專(zhuān)利名稱(chēng):熱塑性彈性體組合物的制作方法
本發(fā)明涉及熱塑性彈性體組合物，主要是涉及具有低發(fā)煙和阻燃性能的熱塑性彈性體組合物。
熱塑性材料通常是一種直鏈的或帶支鏈的結(jié)構(gòu)，溫度升高會(huì)使它變軟并流動(dòng)。例如聚乙烯、聚苯乙烯和尼龍。
按用于熱塑性材料的方法，加工和制造熱塑性彈性體。Holden等的美國(guó)專(zhuān)利3，265，765和哈特曼(Hartman)等的文章《丁基接枝的聚乙烯制造熱塑性彈性體》，(《橡膠世界》，1970年10月，59-64頁(yè))介紹的熱塑性彈性體，是由特別的嵌段共聚或聚合物接枝的方法制成。
菲斯徹(Fischer)的美國(guó)重新公布的專(zhuān)利31，518公開(kāi)的熱塑性彈性體組合物包含單烯烴共聚橡膠和聚烯烴樹(shù)脂的摻合物，單烯烴共聚橡膠和聚烯烴樹(shù)脂的摻合物通過(guò)動(dòng)力學(xué)部分硫化法制成。高朗(Coran)的美國(guó)專(zhuān)利4，130，535公布的烯烴橡膠和熱塑性烯烴樹(shù)脂的完全硫化的摻合物。
根據(jù)本發(fā)明，一種熱塑性彈性體組合物包含部分硫化的橡膠和熱塑性聚烯烴樹(shù)脂的摻合物，其特征在于所述橡膠是一種丙烯酸類(lèi)橡膠;并且丙烯酸類(lèi)橡膠與聚烯烴樹(shù)脂的重量比為95∶5到50∶50。
本發(fā)明包括一種制造熱塑性彈性體的方法，該彈性體包含使丙烯酸類(lèi)橡膠和烯烴樹(shù)脂按95∶5到50∶50的重量摻合，并且在一定量硫化劑存在下，通過(guò)使摻合物動(dòng)態(tài)混合，而使摻合物發(fā)生動(dòng)力學(xué)硫化，硫化劑的量少于使組合物充分硫化所需要的量。
本發(fā)明還包括一種低煙和阻燃的熱塑性彈性體組合物，該組合物包含丙烯酸類(lèi)橡膠，聚烯烴樹(shù)脂和三水合鋁，丙烯酸類(lèi)橡膠與聚烯烴的重量比為95∶5到50∶50。
按照本發(fā)明，包含丙烯酸類(lèi)橡膠和聚烯烴樹(shù)脂的熱塑性彈性體組合物，系通過(guò)使用硫化劑，使摻合的各組分局部動(dòng)力學(xué)硫化而制成的，其中硫化劑的量少于使組合物充分硫化所需要的用量。硫化劑要與所摻合的各組分充分接觸，其用量足以保證可以模制或成性的熱塑性彈性體的形成，而不需通過(guò)昂貴而費(fèi)時(shí)的硫化過(guò)程使其成型。此外，本發(fā)明的組合物可以用典型的熱塑性材料加工方法進(jìn)行再加工。
本發(fā)明的熱塑性彈性體的橡膠成分可包括丙烯酸酯類(lèi)聚合物和丙烯酸酯類(lèi)與烯烴的共聚物。這些聚合物也包括少量丙烯酸或其它可共聚或可多聚的酸類(lèi)，以便于交聯(lián)。格林(Green)在美國(guó)專(zhuān)利3，904，588中公開(kāi)了一些丙烯酸酯橡膠的制造方法。
市場(chǎng)現(xiàn)有的丙烯酸酯聚合物和共聚物有Vamac(杜邦Du Pont)、Cyanacryl(American Cyanamid)，和Hycar(B.F.Goodrich)等商標(biāo)。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)丙烯酸接枝的乙丙橡膠共聚體也可作為橡膠成分。
乙烯/丙烯酸彈性體是乙烯和丙烯酸甲酯的共聚物，再加上硫化單體，其結(jié)構(gòu)如下(-CH2-CH2-)x
乙烯 丙烯酸甲酯 硫化單體聚丙烯酸類(lèi)彈性體的聚丙烯酸橡膠有兩個(gè)主要部分，一個(gè)是占聚合物95-99%的“主鏈”部分，另一個(gè)是占聚合物1-5%的“反應(yīng)性交聯(lián)點(diǎn)”。這種共聚物具有較高的分子量，其典型的數(shù)均分子量約為100，000(粘均分子量)。
