CN101253233A - 用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的组合物以及使用该组合物制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的方法 - Google Patents

用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的组合物以及使用该组合物制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的组合物、以及使用该组合物制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的方法。根据本发明，该组合物包含基料、增容剂、发泡剂和共交联剂，还可以将热稳定剂、抗氧化剂、捏合增强剂等进一步添加至该组合物中。如果使用根据本发明的用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的组合物制备产物，可制备具有进一步改善的物理性能的有益环境的产物，以及可得到改善该产物的外观和不同的机械特性的高效的辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫。

Description

用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的组合物以及使用该组合物制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的方法
技术领域
本发明涉及一种用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的组合物、以及使用该组合物制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的方法，更特别地涉及到使用以聚烯烃树脂和弹性体为基料(base resin)用于制备热塑性烯烃弹性体泡沫的组合物，以及使用该组合物制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的方法，其中该热塑性烯烃弹性体泡沫是通过辐射交联法(radiation cross-linking process)交联的，且聚烯烃树脂具有由Shore D型硬度计测得的硬度为35或者更高的硬度。
背景技术
具有代表性的通用树脂的其中之一是具有35或更高的Shore D硬度的聚烯烃树脂，例如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等，其不仅具有极好的如低密度、高强度、高耐热性等物理特性，且是同样易于再利用的有益环境的材料。聚烯烃树脂作为可用于涵盖日常需要至工业零件的各种领域的合适的材料，是已被广泛使用的塑料材料，并且预计今后发展更快。然而，聚烯烃树脂具有的缺点是，由于其物理性能如相对高的玻璃转化温度、高结晶度和固有的非极性等而造成差的耐低温冲击性能或涂布性能。因此，为了解决聚烯烃树脂中存在的问题，并改善其在相关领域中的应用，已尝试寻找包括共聚合、橡胶导入(rubbery introduction)、FRP等不同方法的组合。
热塑性烯烃弹性体(同样被称作TPO)树脂不仅仅具有由于相分离处理等所造成的不同的物理性能，例如包括热硬化性橡胶在室温下的弹性，也同样具有如热塑性塑料的可加工性。同样，TPO树脂是作为橡胶产物的替代品、或者是由于其易于再利用性而应用于本领域的抗冲击性增强材料而受人关注的聚合物混合物。商用的TPO树脂可划分为两种：硬链段和软链段。TPO树脂的硬链段由具有高硬度的如PP、PE等的聚烯烃树脂组成，且TPO树脂的软链段由如EPDM、EPR、EVA、乙烯辛烯共聚物、乙烯丁烯共聚物等的烯烃弹性体组成。目前，已尝试研发取决于其所需的物理性能而具有不同组成的热塑性烯烃弹性体树脂，例如将NBR，丁基橡胶、天然橡胶等与TPO树脂混合。
如上所述，该组合物已被用于制备可以满足所需的物理性能的泡沫，通过选择和混合合适的针对辐射交联热塑性烯烃弹性体树脂，之后进行挤出处理和发泡处理，其中该组合物进一步包含添加成份，例如用于提高混合效率(blending efficiency)的增容剂、用于使弹性体发泡的发泡剂、用于有效地进行交联处理的共交联剂等。
然而，如果在组合物的制备过程中提前加入发泡剂，由于在发泡处理之前发泡剂已经溶解在组合物中，该组合物可能不发泡。另外，如果在发泡处理中使用本领域通常使用的传统的单螺杆挤出机，不易确定并控制发泡剂的合适的添加时间和方法。
