CN101622284A - 弹性体复合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种弹性体复合物，其包含至少一种烯烃弹性体，所述烯烃弹性体包含乙烯、α－烯烃、1－7wt％的乙烯基降冰片烯和0－15wt％的第二非共轭多烯，其中，所述wt％相对于乙烯、α－烯烃、乙烯基降冰片烯和第二非共轭多烯的总重，并且所述弹性体具有相应于Δδ＜20的长链分支度，其中，Δδ用度数表示，其由在动态剪切测量中在125℃、0.1弧度/s频率下应力－应变之间的相位角δ和在100弧度/s频率下的相位角δ之差计算，所述复合物进一步包含固体填料和油，使得所述复合物具有介于120和300phr之间的复合充填量，其特征在于，所述烯烃弹性体满足如下关系Sb＞30，其中，Sb是ln(ac)对Φ曲线的斜率，其中，ac是这样的因子：通过该因子，在烯烃弹性体的在角鲨烷中的介于0.2和1之间的至少一个体积分数Φ下所测量的相位角δ对ω曲线的低频部分(ω＜1弧度/s)必须被移动成与未经稀释的聚合物(Φ＝1)的δ对ω曲线重合；并且其中，所述δ对ω曲线是由在125℃、氮气氛下操作的应力可控流变仪使用平行板剪切模式所进行的频率扫描得到的。本发明进一步涉及用于制备本发明复合物的方法。
Description
本发明涉及一种弹性体复合物，其包含至少一种烯烃弹性体，所述烯烃弹性体包含乙烯、α-烯烃、1-7wt％的乙烯基降冰片烯和0-15wt％的第二非共轭多烯，其中，所述wt％相对于乙烯、α-烯烃、乙烯基降冰片烯和第二非共轭多烯的总重，并且所述弹性体具有相应于Δδ＜20的长链分支度，其中，Δδ用度数表示，其由在动态剪切测量中在125℃下、0.1弧度/s频率下应力-应变之间的相位角δ和在100弧度/s频率下的应力-应变之间的相位角δ之差计算，并且所述复合物进一步包含固体填料和油，使得所述复合物具有介于120和300phr之间的复合充填量(compoundloading)。
本发明进一步涉及一种制备适于挤出的弹性体复合物的方法，并且涉及由这种复合物制成的挤出部件。
弹性聚合物通常以复合物形式进行加工，在复合物中，所述聚合物与填料如碳黑和/或油进行混合。因此，上述复合物的加工可以被认为是对聚合物溶液的加工而不是对其熔融体的加工。
当聚合物通过模具挤出时，可能发生的典型现象是挤出胀大(dieswell)和表面畸变(surface distortion)，诸如鲨鱼皮(sharkskin)、滑动-粘附(slip-stick)或甚至完全熔体破裂。适于挤出的复合物在加工期间不应需要高扭矩和压力，并且不应倾向于表面畸变。已知低粘性产品通常具有改善的挤出行为。还已知对于具有一定Mooney粘度的弹性聚合物而言，可以通过选择长链分支度的等级来获得改善的挤出行为。分支量用Booij在Kautschuk und Gummi Kunststoffe，(1991)，44：2，p128-130中所述的Δδ-参数表达。这篇文章已经显示，Δδ的数值较低表明聚合物具有较高的长链分支量。因此，优选选择具有低Δδ数值的弹性聚合物来制造适于高挤出产量的复合物，例如型材。然而，这种高支化聚合物的聚合/制造会带来形成凝胶粒子的风险，这点是不令人希望的。
对于具有良好挤出行为的复合物而言，另一个要求是，其固化快速并且固化程度较高。这可以通过如下获得：使乙烯基降冰片烯在弹性聚合物中的水平尽可能高。由WO2005/005496已知，可以通过使用特定的催化体系(以单位点有机金属化合物和铝氧烷活化剂为基础)制成VNB含量高的弹性聚合物，而形成凝胶粒子的风险相对较低。
本发明的目的在于，提供一种弹性体复合物，其兼具高VNB浓度和提高的挤出产量两个特点，而且基本上没有挤出物畸变和不存在凝胶粒子或者基本上不存在凝胶粒子。
我们惊讶地发现，根据权利要求1的复合物具有提高的挤出产量，而没有挤出物畸变。
根据本发明的弹性体复合物包含：
a)至少一种烯烃弹性体，其包含乙烯、α-烯烃、1-7wt％的乙烯基降冰片烯和0-15wt％的第二非共轭多烯，其中，所述wt％相对于乙烯、α-烯烃、乙烯基降冰片烯和第二非共轭多烯的总重。乙烯和α-烯烃的含量分别优选在50至75wt％乙烯的范围内和20至50wt％丙烯的范围内。
b)根据本发明的弹性体复合物还具有介于120和300phr之间的复合充填量，这意味着，除了100phr的烯烃弹性体以外，所述复合物进一步包含20至200phr的其它复合成分，诸如至少油、固体填料和固化组合剂(curing package)。
c)在本发明的复合物中，烯烃弹性体通常具有相应于Δδ＜20的长链分支度，其中，Δδ用度数表示，其由在动态剪切测量中在125℃下、0.1弧度/s频率下应力-应变之间的相位角δ和在100弧度/s频率下的应力-应变之间的相位角δ之差计算。
d)在本发明的复合物中，烯烃弹性体进一步满足如下关系Sb＞30，其中，Sb是如实验部分所述的稀释斜率(dilution slope)。