主鏈部分主要是由兩種類(lèi)型的單元酸酯類(lèi)制成(1)烷基型. 和(2)烷氧基型
其中，n＝2時(shí)，為丙烯酸乙酯，其中，n＝2和m＝1時(shí)，為丙烯酸甲氧基乙酯，n＝4時(shí)，為丙烯酸丁酯。n＝2和m＝2時(shí)，為丙烯酸乙氧基乙酯，反應(yīng)性交聯(lián)點(diǎn)主要有三種類(lèi)型(1)反應(yīng)性囟素，(2)環(huán)氧基，和(3)羧基
X為囟素，最常見(jiàn)的是Cl。
例如，如，如
2-氯乙基乙烯基醚，烯丙基縮水甘油醚，丙烯酸能與丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂混合制造本發(fā)明摻合物的適用的聚烯烴樹(shù)脂包括晶態(tài)高分子量樹(shù)脂型塑料，可用乙烯、丙烯，1-丁烯，1-戊烯，4-甲基戊烯，1-己烯，2-甲基-1-丙烯、3-甲基-1-戊烯，5-甲基-1-己烯及其混合物制成。也可以使用市場(chǎng)上現(xiàn)有的熱塑性聚烯烴(包括線(xiàn)性聚乙烯)例如聚乙烯或聚丙烯。聚烯烴中最好是具有高結(jié)晶全同立構(gòu)和間同立構(gòu)型的聚丙烯。也可以使用結(jié)晶性乙烯丙烯嵌段共聚物，與非晶無(wú)規(guī)乙烯-丙烯彈性體不同，該共聚物是一種塑料，其中乙烯含量最好不超過(guò)20%。如N.V.伯尼格(N.V.Boenig)在《聚烯烴》中介紹的(Elsevier出版公司，紐約，1966年)，聚烯烴樹(shù)脂包括有較多的α-烯烴改性的聚乙烯和聚丙烯。
市場(chǎng)現(xiàn)有Himaont公司(Himont，Inc)商標(biāo)號(hào)為“Pro-fax”的丙烯類(lèi)，這類(lèi)聚合物的分子量用熔體流動(dòng)速率表示，可在約20分克/分鐘到約0.2分克/分鐘間變化。
聚丙烯成分也可用丙烯酸有選擇地接枝，市場(chǎng)現(xiàn)有BP聚合物開(kāi)發(fā)公司(BPPerformance Polymers，Inc.)商標(biāo)為Polybond的商品。
這種彈性體組合物中還包含三水合鋁，水合氧化鎂，或水合硅酸鈣等填料。其它可使用的填料包括通常用于橡膠和塑料的有陶土，滑石粉，碳酸鹽，碳黑，水合物和氧化物。適用的物質(zhì)列于《橡膠世界雜志藍(lán)皮書(shū)》253-263頁(yè)(Lippincott和Peto，1984年)。根據(jù)本發(fā)明，這種組合物可含有相對(duì)較高含量的填料而仍然保持良好的物理性能。
當(dāng)使用三水合鋁作為填料時(shí)，本發(fā)明的熱塑性彈性體組合物有高的絕氧指數(shù)(LOI)，并且燃燒時(shí)基本無(wú)煙霧可見(jiàn)。少冒煙和阻燃的結(jié)合是許多應(yīng)用領(lǐng)域非常需要的性能，如用低煙和阻燃的外包皮使電纜絕緣，用于建筑結(jié)構(gòu)和軍用車(chē)輛等。