同时，如果将含有发泡剂的组合物加入挤出机中，组合物中的发泡剂的物理性能可根据挤出机的条件而改变。同样，本领域中通常使用最频繁的化学交联方法具有在处理过程中产生环境污染源的问题。同样，需要一种不同于在处理的最终发泡步骤中所使用的传统方法的新型发泡技术。
在使用热塑性烯烃弹性体组合物制备泡沫的方法中，已稳定地尝试通过修改最初制备的组合物的成份和含量、以及改进制备过程中所需的不同处理条件和特定步骤，以改进热塑性烯烃弹性体泡沫的最终产物的物理性能，本发明就是基于上述事实进行设计的。
发明内容
因此，本发明被设计用以解决现有技术的问题，因此，本发明的目标是，通过列出用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的组合物的合适的成份和含量、制备能制造优质产物的材料、并提供在使用制备的材料制造泡沫的每个处理步骤中所需的最优条件，以制造优质产品。
为了解决上述问题，本发明提供用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的组合物，以及使用该组合物制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的方法。
为了完成上述本发明目标，根据本发明，用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的组合物包含基料、增容剂、发泡剂和共交联剂。
基料优选为由10-80％重量的具有通过Shore D型硬度计测得的35或更高硬度的高硬度聚烯烃树脂(硬链段)和20-90％重量的弹性体所组成的聚烯烃树脂。
与基料混合的高硬度聚烯烃树脂由硬链段组成，并且与基料混合的弹性体由软链段组成。产物的机械性能根据组成基料的硬链段和软链段的含量比率而改变。特别地，耐热性能和机械性能以及挤出和发泡可加工性随着组成硬链段的聚烯烃树脂的含量的增加而得以改善然而由于在使用辐射交联法制备热塑性烯烃弹性体塑料泡沫的方法中弹性的降低会导致弹性体性能的恶化，因此应该谨慎调节聚烯烃树脂的含量。也就是说，如果组成硬链段的高硬度(通过Shore D型硬度计测得的35或更高的硬度)聚烯烃树脂的含量小于下限值，耐热性和机械性能以及可加工性会恶化，然而如果该含量超过上限值，弹性体的弹性将会降低。此时，如果组成软链段的弹性体低于下限值，难于确保弹性体的弹性，然而，如果该含量超过上限值，机械性能和可加工性将恶化。
在用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的组合物中，作为基料包含的高硬度聚烯烃树脂(硬链段)优选为选自聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)的一种。在用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的组合物中，作为基料包含的弹性体优选为选自烯烃弹性体(EPR、EPDM、乙烯辛烯共聚物、乙烯丁烯共聚物)、苯乙烯弹性体(SBS、SIS、SEBS)、丁二烯橡胶和碳氟化合物弹性体(含氟的烃聚合物)的一种。
基于100重量份的基料，含有含量为5-20重量份的增容剂，并且增容剂优选为选自苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、石墨乙烯丙烯橡胶(EPDM)或官能化聚合物组中的至少一种。此时，由于组成基料的硬链段和软链段之间的界面附着力未受到影响，但是如果增容剂的含量低于下限值时该界面附着力变弱，所以难于确保产物的所需的物理性能，然而，由于组成基料的硬链段和软链段之间的界面附着力受到极度影响，所以难于确保产物所需的物理性能，并且由于加合效果(addition effect)没有与添加的增容剂的增加的量成比例的改盖，但是如果增容剂的含量超过上限值，由于过量的增容剂会导致制备成本升高，因此经济效率下降。
同时，选择的被作为增容剂使用的官能化聚合物优选为选自聚丙烯-接枝-马来酸酐(所谓的被称作为“PP-g-MAH”)、乙烯丙烯酸乙脂-接枝-马来酸酐(所谓的被称作为“EEA-g-MAH”)、乙烯醋酸乙烯酯-接枝-马来酸酐(所谓的被称作为“EVA-g-MAH”)、苯乙烯乙烯丁二烯苯乙烯-接枝-马来酸酐(所谓的被称作为“SEBS-g-MAH”)、马来酸酐-共聚合的聚苯乙烯[PS(聚苯乙烯)-共-MAH(马来酸酐)]、聚乙烯-接枝-马来酸酐[PS(聚乙烯)-GMA(接枝的马来酸酐)]，或乙烯醋酸乙酯-接枝-马来酸酐[EEA-GMA(接枝的马来酸酐)]组中的一种。
