[发明专利]热塑性橡胶组合物

说明书

本发明涉及一种包含天然橡胶、能制造热塑性塑料范围内的热塑性复合材料的橡胶基质组合物。

发明的背景

长期以来天然橡胶已用于各种用途，然而其某些性能使橡胶较难用于工业过程和/或使其不适合某些应用。这些性能包括高的分子量、高的粘度、常常混有天然存在的蛋白质杂质和常常具有高的杂质含量。另外，通常使用的橡胶通过硫化而交联。这些交联难以逆转，结果对用过橡胶产品的再循环使用难以达到令人满意的程度。

与塑料和某些其它橡胶相比，天然橡胶也具有某些非常有用的性能，这些性能包括韧性、动态密封性、回弹性、抗挠曲疲劳寿命、低的压缩和拉伸永久变形以及低的挠曲模量和蠕变。因此，希望将天然橡胶与某些热塑性塑料共混起来，制得具有橡胶的适宜性能但又象热塑性塑料那样可加工和可再加工的复合材料。

业已投入了相当大量的工作，以便将天然橡胶与各种塑料共混起来，提高天然橡胶的性能。在这种共混中遇到的主要困难是天然橡胶基本上是非极性的，故不能有效地与某些塑料共混。另外，高分子量和各种分子量的天然橡胶使共混难以达到均匀。取得的最大成功是将天然橡胶与包括聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、乙烯-乙酸乙烯酯和聚乙酸乙烯酯在内的有限的塑料共混起来。然而，在与包括聚酰胺、聚氨酯、聚酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)在内的日益通用的塑料共混时只取得了有限的成功。试图制得与合成橡胶如丁二烯橡胶和异戊二烯橡胶的类似共混物。

在过去有多种方法促进热塑性塑料和天然或合成橡胶之间的共混，其办法是将极性化合物加到天然或合成橡胶中，一种这样的方法是将丙烯腈加到天然橡胶和合成橡胶中来促进这种共混。

就发明人所知，没有一种可利用的体系能可靠地将天然橡胶与各种各样的热塑性塑料共混起来。

发明的目的

本发明的一个目的是提供一种能形成任何一种或多种热塑性塑料与天然橡胶的复合材料的橡胶基质。    

发明的概述

按本发明第一个方面的广义来说提供一种橡胶基质，它包含：

a)天然橡胶10-90％(v/v)，

b)一种或多种选自包含下述任一物质的聚合物的第一种相容剂，(compatabilisers)，

i)腈类，

ii)卤素，

iii)乙酸酯类，

iv)环氧化物，

v)苯乙烯，或

vi)丙烯酸酯，

c)一种或多种选自包括下述任一物质的界面助促进剂(copromoters)的第二种相容剂，

i)聚乙酸乙烯酯，

ii)乙烯-乙酸乙烯酯，

iii)聚丙烯腈或高腈树脂，

iv)丙烯酰胺或聚丙烯酰胺，

v)酚醛树脂，

vi)丙烯酸酯聚合物，

vii)卤化聚合物，

viii)马来酐或聚马来酐，或

ix)双马来酰亚胺。

橡胶基质可与各种热塑性塑料混合，制得热塑性橡胶复合材料。热塑性塑料可以选自包括，但不局限于聚烯烃、聚酰胺、聚酯、聚氨酯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯中的一种或多种，所有这些塑料将在下面作详细描述。

第一种和第二种相容剂较好是不相同的。

热塑性塑料的一个优点是它们能再循环利用和/或可再加工并可再成型。类似地，将本发明的橡胶基质与热塑性塑料混合制得的热塑性橡胶复合材料也可再循环利用、再加工和/或再成型。

天然橡胶宜选自下述品种，称为脱蛋白质的天然橡胶(DP-NR)，充油天然橡胶(OE-NR)，塑解天然橡胶，高级加工橡胶(SP或PA)，标准马来西亚橡胶(SMR)，其有恒定粘度(SMR-CV)、低粘度(SMR-LV)或通用(SMR-GP)级别或ISNR LCV级别。这些品种往往具有低的蛋白质和低的杂质含量。最好使用SMR或ISNR LCV级别。

橡胶基质中天然橡胶的含量可为10-90 phr(每100份橡胶中的份数)。为使转变成最终产品的天然橡胶具有所需的弹塑性性能，橡胶基质宜包含35-40phr的天然橡胶。若在橡胶基质中所用的天然橡胶的量小于10phr，则在最终产品中往往不能固有所需的天然橡胶性能。

宜用来自包括但不局限于汽车轮胎的各种来源的回收橡胶来代替占橡胶总量高达50％的橡胶。也宜用分等级、再循环利用的塑料来代替热塑性橡胶复合材料中的至少部分塑料组分。