為使丙烯酸類(lèi)橡膠-聚烯烴樹(shù)脂部分硫化所使用的硫化體系可包括有機(jī)過(guò)氧化物，硫，金屬烷基化物，環(huán)氧類(lèi)，胺類(lèi)，重氮類(lèi)化合物，酚醛樹(shù)脂類(lèi)硫化劑，金屬氧化物，醌類(lèi)衍生物等。使用特種類(lèi)型的硫化劑，取決于聚合物中的特定的交聯(lián)點(diǎn)和所需要的最終產(chǎn)品的性能。其特例在布列斯洛(Breslow)的美國(guó)專(zhuān)利3，284，421和3，297，674中已經(jīng)公開(kāi)。其它適用的硫化劑刊登于《化學(xué)技術(shù)百科全書(shū)》第17冊(cè)，第二部分，(Interscience Publishers，1968)F.R.埃里克(Eirich)編輯的《橡膠科學(xué)和技術(shù)》(Academic Press，1978年)第七章，2891-335頁(yè)，毛里斯.默特(Maurice Morto)編輯的《橡膠技術(shù)》(Van Nostrand Reinhold，第二版，1973年)第二章，19-50頁(yè)和丹尼爾塞(Daniel Severn)的《有機(jī)過(guò)氧化物》(Wiley-Inter Science，1970年，)第一冊(cè)，以及菲斯徹的美國(guó)重新公布的專(zhuān)利31，518第三列，第26行至第四列第35行，列出這些公開(kāi)內(nèi)容僅供參考。
如上所述，用作彈性體硫化劑或交聯(lián)劑的量?jī)H是摻合物中丙烯酸類(lèi)橡膠的一部分。通常，彈性體硫化劑的用量取決于所需要的彈性體組合物的熱塑程度。
該彈性體交聯(lián)劑用量可在使其基本上完全固化或交聯(lián)所需量的約1-90%之間變化，更好在約5-75%，并且最好在約10-40%。彈性體硫化劑的實(shí)際用量由配方設(shè)計(jì)師根據(jù)諸如彈性體的最終制造方法和對(duì)其最終用途所需性能的權(quán)衡等等因素的考慮來(lái)確定。
使用這些有限量的硫化劑或交聯(lián)劑時(shí)，應(yīng)選擇摻合物含有硫化劑和丙烯酸酯橡膠-聚烯烴樹(shù)脂)的混合溫度，以便使所使用的硫化劑在反應(yīng)過(guò)程中基本上都消耗掉。
根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，在某一溫度，在0.5分鐘內(nèi)，至少使95%的硫化劑分解產(chǎn)生自由基，這一溫度就可作為硫化劑的有效活化溫度。所選擇的硫化劑所具有的活化溫度最好是超過(guò)聚烯烴塑料的軟化點(diǎn)或晶體熔點(diǎn)。高密度聚乙烯的此溫度約為132℃(270℃)，聚丙烯的約為168℃(335°F)。
所使用硫化劑的活化溫度也可能處于或低于聚烯烴樹(shù)脂的軟化點(diǎn)。一般活化溫度將超過(guò)116℃(240°F)，最好在約132℃(270°F)。一般最高活化溫度不超過(guò)232℃(450°F)，最好不超過(guò)204℃(400°F)。有關(guān)2，5-二(叔丁基過(guò)氧化)-2，5-二甲基己烷[2，5-bis(tert-butyl peroxy)2，5-dimethylhexane](“過(guò)氧化物Ⅰ”)和過(guò)氧化二異丙苯(“過(guò)氧化物Ⅱ”)等普通過(guò)氧化物硫化劑的數(shù)據(jù)列于下表溫度 在甲苯中的半衰期℃(°F) 過(guò)氧化物Ⅰ 過(guò)氧化物Ⅱ116(240) 21小時(shí) 10.2小時(shí)132(270) 2小時(shí) 1.75小時(shí)168(335) 約5分鐘 約3分鐘182(360) 47秒 22秒199(390) 7.2秒 3.6秒對(duì)比上表半衰期數(shù)據(jù)，在182℃(360°F)時(shí)，過(guò)氧化物Ⅰ和過(guò)氧化物Ⅱ的分解達(dá)到約95%所需的時(shí)間分別約為4分鐘和1.5分鐘。
