[发明专利]热塑性弹性体共混物、其制造和使用方法

说明书

发明领域

本发明涉及可熔融加工的热塑性弹性体共混物、其制造及其在成型或模制橡胶制品中的应用。

发明背景

对于石油和汽车工业中的许多应用而言，需要在升高的温度下具有良好耐油性的弹性体材料。特别需要具有良好的抗热和压缩变定性的挠曲且柔软(低硬度)的材料。

本领域中公知的是，使用可固化聚丙烯酸酯弹性体制造具有优异的耐润滑油和油脂性的高性能橡胶部件，其因此可用于所选汽车应用和类似应用中。纯胶胶料硫化产品是由丙烯酸酯单体(例如丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸甲氧基乙酯，并可以包括一些乙酸乙烯酯)的共聚生成的聚丙烯酸酯弹性体、由乙烯单体和丙烯酸酯单体(例如，乙烯和丙烯酸甲酯，并可以包括其它共聚单体和分支，参见例如，美国专利公开No.2002/0004568 A1，经此引用并入本文)的共聚生成的聚乙烯/丙烯酸酯弹性体、或由氟化丙烯酸酯单体(例如1，1二氢全氟-正丁基丙烯酸酯)的聚合生成的聚全氟烷基丙烯酸酯弹性体。聚丙烯酸酯弹性体也可以通过掺入相对少量的附加共聚单体，例如丙烯酸缩水甘油酯、马来酸或具有反应性基团(包括酸、羟基、环氧基、异氰酸酯、胺、唑啉、氯乙酸酯或二烯)的其它共聚单体来官能化。这些官能化的聚丙烯酸酯弹性体随后可以使用含有共价键合到聚丙烯酸酯弹性体的官能化反应性位点上的官能团的固化助剂固化。

与现有技术的可固化聚丙烯酸酯弹性体有关的一个问题是其固化或部分固化状态的高粘度和低熔体流动的固有流变限制。因此，为了实现可接受的性能，通常必须物理共混随后压缩模塑和随后固化，而非直接挤塑或注塑成最终部件(如上所述)。但是，在EP0337976B1和US4981908中，公开了热塑性弹性体组合物，其包含聚酯树脂(包括可以以商标HYTREL(E.I.du Pont de Nemours and Company，Wilmington，DE(“DuPont”)购得的嵌段聚醚酯弹性体)和动态硫化的、共价交联的丙烯酸酯橡胶(包括含有大约1摩尔％含羧酸的共聚单体的乙烯/丙烯酸甲酯三元共聚物，可以以商标VAMAC(DuPont)购得)的共混物。通过与反应性双官能交联剂结合使用官能化聚丙烯酸酯弹性体，实现这些公开中的共价交联。但是，几乎所有这些双官能交联剂也可以与聚邻苯二甲酸亚烷基酯中的酯单元反应(即胺、羟基或羧酸根将与酯基团交换(exchange)，且环氧基或酸根添加到羟基端基上)，这引起高粘度和再现性的欠缺。

在US2004/0115450 A1中，公开了可固化热塑性弹性体共混物，其包含聚邻苯二甲酸亚烷基酯聚酯聚合物或共聚物和可交联的聚(甲基)丙烯酸酯或乙烯/(甲基)丙烯酸酯共聚物硫化橡胶，并结合过氧化物自由基引发剂和有机多烯烃助剂以便在共混物的挤塑或注塑过程中使橡胶交联。其中教导，该共聚物中的聚酯硬链段应该具有高熔融温度以获得可用于高温应用的弹性体共混物。但是，一般发现，硬链段高熔融温度提高了聚合物硬度并降低了挠性。

嵌段聚醚酯酰胺弹性体是公知的，在US5387651和US6590065中公开了适合注塑和熔纺纤维的嵌段聚醚酯酰胺弹性体的制造方法。但是，由聚醚酯酰胺弹性体制成的可熔融加工的热塑性弹性体共混物是未知的。

本发明的目的是提供挠性热塑性弹性体共混物，其提供优异的抗热老化性和良好的耐化学性，制造这类弹性体共混物的方法和由这类共混物制成的成型或模制品。

发明概述

现在已经发现，可以使用指定弹性体、可交联聚(甲基)丙烯酸酯橡胶和使该橡胶交联的交联体系制造可固化的热塑性弹性体组合物。可固化的热塑性组合物可经受原料组分的挤塑或注塑过程中的动态交联，产生具有交联聚(甲基)丙烯酸酯橡胶作为分散相和指定弹性体作为连续相的可熔融加工的热塑性弹性体组合物。

因此，在一个实施方案中，本发明是可固化的热塑性弹性体组合物，其包含：

(a)选自聚亚丙基(polytrimethylene)醚酯弹性体和聚亚烷基醚酯酰胺弹性体的弹性体；

(b)可交联的聚(甲基)丙烯酸酯橡胶；和

(c)使该橡胶交联的交联体系。

本发明还提供了可熔融加工的热塑性弹性体组合物，其包含：

(a)包含选自聚亚丙基醚酯弹性体和聚亚烷基醚酯酰胺弹性体的弹性体的连续相；和

(b)交联的聚(甲基)丙烯酸酯橡胶分散相。

本发明还提供了制造可熔融加工的热塑性弹性体组合物的方法，包括下列步骤：

(a)提供可交联的聚(甲基)丙烯酸酯橡胶；

(b)提供有效地使聚(甲基)丙烯酸酯橡胶交联的量的交联体系；