[发明专利]部分接枝的热塑性组合物

说明书

本发明涉及某种部分接枝的柔性热塑性组合物，这些组合物具有独特的出人意料的超高温综合性能。而传统的柔性热塑性塑料虽然在室温下可能具有较好的综合性能，但在高温下这种材料的性能一般都发生严重劣化，这使得它们不适合用于诸如汽车发动机罩下应用等用途。更具体地讲，本发明涉及部分接枝的柔性热塑性组合物，这些组合物是由少部分的热塑性材料、含有酸基的乙烯共聚物、和从乙烯衍生出的多官能团聚合物接枝剂制备的，其中接枝剂既可与含酸的乙烯共聚物反应也可与上述热塑性材料反应。本发明的组分物是上述热塑性材料和含有酸基的乙烯共聚物的多相共混物，而且这两种组分是部分地相互接枝在一起的，此共混物至少有一个热塑性材料的连续相。

在一个由热塑性材料、含有酸基的乙烯共聚物和接枝剂组成的体系中，若这三种组分都带有官能团并且可以交叉反应话，则可以预料这会产生一种难以加工的交联网络，因为所有聚合组分都通过聚合物接枝剂以共价键交联在一起。在本发明中，通过仔细控制共混物中聚合物接枝剂的所有反应基团的总数可以避免上述不利的情况发生，从而得到一种具有出人意料的优良高温综合性能的组合物，同时并不失去该组合物的基本的热塑性特征。若聚合物接枝剂与含酸基的乙烯共聚物之间的接枝度不低，则在这些多相共混物中不会产生合适的相关系，也就是说热塑性塑料必须至少构成为所有连续相中的一相。从另一方面讲，若接枝度太高，则所得到的组合物熔体破裂现象严重，这使得挤塑制品的外观非常粗糙，或使得所得到的组合物难以加工。

本发明的组合物具有广泛的潜在应用前景。例如，它们的优良高温综合性能提供了用于汽车发动机罩下应用。优良的耐化学综合性能使得这些组合物适用于液压传动、制动装置、汽油导管或其它类型的软管应用。优良的韧性和高的撕裂强度意味着这些组合物可用于滑雪靴，仪表外壳和汽车缓冲垫。由这些组合物制造的模塑制品的高质量表面使得它们特别适用于汽车仪表板。由于可以保持高温综合性能、良好的低温柔性和良好的电性能，这为这些材料在各种导线和电缆包覆层方面开拓了应用。这些材料所具有的高温性能和低温柔性也使得它们成为配制高温胶粘剂的有效候选材料。这些组合物易于掺入阻燃剂，这使得它们适于那些要求难燃性的商业应用。对这些材料进行辐照可以显著改善它们的物理性能，这使得它们适于用作热收缩性电缆护套材料和电缆连接管。这些组合物的良好熔融强度使得它们适于发泡。这些组合物可以用玻璃、石墨、Kevlar芳族聚酰胺纤维以及其它短纤维增强材料填充，以在那些承载应用中获得特别高的热挠曲温度，并且令人惊异地提供了改善的耐磨性。这些材料易于掺混粘土、云母和其它无机填料，以用作消音或减振材料，也可掺混小玻璃球以降低它们浮力密度。

1985年11月26日授予Patel的美国专利4，555，546公开了由烯烃聚合物、可交联的丙烯酸酯共聚物橡胶和可混溶的接枝共聚物组成的混溶聚合物共混物。该接枝共聚物含有一种可与上述共混物中的烯烃聚合物混溶的链段;该接枝聚合物还含有另一种可与上述共混物中的橡胶混溶的链段;这两种链段是以化学键互相键合的，例如，通过接枝或形成嵌段共聚物。所公开的第一种链段从种属上讲包括各种聚烯烃，这些聚烯烃也可任意地含有多种不同官能团中的任一种。在其说明书中包括的是乙烯和不饱和羧酸的共聚物。所公开的第二种链段从种属上讲包括至少九种不同种类的聚合物，所述的这些种类之一是聚酰胺。最后还公开了将这些链段彼此接枝在一起的方法，即使上述两种链段或其中之一带有可形成接枝的官能团，或使这两种链段与双官能度或多官能度化合物（接枝剂）反应。已经公开了大量适用的官能团和接枝剂，其中包括环氧基团和含有环氧基团的化合物。因此，若在由Patel从种属上公    各种各样可能的基团和化合物中选择和取用的话，那么至少可以找出某些用于制备本发明组合物的组分。然而，在Patel的发明中没有提及过任何有关具体选择可用于制备本发明组合物的组分，更不用说本发明组合物中这些组分所限定的具体用量范围，而且本发明组合物是至少有一个连续相的多相共混物，此连续相是由具有活性接枝点的热塑性材料构成的。

1982年1月12日授予Coran等人的美国专利4，310，638公开了含有用尼龙改性的经中和的丙烯酸共聚物橡胶的热塑性弹性体组合物。Coran公开了一种简单的二组分共混物，其中一种组分含有60-98%的经中和的丙烯酸橡胶，另一组分含有2-40%的尼龙。Coran并没有认识到可将其它两种组分接枝在一起的第三组分的重要性，也没有认识到具有热塑性组分作连续相的重要性。