[发明专利]热塑性有机硅弹性体

说明书

本发明涉及包含有机热塑性弹性体与有机硅组合物的共混物的热塑性有机硅弹性体组合物，并且涉及形成硫化热塑性弹性体组合物的方法。本发明还提供了使用此类热塑性弹性体组合物形成汽车功能部件和美观部件，诸如排挡头、座椅安全带连接器、内垫、气囊护盖、仪表板和扶手的包覆模制蒙皮；形成用于手持器件的器具部件的软质的把手；形成医疗器件、运动物品和常规的橡胶部件；以上部件均需要持久的美观性、触觉和人类工程学性质以及对最常用化学品的稳定性，以及高机械性能、耐磨性和耐刮擦性。

本发明涉及包含有机热塑性弹性体与有机硅组合物的共混物的热塑性有机硅弹性体组合物，并且涉及形成硫化热塑性弹性体组合物的方法。

在一个方面，本发明涉及使用这种热塑性弹性体组合物形成汽车功能部件和美观部件，例如排挡头、座椅安全带连接器、内垫、气囊护盖、仪表板和扶手的包覆模制蒙皮；形成用于手持器件的器具部件的软质的把手；形成医疗器件、运动物品和常规的橡胶部件；以上部件均需要持久的美观性、触觉和人类工程学性质以及对最常用化学品的稳定性，以及高机械性能、耐磨性和耐刮擦性。

根据本发明的热塑性弹性体组合物可用于制造汽车、器具、电子器件、便携式电子器件、电气、通信和医疗应用的部件或组件，这些部件或组件可能同时需要足够高的质感和触感、耐刮擦性和耐磨性、耐化学性和机械性能。

硅烷和硅氧烷为含硅的化合物。硅烷是衍生自SiH₄的化合物。硅烷通常包含至少一个Si-C键。硅烷通常仅包含一个Si原子。硅氧烷为包含至少一个Si-O键的化合物。

聚硅氧烷包含形成聚合物链的若干Si-O-Si-键，其中重复单元是-(Si-O)-。有机聚硅氧烷有时称为有机硅。有机聚硅氧烷包含重复-(Si-O)-单元，其中至少一个Si原子带有至少一个有机基团。“有机”意指包含至少一个碳原子。有机基团为包含至少一个碳原子的化学基团。

聚硅氧烷包含端基和侧基。端基为位于聚合物链末端的Si原子上的化学基团。侧基是位于Si原子上的基团，该Si原子不处于聚合物链的末端。

聚合物为包含重复单元的化合物，所述单元通常形成至少一个聚合物链。聚合物可以是均聚物或共聚物。均聚物为由仅一种类型的单体形成的聚合物。共聚物，也称为互聚物，是由至少两种不同类型的至少两种单体形成的聚合物。术语“互聚物”和“共聚物”可互换使用。三元共聚物是由三种类型的单体形成的聚合物。嵌段共聚物是至少两个亚单元的共聚物，每个亚单元由一种类型的单体构成，即，一种类型的单体所形成的均聚亚单元(亦称“嵌段”)共价键合到第二种类型的单体的至少一个均聚亚单元。当重复单元包含碳原子时，聚合物被称为有机聚合物。一些聚合物是热固性塑料：一旦冷却并硬化，这些聚合物就会保持其形状并且不能恢复为其初始形式。其他聚合物是热塑性塑料：它们在加热时可发生软化并恢复为其初始形式。

交联反应为这样的反应，其中两个或更多个分子(它们之中的至少一者为聚合物)连接在一起而使聚合物硬化或固化。交联剂为能够产生聚合物的交联反应的化合物。

胶通常由高分子量的聚合物制成。胶的形式则是具有高粘度的流体。胶通常具有在25℃下至少100mPa.s的粘度。胶可具有在25℃下高达2000000mPas或甚至更高的粘度。

弹性体，有时称为橡胶，是具有粘度和弹性的聚合物。热塑性弹性体(TPE)是具有塑性和橡胶特性的聚合物材料。它们具有弹性体的机械性能，但是与传统的热固性橡胶不同，它们可以在高温下再加工。这种可再加工性是TPE相对于化学交联橡胶的主要优点，因为这样能够让加工的部件循环利用并导致废料显著减少。

通常，已知有两种主要类型的热塑性弹性体。第一种类型的热塑性弹性体是含有“硬”聚合物链段和“软”聚合物链段的嵌段共聚物热塑性弹性体，其中“硬”聚合物链段的熔点或玻璃化转变温度高于环境温度，而“软”聚合物链段的玻璃化转变温度或熔点则明显低于室温。在这样的体系中，硬链段聚集形成不同的微相，并且作为软相的物理交联方式，从而在室温下赋予体系橡胶特性。在高于室温的温度下，硬链段熔融或发生软化，因而可让共聚物流动并以类似普通热塑性弹性体的方式加工。