[发明专利]热塑性方法、组合物和制品

说明书

背景技术

长期以来，聚氯乙烯树脂在涂覆的线材和电缆工业中用作涂料用树脂。然而，对卤代材料的环境影响的关注日益增加，正在寻求非卤代替代物。候选的聚乙烯组合物避免了使用卤代化合物，但这些组合物通常具有高含量的无机阻燃剂，这可能导致一些机械性能和加工性能的劣化。候选的聚(亚芳基醚)组合物例如描述于Kosaka等的美国专利申请公开2005/0154100A1中的那些表现出非常好的前景，但仍然需要显示出改进的物理性能同时保持优良的阻燃性的组合物。

发明内容

通过一种制备热塑性组合物的方法改善了上述和其他缺陷，该方法包括：将热塑性硫化橡胶与链烯基芳族化合物和共轭二烯的第一氢化嵌段共聚物熔融捏合以形成硫化橡胶-共聚物共混物；和将该硫化橡胶-共聚物共混物、聚(亚芳基醚)以及链烯基芳族化合物和共轭二烯的第二氢化嵌段共聚物熔融捏合。

下面详细描述其他实施方案，包括通过该方法制备的组合物和包含该组合物的制品。

附图说明

现在参考附图，其中在几幅图中相同的要素使用相同的数字标号：

图1是在不同的放大率下熔融捏合的热塑性硫化橡胶和氢化嵌段共聚物的共混物的两张显微照片；

图2(a)是通过将热塑性硫化橡胶、聚(亚芳基醚)和氢化嵌段共聚物(没有预混合热塑性硫化橡胶和氢化嵌段共聚物)熔融捏合而制备的比较组合物的显微照片；图2(b)是显示粒度分析的相同显微照片；

图3(a)是通过将热塑性硫化橡胶和氢化嵌段共聚物熔融捏合以形成硫化橡胶-共聚物共混物，并且将该硫化橡胶-共聚物共混物与聚(亚芳基醚)和氢化嵌段共聚物熔融捏合制备的组合物的显微照片；图3(b)是表示粒度分析的相同显微照片。

具体实施方式

一个实施方案是制备热塑性组合物的方法，其包括：将热塑性硫化橡胶与链烯基芳族化合物和共轭二烯的第一氢化嵌段共聚物熔融捏合以形成硫化橡胶-共聚物共混物；和将该硫化橡胶-共聚物共混物、聚(亚芳基醚)以及链烯基芳族化合物和共轭二烯的第二氢化嵌段共聚物熔融捏合。在深入的配方和加工研究之后，本发明人发现与其中将热塑性硫化橡胶和氢化嵌段共聚物作为单独的组分加入到单个熔融捏合工艺中的组合物的阻燃性和物理性能相比，将热塑性硫化橡胶与一部分氢化嵌段共聚物预混合显著提高了组合物的阻燃性和物理性能。改进表现在目标性能中，所述目标性能包括UL94消焰时间、抗拉强度、拉伸伸长率和热挠曲温度。本发明人进一步发现加入烃树脂可进一步改进组合物的阻燃性和物理性能的平衡。

该方法包括将热塑性硫化橡胶与链烯基芳族化合物和共轭二烯的第一氢化嵌段共聚物熔融捏合以形成硫化橡胶-共聚物共混物。本申请所用的术语“熔融捏合”通常是指能够制备匀质共混物的任何热塑性熔融捏合技术。适合于通过熔融捏合制备热塑性共混物的装置包括，例如双辊研磨机、Banbury混合机和单螺杆或双螺杆挤出机。在一个实施方案中，熔融捏合包括使用双螺杆挤出机。本申请所用的“热塑性硫化橡胶”是指包含热塑性聚烯烃和动态部分硫化的橡胶的共混物。热塑性硫化橡胶和它们的制备描述于例如S.Abdou-Sabet，R.C.Puydak和C.P.Rader，Rubbery Chemistry andTechnology，69卷，476-493页，1996中。用于热塑性硫化橡胶中的合适的热塑性聚烯烃的例子是热塑性结晶和半结晶聚烯烃均聚物和共聚物或其组合。这些的例子是乙烯或丙烯的均聚物、乙烯和丙烯的共聚物、乙烯和具有4～12个碳原子的α-烯烃的共聚物，以及丙烯和具有4～12个碳原子的α-烯烃的共聚物。重要的是共聚物中的乙烯或丙烯含量足够高以使得共聚物是半结晶的。这通常在约70mol％或更大的乙烯或丙烯含量下实现。优选地，使用丙烯均聚物。

可用于热塑性硫化橡胶中的橡胶的例子是适合于动态硫化的橡胶。这些橡胶的例子是乙烯-丙烯共聚物-下文中称为EPM、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物-下文中称为EPDM、丁苯橡胶、丁腈橡胶、异丁烯-异戊二烯橡胶、苯乙烯-(乙烯-苯乙烯)-丁二烯嵌段共聚物、丁基橡胶、异丁烯-对-甲基苯乙烯共聚物、溴化异丁烯-对-甲基苯乙烯共聚物、天然橡胶，和这些的共混物。优选地，使用EPDM或EPM作为橡胶。最优选地，将EPDM用作橡胶。EPDM优选包含约50～约70重量份的乙烯单体单元、约30～约48重量份的来源于α-烯烃的单体单元，和约2～约12重量份的来源于非-共轭二烯的单体单元。优选的α-烯烃是丙烯。优选的非-共轭二烯包括二环戊二烯(DCPD)、5-亚乙基-2-降冰片烯(ENB)和乙烯基降冰片烯(VNB)。