[发明专利]热固性弹性体

说明书

本发明涉及热固性弹性体，涉及它们的制备方法和涉及从这些弹性体制备的产品。

弹性体被定义为在较低应力下有大的可逆形变的材料。弹性体的典型特征是在聚合物链上具有结构不规则性、非极性结构或柔性单元。商业途径获得的弹性体的一些例子包括天然橡胶，乙烯/丙烯(EPM)共聚物，乙烯/丙烯/二烯烃(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的弹性体。即，热塑性弹性体可在高于它们的熔点或软化点以上的温度下模塑或成形和再加工。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嵌段共聚物显示出包括被橡胶态丁二烯链段连接的玻璃态聚苯乙烯区域结构的两相形态。在丁二烯中间嵌段和苯乙烯端嵌段的玻璃化转变温度之间的温度下，即在-90℃-116℃的温度下，SBS共聚物的性能象交联的弹性体。

欧洲专利公开416,815公开了假无规乙烯-苯乙烯共聚物。未交联的假无规乙烯/苯乙烯共聚物在高于共聚物的熔点或软化点的温度下显示出下降的模量。

SBS共聚物和未交联的乙烯-苯乙烯假无规共聚物存在以下缺点：较低的机械强度，易遭受臭氧降解(到它们在聚合物骨架上有不饱和位的程度)，和只能在弹性体温度不超过弹性体熔点或软化点的应用中利用。

相反，热固性弹性体是具有热固性能的弹性体。即，热固性弹性体在加热时发生不可逆的固化或“硬化”，一般是由于不可逆的交联反应。热固性弹性体的两个实例是交联的乙烯-丙烯单体橡胶(EPM)和交联的乙烯-丙烯-二烯烃单体橡胶(EPDM)。EPM材料是由乙烯和丙烯的共聚反应得到的。EPM材料通常用过氧化物加以固化使之交联，从而导致热固性能。EPDM材料是乙烯、丙烯和非共轭的二烯烃如1，4-己二烯，二环戊二烯或亚乙基降冰片烯的线性共聚物。EPDM材料通常用硫加以硫化诱发热固性，尽管它们另外可以用过氧化物加以固化。尽管EPM和EPDM材料的优点是在高温应用中具有实用性，但是EPM和EPDM弹性体的缺点是低的原始强度(在低乙烯含量下)，与苯乙烯丁二烯橡胶相比固化弹性体更易受到油类的侵蚀，和固化弹性体抗表面改性。

目前需求适合于在较宽温度范围内使用的和不易遭受臭氧降解的弹性体。从具有高的原始强度(在固化前的处理中提供较大柔性)的弹性体制备的热固性弹性体是特别需求的。还需求的是耐油的热固性弹性体，它尤其可用于一般与油接触的制品，如汽车部件和油箱。也需求的是热固性弹性体，该弹性体容易进行表面改性，促进弹性体的表面粘附性和/或在弹性体表面上提供离子位。同样需要制备这类热固性弹性体的方法。

热塑性硫化物是有热固性弹性体均匀分布在其中的结晶性聚烯烃材料。热塑性硫化物的例子包括在结晶聚丙烯基料中分布的EPM和EPDM热固性材料。这些热塑性硫化物的缺点在于它们易遭受油的降解作用。需求更耐油的热塑性硫化物。同样需要制备这些热塑性硫化物的方法。

                   本发明概述

本发明提供包含基本上交联的无规共聚物的热固性弹性体，该共聚物包括：(a)15-70wt％至少一种α-烯烃，(b)30-70wt％的至少一种亚乙烯基芳族化合物，和(c)0-15wt％的至少一种二烯烃。

本发明还提供了制备热固性弹性体的方法，该方法包括：

(a)让至少一种α-烯烃与至少一种亚乙烯基芳族化合物在可限形状催化剂存在下进行反应形成基本上无规的共聚物，和

(b)将基本上无规的共聚物固化形成热固性弹性体。

本发明进一步提供了热塑性硫化物，包括以下组分的共混物：

(1)基本上交联的无规共聚物，包括(a)15-70wt％至少一种α-烯烃，(b)30-70wt％的至少一种亚乙烯基芳族化合物，和(c)0-15wt％的至少一种二烯烃；和

(2)至少一种热塑性聚烯烃。

本发明还提供了制备热塑性硫化物的方法，包括：

(a)让至少一种α-烯烃与至少一种亚乙烯基芳族化合物和任意性可有可无的至少一种二烯烃在可限形状催化剂存在下进行反应形成基本上无规的共聚物；

(b)让基本上无规的共聚物与至少一种热塑性聚烯烃在高于热塑性聚烯烃的熔点或软化点的温度下进行均匀混合；

(c)向均匀混合物中添加用来固化基本上无规的共聚物的试剂；

(d)同时固化基本上无规的共聚物和复合均匀混合物而形成热塑性硫化物。

本发明还提供了包括本发明的热固性弹性体或热塑性硫化物的制品。