動(dòng)力學(xué)部分硫化處理過(guò)程基本上消耗掉硫化劑的作用，以使以后幾乎沒(méi)有發(fā)生進(jìn)一步硫化的可能。為了進(jìn)一步保證使所有殘存在硫化劑的硫化作用終止，還需在動(dòng)力學(xué)部分硫化階段的后期加入少量自由基清除劑，如穩(wěn)定劑或抗氧劑等。
這種穩(wěn)定劑可在素?zé)捒煲Y(jié)束時(shí)加入并且使其混和。該動(dòng)力學(xué)部分硫化材料要通過(guò)輥壓機(jī)經(jīng)過(guò)一次或多次“精煉”，并且在精煉過(guò)程中，或僅在精煉開(kāi)始時(shí)，加入穩(wěn)定劑、抗氧劑。
完全硫化會(huì)使組合物的特性改變成非熱塑性的，這將達(dá)不到本發(fā)明的目的。
丙烯酸類(lèi)彈性體相對(duì)于聚烯烴樹(shù)脂的比例可在很大范圍內(nèi)變化。丙烯酸類(lèi)彈性體與聚烯烴樹(shù)脂之比為約95∶5到50∶50(均為重量份數(shù))。填料如三水合鋁的比例為每100份熱塑性彈性體(丙烯酸類(lèi)橡膠份數(shù)與聚烯烴樹(shù)脂份數(shù)之和)，加入約0-250，最好約為100-175份。
彈性體硫化劑可單獨(dú)使用或與輔助材料如促進(jìn)劑、活化劑、穩(wěn)定劑、自由基清除劑、增鏈劑和抗氧劑等一起使用。這些材料包括。例如，2，2，4-三甲基-1，2-二氫喹啉(2，2，4-trimethyl-1，2-dihydroquinoline)，二苯胺/丙酮縮聚物(dipheylamine acetone condensate)，3-羥基丁醛-α-萘胺，辛基化的二苯胺(octylated diphenylamine)，N-苯基-N-環(huán)己基-對(duì)苯二胺，2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚，苯乙烯-間苯二酚樹(shù)脂(styrene-resorcinolresin)，一硫化鄰甲酚(o-cresolmonosulphide)，二對(duì)甲酚-2-丙烷，2，5-二叔戊基氫醌，3，3′-硫代二丙酸二月桂酯和類(lèi)似的硫代二丙酸二烷基酯。
其他適用的添加劑可參閱斯特恩(Stern)的《天然橡膠和合成橡膠》(Palmerton Publishing Company，New Yerk，1967)，主要在244-256頁(yè);和戴維斯(Davis)、布萊克(Blake)合著的《橡膠化學(xué)與技術(shù)》(Reinhold，New Yerk，1937)。
丙烯酸類(lèi)橡膠和聚烯烴的彈性體摻合物的部分硫化通過(guò)使摻合物與一定量的硫化劑或固化劑接觸來(lái)實(shí)現(xiàn)，硫化劑或固化劑的用量應(yīng)不使彈性體摻合物完全交聯(lián)固化。
除保證彈性體硫化劑或固化劑的用量少于產(chǎn)生完全硫化或固化所需要的用量以外，還要仔細(xì)控制諸如硫化溫度、硫化時(shí)間等參數(shù)，以保證摻合物中硫化劑的充分活化。
聚烯烴-丙烯酸類(lèi)橡膠彈性體摻合物的硫化溫度可在約71-204℃(160-400°F)范圍變化;更好在104-204℃(220-400°F)，在160-204℃(320-400°F)最好。硫化溫度受到摻合物中所用的某一特定丙烯酸類(lèi)橡膠的穩(wěn)定性的限制，例如，甲基丙烯酸酯和乙烯的共聚物與聚丙烯的摻合物不能在溫度高于204℃(400°F)或低于160℃(320°F)時(shí)加工。溫度超過(guò)204℃(400°F)時(shí)，丙烯酸類(lèi)降解并放出裂解氣體。溫度低于160℃(320°F)，聚丙烯未處于熔點(diǎn)，而不能加工。