基于100重量份的基料，包含有含量为1-30重量份的发泡剂，并且发泡剂优选为选自包括碳酸氢铵、碳酸氢钠和硼氢化钠的无机发泡剂的一种，或选自包括偶氮二甲酰胺(ADCA)、dinitrosopentamethylenetertramine(DPT)、苯磺酰肼、甲苯磺酰肼(TSH)和对甲苯磺酰氨基脲(PTSS)的有机发泡剂的一种。此时，如果发泡剂的含量低于下限值，该组合物不能充分地发泡至所需的程度，然而当该含量超出上限值，该组合物过度发泡，并且由于过度发泡的组合物使得产物的物理特性恶化。
基于100重量份的基料，用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的组合物中包含含量为0.2-5.0重量份的共交联剂，并且共交联剂优选为选自有机过氧化物、不饱和树脂交联剂和聚氨酯交联剂的一种。为了保持组合物发泡过程中最优的树脂粘度，添加共交联剂。此时，如果共交联剂的含量低于下限值或超出上限值，难于确保组合物发泡过程中最优的树脂粘度。同时，选择的并被作为共交联剂使用的有机过氧化物优选为选自过氧化氢物、二烷基-芳基过氧化物(过氧化二异丙苯)、二酰基过氧化物、过氧化缩酮、过氧酯、过氧碳酸盐或酮过氧化物的一种，并且选择的被作为共交联剂的不饱和树脂交联剂优选为选自乙烯基单体、丙烯酸化合物、甲基丙烯酸化合物或环氧化合物的一种。
同时，用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的组合物进一步包含选自抗氧化剂、热稳定剂或混合树脂的捏合增强剂(kneadingenhancer)的至少一种添加剂。
基于100重量份的基料，优选包含含量为0.2-2.0重量份的选择的抗氧化剂。此时，如果抗氧化剂的含量低于下限值，挤出和发泡处理中的可加工性将恶化，然而，如果该含量超出上限值，由于过量的添加的抗氧化剂，经济效率降低且机械性能将会恶化。
基于100重量份的基料，优选包含含量为0.2-5.0重量份的选择的热稳定剂。此时，如果抗氧化剂的含量低于下限值，由于退化的树脂，挤出和发泡处理中的可加工性恶化且产物的物理性能同样恶化，然而，如果该含量超出上限值，由于过量的添加的抗氧化剂，经济效率降低且机械性能将会恶化。
基于100重量份的基料，优选包含含量为2-20重量份的选择的混合树脂的捏合增强剂，并且其优选为选自滑石、碳酸钙、斑脱土或沸石的一种。此时，如果混合树脂的捏合增强剂的含量低于下限值，由于其捏合性能没有提高，无法实现混合树脂的捏合增强剂的附加效果，然而，如果该含量超出上限值，由于过量的添加的捏合增强剂，附加效果不能与添加的捏合增强剂的增加量成比例改善，而且产物的处理稳定性和物理性也会恶化。
在下文中，参考附图，描述用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的方法如下。
图1是说明根据本发明的用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的方法的一个具体实施方案的流程图，并且图2是说明根据本发明的用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的方法的另一个具体实施方案的流程图。
如图1中所示，可见通过如下4个步骤(S11至S14)执行制备处理。
首先，制备并混合用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的组合物的所有成份(S11)。随后，将该步骤(S11)中制备的含有发泡剂的组合物添加至双螺杆挤出机中并从其中挤出(S12)。随后，通过加速辐射(S13)照射使得步骤(S12)中的挤出产物交联。最后，对步骤(S13)中的交联产物进行发泡(S14)。
在挤出步骤(S12)中所使用的挤出机的情况下，由于当使用传统的单螺杆挤出机使含有发泡剂的组合物发泡时所导致的技术问题根据本发明的用于制备热塑性烯烃弹性体泡沫的含有发泡剂的组合物不能充分发泡，因此在本发明中优选使用双螺杆挤出机。同时，在这里，可以使用异向旋转型和共旋转型双螺杆挤出机，但是优选使用后者共旋转型双螺杆挤出机以确保更满意的挤出效率。
如图2中所示，显示与图1中不同，通过4个如下步骤(S21至S24)进行制备处理。
