[发明专利]挠性聚酰胺组合物

说明书

本发明涉及一种挠性聚酰胺组合物的制备方法，该组合物每50重量份聚酰胺至少含有50重量份非交联的橡胶。这种组合物公知于US-A-5003003。US-A-5003003公开道，每50重量份聚酰胺含有至少50重量份橡胶的组合物，仅当橡胶在聚酰胺和橡胶相的熔融混合过程中交联时才具有良好的机械性能；然后据称橡胶还进行“动态硫化”。若橡胶不是在熔融混合过程中交联，其中该组合物的拉伸强度将低几倍。尤其是在聚酰胺的熔点相对较高，即高于约220℃时，在不使用通常的、损害聚酰胺的酚类树脂交联剂的情况下，动态硫化过程将很难实现，并且硫化过程难于控制。由于这些原因，通常由动态硫化得到的橡胶/聚酰胺组合物是脱色的，不能以除黑色外的其它颜色使用。

因此本发明的目的是提供一种挠性聚酰胺组合物的制备方法，该组合物每50重量份聚酰胺至少含有50重量份非交联的橡胶，该组合物具有良好的机械性能，并且它不是脱色的，或者不是明显脱色的。

本发明人通过下述方法实现上述目的，其中以熔融态将A.30～50重量份至少一种聚酰胺和B.70～50重量份含有至少一种官能化橡胶的橡胶组合物相互混合在一起，A和B之和为100重量份，其特征在于，聚酰胺的分子量使得在聚酰胺和橡胶熔融混合的温度下，于低剪切下测定的聚酰胺的熔体粘度低于约300Pa·s，按照IS0 289-1985-(E)测定的橡胶组合物的门尼粘度，ML(1+4)，125℃至少为40。优选聚酰胺的熔体粘度低于200Pa·s，甚至更优选为100Pa·s，橡胶的门尼粘度至少为50，甚至更优选至少为55。最优选橡胶组合物的门尼粘度至少为60。本发明人现已发现，当聚酰胺的分子量足够低，门尼粘度足够高时，会最令人惊奇地得到橡胶在聚酰胺基质中的良好分散。制备聚酰胺/橡胶组合物时，当其中的聚酰胺的熔点较低，橡胶的门尼粘度相对较低，均超出所述的最小值时，通常将满足需要。当组合物含有高熔点的聚酰胺时，橡胶必须具有高门尼粘度。同样，若聚酰胺的熔点较低，而橡胶具有足够高的门尼粘度时，与聚酰胺熔点高相比，通常高分子量将满足需要。同样也可以选择熔融混合温度下高剪切下的橡胶的熔体粘度，代替门尼粘度作为参数。然而这些数据对于多数材料来说是得不到的。无论在什么样的熔融混合条件下，橡胶组合物的熔体粘度均应明显地高于聚酰胺的熔体粘度。

通过系统的实验，对于在各自具体情况所需的聚酰胺和橡胶的组合中，本领域普通技术人员将会发现在所述的分子量和门尼粘度范围内，聚酰胺的分子量和橡胶的门尼粘度的正确组合。

可使用通常的设备进行熔融混合，例如Brabender混炼机，Haake或者Busch捏和机或挤出机，如单螺杆或双螺杆挤出机。优选使用施加高剪切的双螺杆挤出机。为防止聚酰胺的受热破坏，优选在惰性气体氛围中进行该操作。

橡胶组合物B优选含有至少一种官能化的橡胶和一种非官能化橡胶的混合物。这里所指的橡胶是指玻璃化转变温度低于0℃，优选低于-25℃的、低模量的挠性聚合物。符合该定义的聚合物的例子为乙烯和α-烯烃如丙烯和丁烯的共聚物。同样适用作组分B的一个组分为这样一类新的塑性体，例如通过在金属茂催化剂存在下聚合可得的、乙烯和1-辛烯的共聚物。“官能化的橡胶”是指含有可与聚酰胺反应的基团的橡胶。这类官能化的橡胶是公知的。作为这些官能化橡胶的制备方法，例如在US-4174358中公开了许多。可以不同的名称商品获得许多这样的官能化橡胶。非常适用的为已通过与马来酸酐反应而化学改性的橡胶，或者是橡胶与不饱和二元羧酸的酸酐或二元羧酸和/或酯，例如马来酸酐、衣康酸、衣康酸酐、富马酸、马来酸，或丙烯酸缩水甘油酯，如甲基丙烯酸缩水甘油酯的接枝共聚物。这种情况下，优选聚酰胺含有足够的可与这些官能团反应的氨基端基。由于可用于本发明方法中的聚酰胺的分子量相对较低，因此可获得的氨基端基的数目通常是足够多的。

原则上，任何符合门尼粘度要求的非交联橡胶均适用于本发明的方法。“非交联的橡胶”是指基本上非交联并且不显示典型的弹性行为的橡胶。在高温下熔融混合的实践中，通常发生一定程度的交联是不可避免的。优选凝胶含量低于50％，更优选低于30％，最优选低于10％。这里“凝胶含量”的定义是不溶于适合作为所述橡胶的溶剂中的橡胶含量。对于EPDM橡胶，适合的溶剂例如为二甲苯。