典型的硫化時(shí)間約可在1到30分鐘的范圍變化最好在3到20分鐘范圍內(nèi)，這取決于所使用的硫化體系和硫化溫度。當(dāng)然，動(dòng)力學(xué)部分硫化所需時(shí)間將隨摻合物中所用聚合物的特性、硫化劑種類(lèi)和用量以及未完成局部硫化所用的溫度等參數(shù)而變化。
在開(kāi)式混煉機(jī)，或在混合器如班鮑利(Banbury)混合器，或擠出一混合器或傳動(dòng)混合器中使丙烯酸類(lèi)橡膠、聚烯烴樹(shù)脂和硫化體系充分接觸，最有利于實(shí)現(xiàn)動(dòng)力學(xué)部分硫化。
對(duì)于不同用途的丙烯酸類(lèi)橡膠-聚烯烴樹(shù)脂摻合物的加工性能，可由分析測(cè)試樣品的加工表面光潔度有無(wú)可見(jiàn)缺陷來(lái)評(píng)定。非熱塑性材料有不規(guī)則紋理和較差的明晰度以及清晰度欠佳。盡管這些標(biāo)準(zhǔn)只是定性的，但技術(shù)熟練人員由外觀(guān)檢查和觸摸能容易地區(qū)分產(chǎn)品是否滿(mǎn)意。
使摻合物樣品經(jīng)過(guò)諸如擠出，注射模塑、或模壓等成型過(guò)程可用來(lái)評(píng)價(jià)本發(fā)明摻合物的加工性能。
一般愿意選用擠出成型作為諸如軟管，窗戶(hù)密封件，電線(xiàn)包皮，平板等長(zhǎng)條狀物的成型方法。使擠出產(chǎn)品具有可接受的表面光滑度是相當(dāng)重要的?？砂疵绹?guó)材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)(ASTMD2230)評(píng)價(jià)擠出性能。
對(duì)于好的注射模塑法來(lái)說(shuō)，一定能使丙烯酸酯橡膠-聚烯烴樹(shù)脂彈性體材料在模型中制成強(qiáng)度一致的均勻產(chǎn)品。這種彈性體摻合物的流體粘度值能在加工條件下充分保證適當(dāng)?shù)爻錆M(mǎn)整個(gè)模型。
用本發(fā)明的熱塑性摻合物成型制成的產(chǎn)品的彈性體特性可由斷裂時(shí)的低伸長(zhǎng)率來(lái)驗(yàn)證，根據(jù)ASTM標(biāo)準(zhǔn)D412測(cè)定。
本發(fā)明的摻合物的熱塑性可由其可再加工性能來(lái)驗(yàn)證，尤其在再次進(jìn)行擠出成型后可保持所需要的特征。
在本發(fā)明的摻合物的加工過(guò)程中，加入潤(rùn)滑劑是有利的，這主要是為了改善摻合物的擠出質(zhì)量。為此目的，可使用任何已知的習(xí)慣上用于橡膠或塑料加工中的潤(rùn)滑劑，通常對(duì)于每100份重量的丙烯酸類(lèi)橡膠-聚烯烴樹(shù)脂摻合物，其用量在約0.2到3份重量范圍內(nèi)變化，最好約0.5到1份重量。
在丙烯酸類(lèi)橡膠-聚烯烴樹(shù)脂摻合物的加工過(guò)程中，已發(fā)現(xiàn)適用于獲得滿(mǎn)意產(chǎn)品的唯一的三組分穩(wěn)定劑體系。該穩(wěn)定劑體系的第一種組分包含一種高分子量的多官能團(tuán)空間位阻酚，如四[亞甲基3-(3′，5′-二叔丁基-4′-羥基苯基)丙酸]甲烷(tetrakis[methylene 3-(3′，5′-di-tert-6utyl-4′-hydroxyphenyl)propionate]methane.)，簡(jiǎn)單表示為“四甲烷”，由塞巴-杰基公司(Giba-Geigy Corp.)以商標(biāo)Irganox 1010出售。高分子量的多官能團(tuán)空間位阻酚起抗氧劑和熱穩(wěn)定劑的作用。