如上所述，除了发泡剂，制备并混合(S21)根据本发明的用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的组合物的所有成份。之后，挤出制备的组合物，并同时通过侧面加料式样的双螺杆挤出机上的中端(central end)将在添加步骤(S21)中所排出的发泡剂添加至双螺杆挤出机中(S22)。在上述用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的组合物中，除了单独制备发泡剂之外，该组合物由其它成份组成，以在随后的处理(S22)中将发泡剂添加至中间侧面加料式样的挤出机中。如上所述，将除发泡剂以外的初始组合物添加至挤出机中，使得可以通过挤出机内的处理条件的方式最大化地改善发泡剂的效率，并且因此，在挤出步骤(S22)中，如果将发泡剂添加至侧面加料式样的双螺杆挤出机中，即通过双螺杆挤出机的圆筒的中心区域(centralregion)，组合物的捏合性能和发泡剂的效率则优选地得到最大改盖。
本发明中使用的双螺杆挤出机的圆筒优选保持120-200℃的温度。如果双螺杆挤出机的圆筒的温度低于下限值，添加的组合物将不能合适地捏合，然而，如果该温度超出上限值，通过双螺杆挤出机的圆筒的中心区域添加的发泡剂的发泡性能将会恶化。并且，调整双螺杆挤出机的圆筒内部的螺杆中的捏合块(kneading blocks)的数量至约10-40％的范围。如果捏合块的数量小于下限值，添加的树脂组合物的发泡性能将会恶化，然而，如果捏合块的数量超出上限值，发泡剂的性能也会恶化。同时，双螺杆挤出机的螺杆优选维持在50-120℃的温度。由于树脂组合物突然凝固，难于将树脂组合物铸模成母板(mother sheet)，并且如果双螺杆挤出机的螺杆的温度低于下限值，由于硬链段和软链段内部的相分离，不可能获得常规的产物，然而，如果螺杆的温度超过上限值，由于发泡剂的发泡性能和组合物的物理性能恶化，随后的发泡处理(S14或S24)不能有效地进行，并且因此产物的性能恶化。如上所述，通过引入冷却系统以降低双螺杆挤出机的螺杆的温度至合适的温度范围，可防止产物的生产力及产量的下降。
用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的方法中所使用的交联步骤(S14或S24)中使用的交联法是通过辐射照射的交联处理方法，并且其优选为益于环境且在经济效率方面是极好的，并且能确保处理稳定性。优选执行交联步骤(S13或S23)，使得可以通过具有100-1000kV的电压和0.5-10Mrad的辐射剂量的加速辐射照射挤出产物，并且优选地，根据在挤出步骤(S12或S22)中获得的挤出薄板的厚度合适地调整交联电压，更优选地，根据初始添加的发泡剂的密度和物理性能合适地调整交联辐射剂量。
如果交联电压小于下限值，步骤(S12或S22)中获得的挤出产物不能交联至足够的程度(depth)，然而，如果辐射照射非常深的程度，由于在辐射的重叠区域中出现过度的交联，将在组合物的发泡过程中导致严重的问题，并且如果交联电压超出上限值，经济效率也同样下降。同样，如果交联辐射剂量小于下限值，由于步骤(S12或S22)中获得的挤出产物没有交联至足够的程度，进行随后的发泡处理S14或S24会很困难，然而，如果交联辐射剂量超出上限值，由于过量的交联辐射剂量导致交联水平过饱和，将在组合物的发泡过程中引发严重的问题，并且经济效率也同样降低。
在上述条件下通过辐射照射的交联法中，挤出薄板作为即将被交联的材料是先前步骤(S12或S22)中的最终产物，其通过加速辐射被照射，以清除挤出薄板中的烯烃树脂中所包含的氧气，并且因此在烯烃树脂中形成自由基。因此，形成的自由基的特征在于，其实际上具有高的反应性，这促进了烯烃树脂中的交联反应。
在制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的方法中，优选通过选自下述方法中的一种方法执行发泡步骤(S14或S24)，即在水平方向安装发泡炉(foaming furnace)的水平发泡处理、在竖直方向安装发泡炉的竖直发泡处理，或使用液体盐作为传热介质的盐发泡处理。
此时，三种发泡方法都是在环境压力下进行的，并根据发泡炉的安装和传热介质进行合适的划分。首先，水平发泡处理是在其中由于水平安装发泡炉而在水平方向上制备泡沫的方法，并且因此在水平方向上执行其全部步骤。由于重力几乎不影响发泡炉的设置以及处理的进行，导致在组合物的发泡过程中长度方向上小的膨胀比，因此水平发泡处理具有在长度和宽度方向上物理性能的变化都很小的优点。第二，竖直发泡处理是由于竖直安装发泡炉，在其中母板落下同时对组合物进行发泡的方法。在竖直发泡处理中，组合物在空气中进行发泡，并且因此发泡的产物具有极好的外观，并且由于在宽度方向上的小的偏差，也以极好的产量制备该产物。第三，盐发泡处理与上述两种发泡方法极为不同，其区别在于使用液体盐作为传热介质，并且其具有传热效率极好的优点，以及由于与竖直发泡处理相反，其使用液体盐代替空气作为传热介质，其也具有组合物在薄板上均匀发泡的优点。特别地，由于与上述水平或竖直发泡处理所获得的发泡产物相比，盐发泡处理在长度方向或宽度方向上有极小的偏差，因此盐发泡处理具有获得的发泡产物具有极好的物理性能的优点。
