[发明专利]橡胶基质中包括热塑性硫化橡胶或结合至热塑性聚合物中的橡胶颗粒的弹性体前体

说明书

相关申请的引用

该申请要求于2012年4月16日提交的美国临时专利申请号 61/624,447的优先权，其全部内容结合在此以供参考。

技术领域

本发明总体上涉及弹性体组合物的前体，用于制造它们的方法，和由这样的前体形成的弹性体。具体地，本发明涉及结合天然的或合成的橡胶与热塑性硫化橡胶、热塑性硫化橡胶的微粒、包括橡胶微粒的热塑性塑料、或包括回收利用的橡胶的微粒的热塑性塑料的弹性体组合物的前体。

背景技术

在一个半世纪以前就发现了橡胶的硫化(使用硫交联聚合物链)。从那以后，发现了基于天然的或合成的橡胶的交联的弹性体组合物从汽车到医学到印刷范围的应用。

然而，对于它们的应用，橡胶的性能并不总是理想的。例如，柔性版印刷(苯胺印刷，flexographic printing)利用橡胶雕刻板，但是最终的印刷品质有时限于由橡胶生产的板的品质的固有限制，例如，橡胶薄片的有限的硬度，包含从板滤出的增塑剂的必要性，等等。例如，为了获得良好的机械性能，必须将化合物与所谓的“增强填充剂”如炭黑或二氧化硅混合。在没有增强填充剂的情况下，橡胶化合物的机械性能太弱。

在很多情况下，尽管橡胶具有缺点，其他弹性体也不适于用于具体的应用。例如，虽然热塑性聚合物需要很少或不需要混炼，但是它们缺少弹性性能，以及通常地，通过配方的改变显著地改变它们的特性，这是不可能的，因而限制它们适于应用的类型。

因而，仍然存在对可用于产生弹性体的配方的长期需要，其结合橡胶的有利性能(低成本、高的耐化学性和耐热性，装载填充剂的能力)与其他弹性体如热塑性聚合物的有利性能。

发明内容

本发明的目的是满足这种长期需要。具体地，公开弹性体材料的前体，其中前体包括天然的和/或合成橡胶和热塑性硫化橡胶(TPV)连同交联剂的混合物，连同用于制造这种前体的方法，利用前体制备弹性体材料的方法，和由其生产的弹性体材料。发明人惊讶地发现，橡胶和TPV的组合提供具有以下物理性能的最终弹性体产物，如硬度、弹性、和流变学性能，它们比单独的橡胶或TPV的性能更优越。另外，前体结合TPV的令人满意的塑性性能与橡胶容忍填充剂如炭黑的能力。在某些实施例中，前体不含有增塑剂或其他添加剂，它们可在应用期间滤去，引起在弹性体薄片中形成气泡等。

因此，本发明的目标是，公开弹性体材料的前体，所述前体包括：橡胶；结合至所述橡胶的材料，所述材料选自由热塑性硫化橡胶(TPV)、 TPV的微粒、包含橡胶微粒的热塑性塑料、和它们的任何组合组成的组，和至少一种交联剂。

本发明的进一步的目标是公开这样的前体，其中所述橡胶的微粒包括回收利用的橡胶的微粒。

本发明的进一步的目标是，公开如上述的任何一个中定义的这样的前体，其中所述橡胶选自由天然橡胶(NR)、腈基丁二烯橡胶(NBR)、氢化腈基丁二烯橡胶(HNBR)、羧基化丁腈橡胶(XNBR)、丁基橡胶(IIR)、氯化丁基橡胶(CIIR)、溴化丁基橡胶(BIIR)、聚氯丁烯(CR)、丁苯橡胶(SBR)、聚丁二烯(BR)、乙烯-丙烯-二烯三元聚合物(EPDM)、乙烯 -丙烯橡胶(EPM)、硅橡胶、丙烯酸橡胶(ACM)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物橡胶(EVM)、聚氨基甲酸酯橡胶(PU)、和上述物的任何组合组成的组。

本发明的进一步的目标是，公开如上述的任何一个中定义的这样的前体，其中所述TPV选自由下列类型的橡胶的TPV组成的组：聚丙烯/EPDM (ppEPDM)、热塑性塑料-硅酮混合物、基于苯乙烯的热塑性硫化橡胶、聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)(SBS)、苯乙烯异戊二烯丁二烯(SIBS)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物(SEBS)、聚乙烯/EPDM(peEPDM)、聚乙烯/EPM、聚氨酯(PU)、聚酰胺/丙烯酸橡胶(paACM)、和热塑性聚酯弹性体/乙烯-乙酸乙烯酯共聚物橡胶 (tpc-etEVM)。在本发明的某些实施例中，所述TPV选自由ppEPDM、 peEPDM、paACM或tpc-etEVM组成的组。

本发明的进一步的目标是公开如上述的任何一个中定义的这样的前体，其中所述橡胶是EPDM以及所述TPV是ppEPDM。

本发明的进一步的目标是公开如上述的任何一个中定义的这样的前体，其中所述橡胶是EPDM以及所述TPV是peEPDM。

本发明的进一步的目标是公开如上述的任何一个中定义的这样的前体，其中所述橡胶是ACM以及所述TPV是paACM。