穩(wěn)定劑體系的第二種組分是一種硫代二丙酸烷基酯，如硫代二丙酸二月桂酸酯(dilauryl thiodipropionate)(“DLTDP”)，它起第二抗氧劑的作用。
穩(wěn)定劑體系的第三種組分是取代的苯并三唑，如2-(3′，5′-二叔丁基-2′-羥基苯基)-5-氯代苯并三唑[2-(3′，5′-di-tert-6utyl-2′-hydroxyphenyl)-5-chlorobenzotriazole]，由塞巴-杰基公司(Giba-Geigy Corp.)以商標(biāo)Iinuvin 327出售，它在穩(wěn)定劑體系中起阻止紫外線(xiàn)輻射彈性體摻合物的作用。
穩(wěn)定劑體系的用量按熱塑性組合物的重量計(jì)可在約0-5份重量范圍內(nèi)變化，最好約1-3份重量。穩(wěn)定劑體系中，DLTDP與取代的苯并三唑與空間位阻酚之比分別(按重量份計(jì))可在約2-4.5∶0.75-1.25∶0.75-1.25范圍變化，最好在約4∶1∶1。
本發(fā)明的彈性體摻合物可在一步加工過(guò)程中制得，也可經(jīng)多步加工制得。
在一步法中，將丙烯酸酯橡膠，聚烯烴樹(shù)脂和硫化劑，如果需要，也包括填料，以一定比例加入適當(dāng)?shù)幕旌掀髦?，如班鮑利(Banbury)混合器，傳動(dòng)型擠出機(jī)-混合器，擠出機(jī)或任何在所需溫度能有效混煉摻合物的設(shè)備。將摻合設(shè)備預(yù)熱以減少達(dá)到加工溫度范圍所需的時(shí)間。
然后，保持摻合物的加工溫度，同時(shí)持續(xù)混合一定時(shí)間，以保證完成摻合物的部分有效硫化。在加工過(guò)程中，用穩(wěn)定劑體系與摻合物接觸并繼續(xù)加工一段時(shí)間，通常約一分鐘或稍長(zhǎng)一點(diǎn)時(shí)間，以便使穩(wěn)定劑在摻合物中充分混合并能達(dá)到使任何殘存的硫化劑去活的目的。
在多步法中，將丙烯酸類(lèi)橡膠和硫化劑加入適當(dāng)?shù)脑O(shè)備中進(jìn)行部分硫化。其后，把聚烯烴樹(shù)脂和其他所需組分與部分硫化的丙烯酸類(lèi)橡膠摻合。
在下述用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例中，除非另有說(shuō)明，所有份數(shù)和百分?jǐn)?shù)均為重量份數(shù)和重量百分?jǐn)?shù)。
實(shí)施例1至11
將乙烯/甲基丙烯酸酯類(lèi)彈性體(EMA)，三水合鋁(ATH)，聚丙烯(PP)和一種有機(jī)過(guò)氧化物硫化體系的各種摻合物加入一個(gè)法萊爾(Farrel)B型班鮑利混合器(Farrel B Size Banbury mixer)并落下活塞。各例摻合物組分的配方列于表1。班鮑利(Banbury)混合器沒(méi)有附加冷卻和加熱裝置。以隨遇形式(neutralmode)在120轉(zhuǎn)/分的速度下操作，該速度用無(wú)負(fù)載時(shí)混合器的速度來(lái)測(cè)量。當(dāng)料液溫度達(dá)到163℃(325°F)時(shí)，升起活塞并加入穩(wěn)定劑體系。再次落下活塞。在料液達(dá)182°(360°F)時(shí)，再次升起活塞，并且允許料液再翻轉(zhuǎn)15秒。然后使料液恢復(fù)原樣，并在實(shí)驗(yàn)型擠出機(jī)中擠出帶狀材料，割下后制成物理試驗(yàn)用的樣品。調(diào)整擠出機(jī)整個(gè)螺筒的溫度達(dá)到均勻，都為190℃(375°F)。調(diào)整擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速在75轉(zhuǎn)/分的狀態(tài)運(yùn)行。制成厚約0.03英寸的樣條，根據(jù)ASTMD-412，測(cè)試抗張強(qiáng)度和破壞時(shí)的伸長(zhǎng)率，根據(jù)ASTMD D-2863測(cè)試絕氧指數(shù)，用目視法觀(guān)察發(fā)煙程度。各實(shí)施例的物理數(shù)據(jù)列于表2。
