[发明专利]烯烃热塑高弹体组合物和生产其的方法

说明书

技术领域

本发明涉及热塑性高弹体组合物和生产其的方法，所述组合物包括磨碎轮胎橡胶碎屑(GTR)以及聚烯烃、苯乙烯嵌段共聚物、具有氧侧基的乙烯共聚物、去连接剂和再连接剂。而且，本发明涉及由热塑性高弹体组合物制造的产品。

背景技术

本发明意欲解决两个关注。第一个问题涉及垃圾填埋场、垃圾场和再循环设施中的废旧轮胎的积累，由于缺少循环橡胶的足够市场。废旧轮胎可以烧掉或者热解作为处理方式；然而，这种选择是有害的，由于通过热解或燃烧可以产生的有害气体以及通常燃烧过程导致的基本污染问题。燃烧GTR可以产生包括二恶英的大量污染物。

第二个问题由廉价软热塑性高弹体需求引起，软热塑性高弹体具有由回收技术进行循环的可能性，与热固橡胶相反。

热塑高弹体通常定义为可以以与普通热塑性塑料相同方式加工和循环的聚合物或聚合物的掺合物，还具有类似于在使用温度的硫化橡胶的性质和性能。例如，US5,157,082(Johnson)公开了包括磨碎硫化橡胶、聚烯烃和功能化烯烃聚合物的组合物。然而，这种类型的组合物，这些组合物往往具有相对低的极限伸长和撕裂强度。

具体地，Doan的US5,733,943公开了制造路标材料的方法和组合物，使用由掺和苯乙烯-丁二烯共聚物和聚丙烯或聚乙烯的废旧轮胎重新磨碎的橡胶，在挤出机中混合以生产成品。

在Mertzel等人的US6,015,861中，包括细磨的交联橡胶与增容剂和热塑性材料的组合物通过使用挤压机或其它形式的混合器的简单混合技术制备。Doan的专利和Mertzel等人的专利两者不同于本发明，在于两者都不使用脱硫的磨碎橡胶组分。在Liu等人的US20020113333中，组合物提供用橡胶与自由基生成化合物如过氧化物和偶氮的活性掺和的相相容处理。

在Resmini的US20070264495中，使用包括具有至少一种乙烯不饱和的偶联剂的组合物。偶联剂改善了苯乙烯基热塑性高弹体和磨碎硫化橡胶颗粒之间的相容性，并且使得得到具有良好机械性能的热塑性高弹体，特别是断裂应力和断裂伸长。而且，所述热塑性高弹体的熔体流动指数(MFI)不被消极地影响。

发明内容

本发明涉及改性的烯烃热塑性高弹体组合物，同时具有热塑性聚合物的加工性能，其性质上是高弹性的。以这种方式，高弹体是可再循环的，比已知的组合物制造更简单，和成本更低。根据优选实施方式的组合物在苯乙烯嵌段共聚物和α-烯烃-乙烯基酯共聚物存在下通过掺和磨碎轮胎橡胶碎屑(GTR)与α烯烃共聚物实现。热塑相(thermoplastic phase)、去连接剂、不均衡剂、增容剂和再连接剂的混合物经受热和高剪切力。在这种加工期间，GTR颗粒的表面变为乳化的，使得更好分散和融入热塑相。可以加入添加剂以改善加工和机械性能。

因此，根据本发明的优选的实施方式，提供烯烃热塑性高弹体组合物，包括：

磨碎轮胎橡胶(GTR)再分的碎屑；

至少一种聚烯烃；

至少一种α-烯烃-乙烯基酯共聚物；和

至少一种苯乙烯嵌段共聚物。

而且，根据本发明另一个优选的实施方式，所述聚烯烃包括约5%-约60%的选自以下的结晶和半结晶聚烯烃树脂：聚乙烯共聚物、聚丙烯、和其混合物。

而且，根据本发明的另一个优选的实施方式，所述至少一种α-烯烃-乙烯基酯共聚物是约2%-约30%，并且选自以下：丙烯酸酯共聚物、醋酸乙烯酯共聚物和其混合物。

而且，根据本发明的另一个优选的实施方式，所述至少一种苯乙烯嵌段共聚物占约2%-约30%。

而且，根据本发明的另一个优选的实施方式，所述磨碎轮胎橡胶占约5%-约70%。

而且，根据本发明的另一个优选的实施方式，组合物进一步包括约0.1至5%硫清除剂诸如噻唑、胍。

而且，根据本发明的另一个优选的实施方式，组合物进一步包括约0.1至5%封端剂诸如有机酸、酸供体。

而且，根据本发明的另一个优选的实施方式，组合物进一步包括约0.1至8%不均衡剂诸如多元醇、聚烯烃氧化物、多酚。

而且，根据本发明的另一个优选的实施方式，组合物进一步包括约0.3至5%自由基供体-受体诸如甲基化蜜胺、聚胺、二硫代氨基甲酸盐类。

而且，根据本发明的另一个优选的实施方式，所述至少一种α-烯烃-乙烯基酯共聚物包括具有4-12个碳原子的脂肪族羧酸的乙烯基酯和具有4-12个碳原子的丙烯酸或甲基丙烯酸的烷基酯。