130,535描述了基于25％至75％的热塑性聚合物和75％至25％的用增塑剂配制并完全交联的烯属橡胶的合金。该热塑性聚合物是聚丙烯。 

专利EP 384 822描述了基于乙烯和α-烯烃的共聚物和橡胶的组合物，该橡胶基于增塑和交联的聚降冰片烯，其由于聚降冰片烯的增塑能力和从熔点不超过130℃的乙烯共聚物选择热塑性聚合物而具有不超过65的肖氏A硬度。这些合金具有在70℃下测得的小于45％的压缩变定。 

欧洲专利申请EP 1672027描述了通过混合橡胶(其中30重量％或更高的凝胶部分均匀分散在基于聚酰胺和/或基于聚酯的聚合物中)和通过该橡胶的动态交联获得的热塑性聚合物组合物。基于聚酰胺或聚酯的这类热塑性聚合物具有未表现出优良的抗水解性和抗盐性和未表现出低肖氏A硬度的缺点。 

本发明的目的是提供与已知体系相比具有提高的性能但不牺牲这类体系的优良性能的TPV类型合金。因此，相对于基于聚丙烯的已知体系，考虑到聚丙烯在大约130-140℃损失其性能，目的特别是改进的温度性能、获得更低硬度的可能性、和粘合到其它材料，尤其是聚酰胺上的可能性。相对于基于聚酰胺的已知体系，目的特别是更好的抗水解性和抗盐(如氯化锌)性以及获得更低硬度的可能性。 

根据本发明使用具有高耐热性的挠性热塑性基料实现这些目的，所述基料到仅在约170-180℃都损失其性能并形成仍包含游离官能团，如游离马来酸酐基团的连续相，由此促进所得的TPV与如聚酰胺或金属之 类的材料的粘合。本发明的TPV可用于制造从-40℃至160℃的宽温度范围内具有良好弹性的制品。 

根据本发明的具有用聚酰胺嵌段接枝的共聚物基质的TPV合金的获得能够制成挠性的、低硬度的且使用温度高于具有聚烯烃基质的TPV的弹性物。