[发明专利]改进热塑性硫化橡胶的UV耐候性的方法

说明书

本发明描述了热塑性硫化橡胶(TPV)和形成TPV的方法，其包括加入包含抗氧化剂(AO)添加剂的母料来改进TPV的UV耐候性。受阻酚抗氧化剂具有85℃或更低的熔点并且包含长于12个碳的烷基链。方法可以包括将炭黑、载体树脂和受阻酚抗氧化剂配混来形成母料，和动态硫化所述母料、可硫化弹性体、热塑性树脂和加工油来产生TPV。

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年4月17日提交的系列No.62/835080的权益，其公开内容由此通过引用以其全文并入。

领域

本公开涉及相比于常规TPV具有改进的耐候性的热塑性硫化橡胶(“TPV”)及其制造方法。

背景

TPV是一类热塑性组合物，其包括在连续热塑性相中的细微分散的交联的弹性体颗粒。TPV兼具弹性体相的弹性体性能和热塑性相的加工性。TPV的生产可以包括动态硫化方法。在动态硫化过程中，在至少一种非硫化的热塑性聚合物组分的共混物内，在弹性体组分与熔融的热塑性材料在强力剪切和混合条件下熔融混合过程中，在处于或高于所述热塑性材料的熔点时，弹性体组分发生了选择性交联(或供选择地称作固化或硫化)。参见例如美国专利No.4130535；4594390；6147160；7622528；和7935763，其每个全文通过引用并入本文。

TPV可以随后通过常规的塑料加工设备挤出、注射或模塑来将TPV压缩和成型为有用的产品。这些热塑性硫化橡胶可以制成轻量的，具有良好的美学和优异的耐久性，并且还可以在它们的有用寿命结束时再加工，来生产新的产品。由于这些和其他原因，TPV广泛用于工业应用中，例如作为汽车零件如仪表板和缓冲器、导气管耐候密封件、流体密封件和引擎盖下的其他零件应用；作为齿轮和轮齿、车轮和机器的驱动带；作为电子装置的外壳和绝缘体；作为用于地毯、衣服和寝具的织物，和作为枕头和床垫的填充物；和作为结构的伸缩接头。TPV还广泛用于消费品，其是容易加工的，能够如其他塑料那样着色，和提供了弹性性能，这可以赋予多组分层合体中的基材材料或其部分例如较硬的塑料或金属，如橡胶那样的“柔软触感”或回弹性能。

虽然TPV是广泛使用的，但是包含TPV的热塑性材料在暴露于紫外(UV)日光时容易降解。UV光暴露导致裂纹和最终使得聚合物分解。越来越多地，制造商期望具有改进的抗紫外波性能或改进的UV耐候性的TPV。为了抵抗UV老化，可以将炭黑加入TPV中。参见例如KGK-Kautschuk und Gummi Kunststoffe，第54卷，第6期，第321–326页，2001。已知的改进UV耐候性的其他方法包括加入受阻胺光稳定剂化合物(美国专利No.5907004)和路易斯碱(美国专利No.6051681)等等。然而，仍然需要改进目前的挤塑级TPV的UV耐候性，包括TPV(热塑性弹性体，可获自ExxonMobil Corp.)，来响应使用TPV的制造商增加的性能要求。

概述

本发明描述了TPV和形成TPV的方法，其包括加入包含抗氧化剂(AO)添加剂的母料来改进某些TPV的UV耐候性。

方法可以包括将20wt％-70wt％的炭黑，25wt％-75wt％的载体树脂和2wt％-25wt％的受阻酚抗氧化剂配混来形成母料；和动态硫化该母料、可硫化弹性体、热塑性树脂和加工油来产生热塑性硫化橡胶(TPV)；其中所述受阻酚抗氧化剂具有85℃或更低的熔点并且包含长于12个碳的烷基链。

TPV可以包含可硫化橡胶、热塑性聚合物、母料、加工油和酚类树脂固化剂；其中所述母料包含20wt％-70wt％的炭黑，25wt％-75wt％的载体树脂和2wt％-25wt％的受阻酚抗氧化剂，其中所述受阻酚抗氧化剂具有85℃或更低的熔点和包含长于12个碳的烷基链。