[发明专利]热塑性硫化橡胶

说明书

热塑性硫化橡胶组合物包含：(i)至少部分固化的橡胶分散相；(ii)包括至少一种热塑性聚合物的连续热塑性相；(iii)第一聚硅氧烷，其包含迁移液体硅氧烷聚合物，和(iv)第二聚硅氧烷，其包含键合到热塑性材料上的非迁移的硅氧烷聚合物。

发明人：Prashant A.Bhadane，Oscar O.Chung，Eric P.Jourdain，Hang Dong，Weiqian Zhang，Toshiaki Yamaguchi

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年1月18日提交的美国临时申请No.62/618787的优先权权益，其通过引用并入本文。

领域

本发明涉及热塑性硫化橡胶、它们的制造和用途。

背景

热塑性硫化橡胶(TPV)是多样的橡胶状材料族，其表现出热固性橡胶和热塑性材料二者的性能。TPV表现出如热固性材料那样优异的老化性能和耐化学性，但是在制造过程中如热塑性材料那样容易加工和可回收。TPV通常包含在包含热塑性聚烯烃例如聚丙烯(PP)的热塑性基体中的动态硫化的橡胶，例如乙烯丙烯二烯三元共聚物(EPDM)橡胶。TPV的外观、感觉和行为类似于橡胶，但是归因于热塑性含量，其提供了简单的、挠性的零件设计和制造。

TPV的一种增长的应用是代替或者增加许多不同的汽车应用中所用的橡胶型材，包括：耐候密封件、垫圈、玻璃包封和端帽。现代的汽车需要日益复杂的形状来用于这些应用，以及使用不同的模塑技术，例如挤出和注射模塑。通过允许快速的热塑性加工与热固性橡胶性能，热塑性硫化橡胶(TPV)在这样的用途中越发受到欢迎。例如，由(发泡的)热固性橡胶或者TPV形成的挤出型材可以在模具中通过将TPV配制物注入到型材之间来结合。对于这样的应用，所注入的材料需要形成与型材基材强的结合。出于密封目的，所得到的部件可以根据应用压制和保持与其他橡胶密封件、涂漆的金属表面、或者玻璃表面接触。当汽车运动时，这些表面会相对彼此摩擦和产生不期望的摩擦力和噪音。因此，对于这些应用另外要求低表面摩擦系数(COF)。

结果，存在着对于开发具有低COF性能的TPV材料的巨大的兴趣。然而，配制成较低COF的添加剂会干扰主体TPV材料形成与其他基底的强结合的能力。另外，增滑添加剂倾向于迁移到部件表面，其会导致不期望的污渍、粘性表面和表面美观的总体劣化。这些效果经常在较高温度时更显著。此外，一些增滑剂干扰TPV固化化学，并且需要在两步法中分别加入，这增加了成本。因此，期望的是基于一步TPV制造技术的良好平衡的解决方案，其具有良好的材料性能，包括：低硬度和压缩永久变形，良好的流动性，合理的材料强度，以及低COF，高结合强度和更好的表面美观性。

例如，美国公开No.2012/0015202A1公开了一种热塑性弹性体，其包含：(a)热塑性相，其包含基于丙烯的共聚物，其具有：熔化热小于75J/g，和T_m小于105℃；(b)大约0.1-大约10.0wt％的硅氧烷母料；和(c)橡胶。所述硅氧烷母料是作为在载体树脂例如聚乙烯、聚丙烯或者其组合中的微分散体加入的，并且它的添加有助于赋予改进的表面性能，包括更好的润滑性、光泽度和滑动性，和改进的耐擦伤性和耐划伤性。

另外，美国公开No.2015/0056457A1公开了一种可用作增滑涂料的组合物，例如用于耐候密封件，其包含：(i)橡胶分散相，其是至少部分固化的；(ii)连续热塑性相，其包括至少一种热塑性聚合物；(iii)第一聚硅氧烷，其数均分子量大于100kg/mol；和(iv)第二聚硅氧烷，其数均分子量小于100kg/mol。

概述

根据本发明，现在已经发现，通过加入某些迁移或者渗出类型硅氧烷和非迁移或者非渗出类型硅氧烷(其中所述硅氧烷分子键合到热塑性分子上)的组合，可以在一步配混方法中生产这样的TPV产物，其具有内在的低COF、高结合性能以及改进的表面美观性和令人期望的其他物理性能的平衡，例如：高流动性、压缩永久变形和材料强度。