附图说明
图1是说明根据本发明用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的方法的一个具体实施方案的流程图。
图2是说明根据本发明用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的方法的另一个具体实施方案的流程图。
具体实施方式
在下文中，参考附图，详细描述本发明的优选具体实施方案。然而，在此作出的描述仅仅是一个优选实施例，用于说明本发明的目的，并不限定本发明的范围，所以应理解在不背离本发明的精神和范围下，可以做出其它的等效替换和变化。
如下表1中所列举，考虑到组合物的含量、所使用的挤出机的种类、在挤出机中螺杆冷却系统的使用、交联法、发泡法等，将每种组合物分类至具体实施方案1至3和对比实施例1至3中。
表1
Figure A20068003203600141
表1中，使用聚丙烯树脂作为组成基料的硬链段的高硬度聚烯烃树脂，使用EPDM作为组成基料的软链段的弹性体，使用接枝0.9％马来酸酐的EPDM(从DuPont商业获得)作为增容剂，使用ADCA作为发泡剂，使用丙烯酸化合物作为共交联剂，使用四亚甲基甲烷(tetrakismethylene methane)作为稳定剂，并使用滑石作为捏合增强剂。在挤出机种类一栏中，表述“双”指的是双螺杆挤出机且表述“单”指的是单螺杆挤出机。特别地，在具体实施方案1中使用共旋转型双螺杆挤出机，并且在具体实施方案2和3中使用异向旋转型双螺杆挤出机。在冷却系统的情况下，术语“使用”表示双螺杆挤出机是否装备冷却系统以降低挤出机螺杆的温度，并且“不使用”表示双螺杆挤出机是否是另外的方式。在其中使用辐射系统作为交联法的具体实施方案1至3的情况中，辐射剂量为3.0Mrad，并且在除了对比实施例5中的辐射剂量为11.0Mrad之外，在所有的对比实施例的情况中，辐射剂量为3.0Mrad。最后，在具体实施方案1和对比实施例1、2和4至6中使用竖直发泡处理，在具体实施方案2和对比实施例3中使用水平发泡处理，并且在具体实施方案3中使用盐发泡处理。
表2
Figure A20068003203600151
如表2中所见，显示根据本发明的组合物具有在制备方法中所需的不同的好的性能，例如与对比实施例1至6的组合物相比的具体实施方案1至3的情况中的可挤出性、发泡性能、生产力等，并且因此挤出产物同样具有较好的物理性能。从结果可以看出，本发明的组合物在技术效果方面被证明是极好的。
在表2中，物理性能的一致性和膨胀率彼此成比例，并且因此通过测量长度方向上和宽度方向上的抗拉强度、并比较该抗拉强度来确定物理性能的一致性，抗拉强度是具有代表性的机械性能之一。显示在具体实施方案1的情况中长度方向上的抗拉强度是7.2kgf/cm2且宽度方向上的抗拉强度是5.0kgf/cm2。由于具体实施方案2和3中分别使用水平发泡处理和竖直发泡处理，显示出长度方向上和宽度方向上的抗拉强度彼此相似，例如具体实施方案2中分别的6.8kgf/cm2和6.5kgf/cm2，以及具体实施方案3中分别的7.2kgf/cm2和7.0kgf/cm2。此时，根据KS M 3014标准(用于聚乙烯泡沫的测量方法)进行抗拉强度的测量方法。同时，为了确定发泡后泡沫的单元尺寸，使用SEM测量泡沫。如表2中所列举，显示出在使用异向旋转型双螺杆挤出机的具体实施方案1的情况中，泡沫具有最小的单元尺寸，并且同样在对比实施例6的情况中，具有最大的单元尺寸。这由化学交联法和辐射交联法之间的差别而产生。最后，为了测量辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的弹性和耐热性，将泡沫在25％的压力范围下加压以针对弹性测量压力强度，并且通过将泡沫保持在120℃条件下1小时、并测量泡沫的改变以测量耐热性。与抗拉强度的测量方法相似，根据KS M 3014标准测量压力强度和热收缩。显示出在对比实施例1中，泡沫具有-1％的热收缩和0.85kgf/cm2的压力强度，且在对比实施例2中具有-25％的热收缩和0.21kgf/cm2的压力强度。与对比实施例1和2相反，显示出的泡沫具有从-2.2％至-2.5％的热收缩和从0.43kgf/cm2至0.44kgf/cm2的压力强度，说明泡沫具有极好的物理性能，如耐热性和弹性。
如上所述，已详细地描述了本发明的优选具体实施方案。
应当理解，说明书和附加的权利要求书中所使用的术语不应被解释为限定于通常的和字典中的含义，而是在允许发明人将术语合适地限定为最佳解释的原则上，基于与本发明的技术方面相关的含义和概念而进行解释。