表1摻合物各組分(重量份數(shù))實(shí)施例 EMA EMA PP PP PP ATH 過(guò)氧化物 穩(wěn)定劑體系(a) (b) (c) (d) (e) (f) 硫化劑(g) (h)1 100 20 200 0.5 1.52 100 30 200 0.5 1.53 100 20 200 0.5 1.54 100 30 200 0.5 1.55 100 50 200 1.0 1.56 100 30 100 0.5 1.57 100 30 150 0.5 1.58 100 50 200 1.5 1.59 100 50 200 2.0 1.510 100 30 200 1.0 1.511 100 50 200 1.0 1.5(a)EMA＝乙烯/丙烯酸甲酯彈性體(VAMAC G)(b)EMA＝乙烯/丙烯酸甲酯彈性體(VAMAC N-123)(c)PP＝11MFR(熔體流動(dòng)速率)聚丙烯(PROFAX6301)(d)PP＝0.2MFR聚丙烯(PROFAX6801)(e)PP＝11MFR丙烯酸接枝聚丙烯(POLYBOND 64-111)(f)ATH＝三水合鋁(MART INAL 710)(g)過(guò)氧化物＝有機(jī)過(guò)氧化物(VAROX)(h)穩(wěn)定劑＝下列摻合物
DLTDP(4重量份)IRGANOX1010(1重量份)TINUVIN(1重量份)表2物理性能實(shí)施例 抗張強(qiáng)度 破壞時(shí)伸長(zhǎng)率 絕氧指數(shù) 燃煙發(fā)生(磅/時(shí))(a) (%)(b) (LOI)(C) 量(d)1 641 246 44 無(wú)可見(jiàn)煙霧2 483 225 36 ″3 687 188 44 ″4 741 171 39 ″5 1029 150 34 ″6 822 125 30 ″7 662 108 34 ″8 841 79 34 ″9 825 75 34 ″10 745 225 34 ″11 950 196 35 ″(a)抗張強(qiáng)度-ASTM D-412(b)破壞時(shí)的伸長(zhǎng)率-ASTM D-412(c)LOI-ASTM D-2863(d)目視法觀(guān)察
權(quán)利要求
1.一種熱塑性彈性體組合物，包含橡膠和熱塑性聚烯烴樹(shù)脂的部分硫化的摻合物，其特征在于，其中的橡膠是一種丙烯酸類(lèi)橡膠并且丙烯酸類(lèi)橡膠與聚烯烴樹(shù)脂的重量比為95∶5至50∶50。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的熱塑性彈性體組合物，其中丙烯酸類(lèi)橡膠選自包括丙烯酸酯聚合物，丙烯酸酯類(lèi)與乙烯的共聚物，或丙烯酸酯類(lèi)、丙烯酸或其他可共聚的酸和可有可無(wú)的乙烯的共聚物或三元聚合物的這組物質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的熱塑性彈性體組合物，其中丙烯酸類(lèi)橡膠的丙烯酸酯部分包含一種C1至C4的丙烯酸正烷基酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的熱塑性彈性體組合物，其中聚烯烴樹(shù)脂包含一