[发明专利]热稳定的软质可膨胀密封剂组合物

说明书

公开了软质热活化的密封剂组合物，其通过添加酚醛树脂热而被稳定，以在宽的温度范围内提供均匀的体积膨胀。

技术领域

本发明总体上涉及改进的软质、发泡的聚合物配混物，更具体地涉及用于密封、隔挡(baffling)、振动和声学阻尼的软质、发泡的聚合物配混物。

背景技术

多年来，工业特别是运输工业一直关注着设计用于向制造制品如运输车辆(例如机动车)提供密封、隔挡、振动和声学阻尼的组合物。来自运输车辆的设计和装配的空腔(cavity)允许诸如声音、水和杂物等事物的移动对车辆和乘客带来损害。已经提出多种用于密封这种空腔的解决方案。一种这样的解决方案是将预成型的热活化性可发泡部件贴合至空腔的内部或附近。通常，这些部件依靠外部热源使所述预成型的部件内的发泡剂活化，使所述部件完全或接近完全膨胀，并填充目标空腔。在汽车应用中，在本体组装期间安装预成型的密封剂，然后将所述组装体浸渍在e-涂覆浴(e-coat bath)中并引导经过烘箱干燥和固化耐腐蚀的e-涂覆层(e-coat coating)。在这个实例中，预成型的密封剂被设计为暴露于e-涂覆烘箱热时膨胀和固化。这些汽车应用中的一个设计难点产生于烘箱温度的差异(烘箱之间或烘箱内部)和热暴露时间的差异。因此，希望用于这些应用的密封剂组合物表现出一种或多种允许组合物在更宽范围的烘烤时间和温度下一致且均匀地膨胀的性质。

酚醛树脂组合物本身是公知的，并在广泛的工业领域中用作用于热稳定部件的树脂类材料。例如，在美国专利号5,162,428中，酚醛清漆和可溶型酚醛树脂相组合，使成型材料具有高强度和良好的热和尺寸稳定性用于汽车机械部件的成型。美国专利号6,838,509提供了一种由酚醛树脂、填料和有机化粘土层组成的酚醛树脂复合材料，其为汽车和航空工业中的组件提供耐热性和机械强度。然而，酚醛树脂组合物传统上不用作发泡密封剂或泡沫体密封剂如由本发明所描述的那些的稳定剂。

可以通过加入化学发泡剂(blowing agent)使酚醛树脂和酚醛树脂组合物发泡，例如在美国专利号4,423,163和国际公开WO98/50458中所描述的那些。然而，之前描述的这些用途没有包括使用酚醛树脂在高温下稳定聚烯烃类泡沫体组合物。

还已知酚醛树脂使含有不饱和度的聚烯烃类弹性体化学交联。例如，在美国专利号2,701,895中公开了使用酚醛类树脂固化聚异丁烯热固性弹性体化合物。酚醛树脂也可用来交联饱和与不饱和聚烯烃的共混物的不饱和部分，导致形成热塑性弹性体或热塑性硫化橡胶，如美国专利号4,311,628和美国专利号5,977,271中所描述的。在酚醛固化的热固性弹性体或热塑性弹性体这两种情况下，它们可以是发泡的。然而，酚醛树脂的功能是作为主交联剂。

因此，希望在具有可变温度的应用中使用的密封剂组合物显示一种或多种允许组合物在宽的烘烤时间和温度范围内一致且均匀地膨胀的性质。此外，通常希望这些组合物显示一种或多种允许组合物更功能性的和更容易处理的性质。本发明通过提供添加酚醛树脂，以形成用于这些应用的更热稳定的软质聚合物的可膨胀泡沫体组合物，满足了上述的一些或所有需求。

发明内容

因此，本教导描述了一种热稳定的软质聚合物泡沫体组合物。本发明的软质泡沫体组合物暴露于宽范围的温度时将均匀地膨胀，并且当放置在金属表面上和暴露于高温时将抵制褶皱(buckling)的倾向。

本教导提供了一种包含聚合物混合物和酚醛树脂的可膨胀组合物。聚合物混合物可以包括一种或多种热活化的发泡剂或发泡剂活化剂，以使所述组合物暴露于约300°F至约375°F范围内的任何温度时，膨胀其初始体积的100％至3000％。在膨胀之前，聚合物混合物优选是软质、粘的，并具有小于30的肖氏A硬度(Shore A hardness)。酚醛树脂使所述组合物在膨胀过程中稳定，以使所述组合物暴露于约376°F至约450°F范围内的温度时，与其暴露于约300°F至375°F范围内的温度时保持至少相同的膨胀水平。