如果使用根据本发明的用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的组合物制备产物，可以制备益于环境的具有进一步改善的物理特性的产物，以及可以改善产物外观和不同机械性能的高效辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫。
在近几年中，TPO泡沫的应用领域主要分为两类：用于汽车的材料和用于各种货物以及电子产品(electronics)的材料。在韩国和海外，在汽车内部材料领域中TPO泡沫已引起最大注意。汽车内部零件主要分为两类：衬垫型(软)和非衬垫型(硬)。衬垫型零件为具有硬的表面，并包括仪表盘、门饰、控制箱、装饰等。然而，敏感时髦的人们在视觉和触觉方面相对硬零件趋向更喜爱软零件。因此，衬垫型内部零件被用于门饰、仪表盘、头部衬垫、侧面填充物(side filler)等。此时，与非衬垫型内部零件中所使用的材料不同，衬垫型内部零件中所使用的材料具有三层的(表层/泡沫/核)三明治结构。近几年来已使用PVC表层/PU泡沫/ABS核的结构，但是其不易于再利用，且PVC由于是对环境有毒性的物质，是希望限制其使用的一种材料。因此，已经积极且强烈地尝试使用已经部分应用于某些汽车模型的TPO表层/TPO泡沫/PP核结构来替代传统的结构。
并且，已经连续地尝试应用于针对各种货物和电子产品的材料，以及被认为最可应用的材料是胶带(tapes)和防滑垫(non-slip mats)的领域。胶带的典型产品是诺顿(Norton)胶带，且整体量的诺顿胶带已被引入和应用于建筑市场。诺顿胶带具有低的发泡数量以及对硬度极好的弹性，并且其被用作维持硅密封剂的形状的垫片。这些胶带具有极好的附着力和较好的形状保持力。近几年中，已经对在其它相关领域中使用聚氨酯、PVC泡沫等代替胶带产生兴趣，但是并未有足够的尝试。另外，通过给TPO泡沫赋予防滑性能而获得的防滑垫，可应用于不同的领域，如通常的家用垫、鼠标垫、电子产品的包装材料等。特别地，整体量的被用作电子产品密封剂的poron泡沫，已被引入及使用，并且在韩国已有积极却不足的尝试来替代进口的产品。如果将TPO泡沫的密封性能赋予poron泡沫，这些poron泡沫会对开放广泛的市场提供可能性。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1. 一种用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的组合物，其包含基料、增容剂、发泡剂和共交联剂，
其中，基料是由10-80％重量的具有35或更高的高Shore D型硬度的聚烯烃树脂、和20-90％重量的弹性体所组成的聚烯烃弹性体，
其中，基于100重量份的基料，所包含的增容剂含量为5-20重量份，并且该增容剂为选自苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、接枝的乙烯丙烯橡胶或官能化聚合物中的至少一种材料，
其中，基于100重量份的基料，所包含的发泡剂含量为1-30重量份，并且该发泡剂为选自包括碳酸氢铵、碳酸氢钠和硼氢化钠的无机发泡剂中的一种，或选自包括偶氮二甲酰胺、dinitrosopen-tamethylenetertramine、苯磺酰肼、甲苯磺酰肼和对甲苯磺酰氨基脲的有机发泡剂的一种，以及
其中，基于100重量份的基料，所包含的共交联剂含量为0.2-5.0重量份，并且该共交联剂为选自有机过氧化物、不饱和树脂交联剂或聚氨酯交联剂的一种材料。
2. 根据权利要求1所述的用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的组合物，
其中，作为基料所包含的高硬度聚烯烃树脂是选自聚丙烯或聚乙烯的一种材料。
3. 根据权利要求1所述的用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的组合物，
其中，作为基料所包含的弹性体是选自下列物质的一种：
选自包括EPR、EPDM、乙烯辛烯共聚物和乙烯丁烯共聚物的烯烃材料的一种；
选自包括SBS、SIS和SEBS的苯乙烯材料的一种；
丁二烯橡胶材料；和
为含氟的烃类聚合物的氟化有机材料。
4. 根据权利要求1所述的用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的组合物，
其中，选择作为增容剂的官能化聚合物是选自聚丙烯-接枝-马来酸酐、乙烯丙烯酸乙脂-接枝-马来酸酐、乙烯醋酸乙烯酯-接枝-马来酸酐、苯乙烯乙烯丁二烯苯乙烯-接枝-马来酸酐、马来酸酐-共聚合的聚苯乙烯、聚乙烯-接枝-马来酸酐，或乙烯醋酸乙酯-接枝-马来酸酐的一种.