種高分子量結(jié)晶固體產(chǎn)物，它由一種或多種單烯烴類(lèi)合成，單烯烴選自包括乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、2-甲基-1-丙烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯和5-甲基-1-己烯的一組物質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的熱塑性彈性體，其中聚烯烴樹(shù)脂是一種聚丙烯全同立構(gòu)聚合物或丙烯乙烯共聚物。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1至5任一項(xiàng)所述熱塑性彈性體，其中也包括三水合鋁，水合氧化鎂和水合硅酸鈣的這組物質(zhì)的填料。
7.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的熱塑性彈性體，其中，每100份丙烯酸類(lèi)橡膠和聚烯烴樹(shù)脂的合重，填料的用量可達(dá)到250重量份。
8.一種制備熱塑性彈性體的方法，它包含按95∶5到50∶50的重量比摻合的丙烯酸類(lèi)橡膠和一種聚烯烴樹(shù)脂并加入一定量硫化劑，使硫化劑與摻合物進(jìn)行動(dòng)力學(xué)混合而把這種摻合物動(dòng)力學(xué)硫化，硫化劑的用量少于使混合物達(dá)到完全硫化所需要的量。
9.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的方法，其中硫化劑的用量為達(dá)到完全硫化所用量的1%至90%。
10.根據(jù)權(quán)利要求
9所述方法，其中硫化劑的用量為達(dá)到完全硫化所用量的5%至75%。
11.根據(jù)權(quán)利要求
8至10任何一項(xiàng)權(quán)利要求
所述方法，其中硫化劑是一種有機(jī)過(guò)氧化物。
12.根據(jù)權(quán)利要求
8至11的任何一項(xiàng)權(quán)利要求
所述的方法，其中組合物在71℃至204℃溫度之間硫化。
13.根據(jù)權(quán)利要求
8至12的任何一項(xiàng)權(quán)利要求
所述的方法，其中的穩(wěn)定劑體系與熱塑性摻合物在加工過(guò)程中接觸，穩(wěn)定劑體系包含空間位阻酚類(lèi)，取代的苯并三唑類(lèi)和一種硫代二丙酸的烷基酯。
14.一種低煙和阻燃的熱塑性彈性體，包含乙烯/丙烯酸甲酯、丙烯和三水合鋁的部分硫化的摻合物，乙烯/丙烯酸甲酯與丙烯的重量比為95∶5至50∶50;對(duì)每100重量份(乙烯/丙烯酸甲酯和丙烯總重)的乙烯/丙烯酸甲酯和丙烯，三水合鋁的用量可達(dá)到250重量份。
專(zhuān)利摘要
一種可通過(guò)將丙烯酸類(lèi)橡膠和聚烯烴樹(shù)脂摻合在一起并使其部分硫化而獲得的熱塑性彈性體組合物，其中丙烯酸類(lèi)橡膠和聚烯烴的重量比為95∶5到50∶50之間。特別是這種摻合物可以用三水合鋁來(lái)填充，以提供具有阻燃和低煙性能的熱塑性彈性體組合物。這類(lèi)組合物適合于用作為電纜外包皮。
文檔編號(hào)C08L23/08GK86103485SQ86103485
公開(kāi)日1987年2月4日 申請(qǐng)日期1986年5月21日
發(fā)明者戴維德·約瑟夫·安茨尼, 查理斯·丹斯·施德 申請(qǐng)人:Bp化學(xué)有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan