[发明专利]用热塑性硫化橡胶组合物形成的汽车挡风雨密封件

说明书

用发泡的TPV形成的型材或制品例如汽车密封件(例如门密封件和行李箱密封件)可以包含热塑性聚烯烃(例如聚丙烯)和乙烯‑α‑烯烃‑二烯三元共聚物，其赋予改进的弹性性能。密封型材可以包含发泡的热塑性硫化橡胶组合物，其包含热塑性聚烯烃和乙烯‑α‑烯烃‑二烯三元共聚物弹性体，其中乙烯‑α‑烯烃‑二烯三元共聚物弹性体的重均分子量Mw是200000g/mol‑3000000g/mol，Mw/Mn是4.0或更低，和g'_vis是0.90或更大，其中发泡的热塑性硫化橡胶组合物的比重是0.2‑0.9。

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年6月13日提交的USSN 62/860897的优先权，其公开内容通过引用并入本文。

领域

本公开内容涉及用具有改进的弹性性能的热塑性硫化橡胶形成的组合物，其可以用作汽车密封件(例如主和次车体密封件例如车体密封件、行李箱盖密封件、门与门密封件、摇杆密封件和引擎盖密封件)。

背景

热塑性硫化橡胶(TPV)包含分散在热塑性基体中的细分的橡胶颗粒。这些橡胶颗粒有利地进行交联来提高弹性。分散的橡胶相通常称作不连续相，并且热塑性相称作连续相。这样的TPV是公知的，并且可以通过动态硫化来制备，动态硫化是这样的方法，其中在聚合物在某一升高的温度下，优选在高于热塑性聚合物熔融温度的温度下经历混合或捏合的同时，在具有至少一种热塑性聚合物的共混物内使用固化剂使橡胶固化或硫化。例如，美国专利No.4130535公开了热塑性硫化橡胶，其包含聚烯烃树脂和完全固化的烯烃共聚物橡胶的共混物。TPV因此具有弹性体相所提供的弹性体性能的益处，并且具有热塑性材料的加工性。

汽车设备制造商和供应商越来越多地将热塑性硫化橡胶(TPV)用于汽车挡风雨密封件来代替乙烯-丙烯-二烯(EPDM)橡胶或其他热固性配混物。导致TPV使用增加的某些原因包括加工性和可再生性的优点。唇部是挡风雨密封结构的一部分，其对于弹性和回弹性具有极高的需求。例如，当接触到温度高达约90℃的玻璃时，唇部应当一经挠曲立即收缩回它的初始位置。

烯烃三元共聚物橡胶可以包括乙烯-α-烯烃-二烯橡胶，优选EPDM橡胶，其通常是通过单体聚合来形成的，单体通常包含两种烯烃，通常是乙烯和丙烯，和较少量的非共轭二烯单体例如5-乙叉基-2-降冰片烯(ENB)，5-乙烯基-2-降冰片烯(VNB)，1，4-己二烯，1，6-辛二烯，5-甲基-1，4-己二烯和3，7-二甲基-1，6-辛二烯。EPDM弹性体通常是非常高分子量(通过它们的门尼粘度来度量)的聚合物，并且经常适用于TPV应用。在具有固化小于约90％的EPDM聚合物的TPV组合物中，压缩永久变形和弹性性能通常对于许多应用，特别是在升高的温度下的应用来说不可接受的高。另外，热塑性基体在较低温度下倾向于降低对于压缩永久变形的耐受性。已经进行了一些尝试来改进这种对于压缩永久变形的耐受性。例如，已经加入各种橡胶加工油。

含有ENB(其是具有两个可聚合双键的非共轭二烯)的EPDM是公知的。这样的三元共聚物可以经由常规齐格勒-纳塔聚合使用钒催化剂和溶液聚合来生产。经由常规溶液聚合生产的高分子量(MW)EPDM包含非常大量的长链支化(LCB)。高水平的LCB可以改进加工性，但是对于最终的EPDM产物的物理性能的影响不是很清楚。在传统的溶液方法中，ENB可以用于经由阳离子交联在后聚合反应中诱导LCB。另一方面，淤浆聚合是在生产具有相对受控的MW分布和长链支化的超高MW聚合物领域中是公知的。在淤浆聚合中还可以通过使用仔细设计的催化剂和方法体系来调节EPDM的LCB程度。与通常以5wt％-10wt％固体水平运行的溶液聚合相比，已知淤浆方法通过使用20wt％-30wt％的更高固体水平改进了聚合设备的生产率，并且对于溶液粘度没有任何限制。S.Bhattacharjee，H.Bender和D.Padliya，“Tailoring polymer molecular structure in the EPDM slurry process”，RubberChemistry and Technology，第76卷，第1057-1073页(2003)。