5. 根据权利要求1所述的用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的组合物，
其中，选择作为共交联剂的有机过氧化物是选自过氧化氢物、二烷基-芳基过氧化物(过氧化二异丙苯)、二酰基过氧化物、过氧化缩酮、过氧酯、过氧碳酸盐或酮过氧化物的一种。
6. 根据权利要求1所述的用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的组合物，
其中，选择作为共交联剂的不饱和树脂共交联剂是选自乙烯基单体、丙烯酸化合物、甲基丙烯酸化合物或环氧化合物的一种。
7. 根据权利要求1所述的用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的组合物，进一步包含至少选自抗氧化剂、热稳定剂或混合树脂的捏合增强剂的添加剂，
其中，基于100重量份的基料，所包含的选择的抗氧化剂含量为0.2-2.0重量份，并且该抗氧化剂为选自苯酚、氨基、磷或硫磺抗氧化剂的一种，
其中，基于100重量份的基料，所包含的选择的热稳定剂含量为0.2-5.0重量份，并且该热稳定剂为选自Cd/Ba/Zn、Cd/Ba、Ba/Zn、Ca/Zn、Na/Zn、Sn、Pb、Cd或Zn热稳定剂的一种，且
其中，基于100重量份的基料，包含的选择的混合树脂捏合增强剂含量为2-20重量份，并且其为选自滑石、碳酸钙、斑脱土或沸石的一种。
8. 一种用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的方法，该方法包含：
(S11)制备和混合如权利要求1至7任一项所限定的组合物的所有成份；
(S12)添加含有发泡剂的最终形成的组合物至双螺杆挤出机中，并挤出含有发泡剂的组合物；
(S13)通过使用加速辐射照射对挤出产物进行交联和
(S14)对交联产物进行发泡。
9. 根据权利要求8所述的用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的方法，
其中，通过挤出由步骤(S11)所制备的组合物并同时将其添加至双螺杆挤出机中以执行挤出步骤(S12)，其中双螺杆挤出机的圆筒维持在120-200℃的温度，并且双螺杆挤出机的一个螺杆维持在50-120℃的温度。
10. 一种用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的方法，该方法包含：
(S21)制备和混合如权利要求1至7任一项所限定的组合物的除了发泡剂之外的所有成分；
(S22)挤出最终形成的组合物并同时添加步骤(S21)中所排出的发泡剂至侧面加料式样的双螺杆挤出机中；
(S23)通过使用加速辐射照射对挤出产物进行交联；和
(S24)对交联产物进行发泡。
11. 根据权利要求10所述的用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的方法，
其中，通过将步骤(S21)中制备的组合物添加至双螺杆挤出机中，随后添加从组合物排出的发泡剂至侧面加料式样的双螺杆挤出机中，来执行步骤(S22)，其中双螺杆挤出机的圆筒维持在120-200℃的温度，且双螺杆挤出机的一个螺杆保持在50-120℃的温度。
12. 根据权利要求8所述的用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的方法，
其中，通过使用具有100-1000kV的电压和0.5-10Mrad的辐射剂量的加速辐射照射挤出产物，以进行交联步骤。
13. 根据权利要求8所述的用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的方法，
其中，通过选自下述方法中的一种执行发泡步骤，即在水平方向安装发泡炉的水平发泡处理、在竖直方向安装发泡炉的竖直发泡处理，或使用液体盐作为传热介质的盐发泡处理。
14. 根据权利要求10所述的用于制备辐射交联热塑性塑料烯烃弹性体泡沫的方法，
其中，通过使用具有100-1000kV的电压和0.5-10Mrad的辐射剂量的加速辐射照射挤出产物，以执行交联步骤。
15. 根据权利要求10所述的用于制备辐射交联热塑性塑料烯烃弹性体泡沫的方法，
其中，通过选自下述方法中的一种执行发泡步骤，即在水平方向安装发泡炉的水平发泡处理、在竖直方向安装发泡炉的竖直发泡处理，或使用液体盐作为传热介质的盐发泡处理。

Claims (13)

1. 一种用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的组合物，其包含基料、增容剂、发泡剂和共交联剂，
其中，基料是由10-80％重量的具有35或更高的高Shore D型硬度的聚烯烃树脂、和20-90％重量的弹性体所组成的聚烯烃弹性体，
其中，基于100重量份的基料，所包含的增容剂含量为5-20重量份，并且该增容剂为选自苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、接枝的乙烯丙烯橡胶或官能化聚合物中的至少一种材料，
其中，基于100重量份的基料，所包含的发泡剂含量为1-30重量份，并且该发泡剂为选自包括碳酸氢铵、碳酸氢钠和硼氢化钠的无机发泡剂中的一种，或选自包括偶氮二甲酰胺、dinitrosopen-tamethylenetertramine、苯磺酰肼、甲苯磺酰肼和对甲苯磺酰氨基脲的有机发泡剂的一种，以及
