[发明专利]用于制备动态硫化合金的方法

说明书

发明领域

本发明通常涉及动态硫化合金以及用于制备动态硫化合金的方法。

发明背景

各种类型热塑性弹性体组合物是已知的，且已经发现在轮胎和其他工业橡胶应用以及在其他工业产品方面得到了应用。

一种这样的热塑性弹性体组合物包含低渗透率热塑性树脂如聚酰胺或聚酰胺的共混物，其中分散了低渗透率橡胶如丁基橡胶、卤化丁基橡胶或溴化异丁烯对甲基苯乙烯共聚物。将该橡胶在动态硫化的条件下硫化(在熔融混合期间硫化橡胶，与一般在橡胶模具中发生的静态硫化相反)，以及在热塑性树脂的连续相内作为颗粒相密切地和均一地分散。因为在剪切混合的条件下硫化橡胶，这些组合物通常被称为动态硫化合金(“DVA”)。一般，用于获得该热塑性弹性体的剪切混合由混合器如多螺杆挤出机完成。

树脂和橡胶的剪切混合使得该组合物具有接近热弹性的性质。热弹性本质是柔韧性、强度和轮胎内衬里所要求的伸长所需要的。这样的动态硫化组合物容许比常规的溴化丁基内衬里大的气密性。由于动态硫化组合物的提高的不渗透性，内衬里材料的厚度可降低。然而，即使采用显示出热弹性性质的组合物，组合物的树脂组分比弹性体组分较为不柔韧，以及当该材料经受的操作温度降低时，此降低的柔韧性可能导致降低的低温抗疲劳性和组合物开裂。

EP 0 969 039 A1公开了分散在热塑性树脂中小颗粒尺寸橡胶对于实现产生的组合物的可接受的耐久性是重要的，特别是其中这样的组合物旨在用作充气轮胎的内衬里。EP 0 969 039 A1还公开了，在努力制造具有足够的柔韧性、强度和伸长以及优越的耐久性的用于充气轮胎内衬里的热塑性弹性体组合物中，通过提高在该组合物中橡胶的量以及将橡胶/树脂的熔融粘度的比值保持在1，该橡胶变成该组合物的主要基质，以及该组合物不再显示出热塑性。

U.S.专利申请公开No.2006/0293457公开了制备热塑性硫化产品的方法，包括：a)在具有至少三个互啮合螺杆的多螺杆挤出机中熔融加工热塑性聚合物和可硫化弹性体的共混物；b)将至少一种硫化剂在至少所述挤出机的前46％的长度内的至少一个位置加至a)的熔融加工的共混物，或者将至少一种硫化剂在第二个挤出机中加到a)的熔融加工的共混物，以至于引发共混物的硫化；以及，通过反应性熔融加工而使所述弹性体至少部分地硫化。

生产DVA的制造方法对于DVA的形态具有显著的影响，且由此影响DVA的性质。特别是，DVA的低温耐久性不仅依赖于组成还依赖于最终产物的形态。因此，存在对于制备能够实现与在通常方法期间目前获得的DVA相似的类似或改进的形态和性质的DVA的改进的方法持续的需求。

发明概述

本发明涉及一种制备包含热塑性树脂和弹性体的动态硫化合金(“DVA”)的方法。优选该弹性体是低渗透率橡胶如含异丁烯的弹性体，以及最优选将该弹性体卤化。在该方法中，将该弹性体和热塑性树脂进料至混合器，在其中可将该混合物动态硫化。该DVA具有改善的低温抗疲劳性，这减小了合金在相对低的工作温度下在重复周期应力下合金开裂的可能性。这些性质可能受DVA的加工的影响，以及公开了获得具有改善的低温疲劳性能的DVA的方法。

在一方面，本发明提供了生产动态硫化的合金的方法，其中将至少一种热塑性树脂和至少一种增塑剂在第一熔融加工装置中混合以形成树脂母料，以及将至少一种弹性体、至少一种硫化剂以及所述的树脂母料在剪切条件下在第二熔融加工装置中混合。

本发明的这些及其他特征、方面和益处将参照以下说明和所附权利要求而变得更易于理解。

附图简要说明

图1是制造动态硫化合金的方法的示意图，其中使用了橡胶母料和橡胶造粒机。

图2是本发明制备动态硫化合金的方法的一个具体实施方案的示意图。

发明详细说明

各种具体实施方案、方案和实施例，包括示例性的具体实施方案和采用的定义在本文描述用于理解要求保护的发明。虽然下列详细说明给出了具体的优选实施方案，本领域的熟练技术人员当理解这些具体实施方案仅仅是示例性的，并且本发明能以其他方式实施。对确定侵权来说，本发明的范围将参照所附权利要求的一个或多个，包括等价于所述的它们的同等物，及要素或限制。任何本“发明”的引用可以(但不必全部都是)指的是一个或多权利要求所限定的发明。

本文所用的术语“动态硫化”指的是其中将热塑性树脂和可硫化弹性体在高剪切的条件下硫化的硫化工艺。作为剪切混合的结果。将可硫化弹性体同时交联以及作为“微凝胶”的细颗粒分散在热塑性树脂内，产生动态硫化合金(“DVA”)。