[发明专利]包含三元共聚物的橡胶替代材料

说明书

本发明提供了一种包含三元共聚物的聚烯烃组合物，所述三元共聚物包含含有可水解硅烷基团的可交联聚烯烃和极性共聚单体，所述聚烯烃组合物还包含交联催化剂和含硅化合物。所述极性共聚单体的存在量为5‑35wt％。

技术领域

本发明涉及一种包含三元共聚物、交联催化剂和含硅化合物的聚烯烃组合物，所述三元共聚物包含具有可水解的硅烷基团的可交联聚烯烃和极性共聚单体。此外，本发明涉及一种制造包含所述聚烯烃组合物的防风雨密封件的方法，以及涉及一种包含所述聚烯烃组合物的防风雨密封件。更进一步，本发明涉及一种制造包含所述聚烯烃组合物的屋顶膜的方法，以及涉及一种包含所述聚烯烃组合物的屋顶膜。此外，本发明涉及一种制造包含所述聚烯烃组合物的鞋底的方法，以及涉及一种包含所述聚烯烃组合物的鞋底。最后，本发明涉及一种制造包含所述聚烯烃组合物的软管的方法，以及涉及一种包含所述聚烯烃组合物的软管。

背景技术

EPDM(乙烯丙烯二烯单体橡胶)是密封应用中最常用的橡胶。由于典型的EPDM化合物可能包含15种以上的成分，因此EPDM是一种用途非常广泛的材料。但是，EPDM的处理和加工需要许多步骤，是劳动密集型和能源密集型的过程。这是对具有橡胶性能的基于聚烯烃的材料越来越感兴趣的原因之一。实际上，柔软的，可交联的聚合物可以代替EPDM或其他传统橡胶用于许多应用中。

为了实现聚烯烃的受控交联，可以将接枝有硅烷的聚烯烃用作起始材料，然后使用缩合催化剂进行交联。获得接枝的聚烯烃为两步法，其中塑性体在第一加工步骤中聚合并在第二加工步骤中接枝。获得硅烷衍生的聚烯烃的另一种选择是使用乙烯与乙烯基硅烷的自由基聚合，其中在聚合步骤中已经形成了硅烷基官能团，因此该过程既节省时间又节省成本。此外，自由基聚合的材料具有改善的储存稳定性，因为在主链和硅烷基团之间不存在“间隔基”，这防止了酯基团被水分水解。

材料的硬度可以定义为材料的抗压痕性。肖氏A是衡量材料硬度的几种方法之一。肖氏A值越高，材料越硬。汽车或建筑业中常用的密封材料的肖氏A值约为70。原始肖氏A越低，为获得最终混合物，可以添加的填料或其他材料就越多。为了降低乙烯-乙烯基硅烷共聚物的肖氏A，可以使用第三种共聚单体，例如丙烯酸酯。

弹性是类橡胶最重要的特性之一。通常以在不同温度下的压缩永久变形来测量。压缩永久变形越低，弹性越好。

WO2016/041946公开了一种聚合物组合物，其包含乙烯与具有含硅烷基团的单元的共聚单体的聚合物和具有至少一个胺部分的有机化合的添加剂。该发明的组合物在环境温度下显示出一个或多个硅烷基团的极慢的交联，而在升高的温度下显示出非常有效的交联。

EP2841493描述了一种阻燃剂聚合物组合物，其包含可交联的三元共聚物、金属碳酸盐填料和硅油或胶，所述可交联三元共聚物包含乙烯单体单元、含硅烷基团的共聚单体单元和含极性基团的共聚单体单元。

WO2000/066314描述了一种弹性体聚合物组合物，其包含可交联的乙烯-(甲基)丙烯酸烷基酯-不饱和硅烷三元共聚物，其(甲基)丙烯酸烷基酯的含量大于5mol％，并且根据ISO 1133，条件D测定，在190℃下的MFR₂至少为0.1g/10min。交联后，该组合物具有根据IEC-811确定的小于400％的热变形。

WO2012/046456公开了一种用于太阳能电池的密封材料，其包含满足以下要求(a1)-(a4)的乙烯/α-烯烃共聚物：(a1)衍生自乙烯的结构单元的含量比为80至90mol％，以及衍生自具有3至20个碳原子的α-烯烃的结构单元的含量比为10至20mol％；(a2)根据ASTMD1238，在190℃的温度和2.16kg的负载条件下测得的MFR为10至50g/10min；(a3)根据ASTMD1505测量的密度为0.865至0.884g/cm³；以及(a4)根据ASTM D2240测量的肖氏A硬度为60至85。