其中，基于100重量份的基料，所包含的共交联剂含量为0.2-5.0重量份，并且该共交联剂为选自有机过氧化物、不饱和树脂交联剂或聚氨酯交联剂的一种材料。
2. 根据权利要求1所述的用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的组合物，
其中，作为基料所包含的高硬度聚烯烃树脂是选自聚丙烯或聚乙烯的一种材料。
3. 根据权利要求1所述的用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的组合物，
其中，作为基料所包含的弹性体是选自下列物质的一种：
选自包括EPR、EPDM、乙烯辛烯共聚物和乙烯丁烯共聚物的烯烃材料的一种；
选自包括SBS、SIS和SEBS的苯乙烯材料的一种；
丁二烯橡胶材料；和
为含氟的烃类聚合物的氟化有机材料。
4. 根据权利要求1所述的用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的组合物，
其中，选择作为增容剂的官能化聚合物是选自聚丙烯-接枝-马来酸酐、乙烯丙烯酸乙脂-接枝-马来酸酐、乙烯醋酸乙烯酯-接枝-马来酸酐、苯乙烯乙烯丁二烯苯乙烯-接枝-马来酸酐、马来酸酐-共聚合的聚苯乙烯、聚乙烯-接枝-马来酸酐，或乙烯醋酸乙酯-接枝-马来酸酐的一种。
5. 根据权利要求1所述的用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的组合物，
其中，选择作为共交联剂的有机过氧化物是选自过氧化氢物、二烷基-芳基过氧化物(过氧化二异丙苯)、二酰基过氧化物、过氧化缩酮、过氧酯、过氧碳酸盐或酮过氧化物的一种。
6. 根据权利要求1所述的用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的组合物，
其中，选择作为共交联剂的不饱和树脂共交联剂是选自乙烯基单体、丙烯酸化合物、甲基丙烯酸化合物或环氧化合物的一种。
7. 根据权利要求1所述的用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的组合物，进一步包含至少选自抗氧化剂、热稳定剂或混合树脂的捏合增强剂的添加剂，
其中，基于100重量份的基料，所包含的选择的抗氧化剂含量为0.2-2.0重量份，并且该抗氧化剂为选自苯酚、氨基、磷或硫磺抗氧化剂的一种，
其中，基于100重量份的基料，所包含的选择的热稳定剂含量为0.2-5.0重量份，并且该热稳定剂为选自Cd/Ba/Zn、Cd/Ba、Ba/Zn、Ca/Zn、Na/Zn、Sn、Pb、Cd或Zn热稳定剂的一种，且
其中，基于100重量份的基料，包含的选择的混合树脂捏合增强剂含量为2-20重量份，并且其为选自滑石、碳酸钙、斑脱土或沸石的一种。
8. 一种用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的方法，该方法包含：
(S11)制备和混合如权利要求1至7任一项所限定的组合物的所有成份；
(S12)添加含有发泡剂的最终形成的组合物至双螺杆挤出机中，并挤出含有发泡剂的组合物；
(S13)通过使用加速辐射照射对挤出产物进行交联；和
(S14)对交联产物进行发泡。
9. 根据权利要求8所述的用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的方法，
其中，通过挤出由步骤(S11)所制备的组合物并同时将其添加至双螺杆挤出机中以执行挤出步骤(S12)，其中双螺杆挤出机的圆筒维持在120-200℃的温度，并且双螺杆挤出机的一个螺杆维持在50-120℃的温度。
10. 一种用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的方法，该方法包含：
(S21)制备和混合如权利要求1至7任一项所限定的组合物的除了发泡剂之外的所有成份；
(S22)挤出最终形成的组合物并同时添加步骤(S21)中所排出的发泡剂至侧面加料式样的双螺杆挤出机中；
(S23)通过使用加速辐射照射对挤出产物进行交联；和
(S24)对交联产物进行发泡。
11. 根据权利要求10所述的用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的方法，
其中，通过将步骤(S21)中制备的组合物添加至双螺杆挤出机中，随后添加从组合物排出的发泡剂至侧面加料式样的双螺杆挤出机中，来执行步骤(S22)，其中双螺杆挤出机的圆筒维持在120-200℃的温度，且双螺杆挤出机的一个螺杆保持在50-120℃的温度。
12. 根据权利要求8或10所述的用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的方法，
其中，通过使用具有100-1000kV的电压和0.5-10Mrad的辐射剂量的加速辐射照射挤出产物，以执行交联步骤。
13. 根据权利要求8或10所述的用于制备辐射交联热塑性烯烃弹性体泡沫的方法，
其中，通过选自下述方法中的一种执行发泡步骤，即在水平方向安装发泡炉的水平发泡处理、在竖直方向安装发泡炉的竖直发泡处理，或使用液体盐作为传热介质的盐发包处理。
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