稀释斜率Sb是由B.J.Crosby、M.Mangnus、W.de Groot、R.Daniels和T.C.B.McLeish在“Characterization of long chain branching：Dilutionrheology of industrial polyethylenes”，Journal of Rheology，2002年3月，46卷，第2期，401-426页中描述为
用于由聚合物的溶液性质表征其分支层次结构的参数。
本发明人惊讶地发现，以烯烃弹性体或烯烃弹性体共混物为基料的本发明的复合物具有大于30、优选大于32、甚至更优选大于34、最优选大于35的稀释斜率时，其在挤出期间具有明显更低的表面不稳定性，这直接导致挤出产量更高，而没有表面不稳定。
本发明的复合物除了烯烃弹性体以外优选包含：
a)固体填料。适于用在本发明的复合物中的固体填料例如为碳黑、硅石、白垩、硅酸铝和硅酸镁、石英、石灰石和滑石，所述填料在所述烯烃弹性体复合物中的含量相对于每100份烯烃弹性体在10至190份、优选在10至100份(phr)的范围内。
b)10-190phr、优选10-100phr的油，例如石蜡油或白油。
在上述范围内，复合物的挤出胀大明显较低，而且挤出物畸变减少。在复合充填量低于120phr的情况下，复合充填量对于挤出行为的影响可忽略不计。在复合充填量高于300phr的情况下，烯烃弹性体在复合物中的作用非常有限。
本发明复合物的另一个优点在于，在烯烃弹性体的长链分支度处于某水平(对应于某Δδ)时，VNB在烯烃弹性体中的量远远高于已知含有VNB的烯烃弹性体。这导致本发明烯烃弹性体的固化速率更高，并且交联密度更高。较高的交联密度的优点表现为更好的压缩永久变形性能(compression set property)。
本发明复合物的另一个优点在于，这些复合物基本上没有凝胶粒子。
在根据本发明的复合物中，烯烃弹性体优选具有在20至130范围内的Mooney粘度[ML(1+4)125℃]。Mooney粘度高于20的弹性体包含足够量的支链以实现本发明的效果。本发明中不排除Mooney粘度高于130的效果，但是这在经济上缺乏吸引力，因为在这样的弹性聚合物制造期间出现反应器结垢。难以测量数值高于约90的[ML(1+4)125℃]。对于上述[ML(1+4)125℃]，优选在150℃下测量Mooney数值。[ML(1+4)125℃]的上限130相当于约90MU的[ML(1+4)150℃]。
如果聚合物Mooney粘度[ML(1+4)125℃]在60至90MU范围内，那么本发明的效果在低复合充填量下是最显著的。
本发明进一步涉及一种用于制备权利要求1的复合物的方法。这种方法的特征为权利要求3的特征。
本发明进一步涉及一种挤出部件，所述挤出部件包含经固化的本发明的复合物。含有经固化的本发明的复合物的挤出部件可以通过如下获得：向所述复合物中添加足够量的已知固化剂，此后，所述混合物通过本领域普通技术人员已知的方法挤出并固化。
WO2005/005496公开了对长链分支的量具有明显影响的催化剂的类型。这个发明表明，对根据式I的单位点催化剂组中的配体进行修正甚至可以影响长链分支的类型。
可用在本发明的复合物中的适当的烯烃弹性体可以通过在催化体系的存在下使至少乙烯，α-烯烃，1至7wt％、优选1.5至5wt％、更优选2至4wt％的乙烯基降冰片烯以及可选的0至15wt％的第二非共轭单体进行聚合而制成，所述催化体系包含：
具有下式的金属有机化合物：
其中：
M是第3-13族金属或镧系金属，p是所述金属M的化合价；
A表示化合价v是0、1或2的中性或阴离子旁观配体，q是表示所述旁观配体A数目的整数；
Z是可选桥联部分，n是表示并联的桥联部分Z数目的整数；
Y是由式2所表示的含脒旁观配体：
其中，所述含脒旁观配体通过亚胺氮原子共价键合到所述金属M上，Sub1是取代基，该取代基包含将Sub1键合到亚胺碳原子上的第14族原子；
Sub2是取代基，该取代基包含将Sub2键合到亚胺碳原子上的第15-16族杂原子；
r是＞0的整数；
L是可选的中性Lewis碱配体，j是表示所述中性配体L数目的整数，和
X是阴离子配体，所述阴离子配体可独立地选自由氢根、卤根、烷基、甲硅烷基、甲锗烷基、芳基、胺基、芳氧基、烷氧基、磷根、硫根、酰基、假卤根(诸如氰根)、叠氮根和乙酰丙酮根或其组合组成的组；
并且包含含有铝氧烷的助催化剂。
优选地，根据式2的化合物是(NC(2，6-F2Ph)(iPr2N)。采用基于这种配体的催化剂，制成的弹性聚合物具有3.5wt％的VNB和超过40的Sb。
实验方法
Mooney粘度的测定
根据标准ASTM D-1646定义Mooney粘度(即Mooney粘度[ML1+4(125℃)])，该标准通过引用插入本文。ASTM D-1646记载了Mooney粘度不是真实粘度，其是在一定剪切应力范围内剪切扭距的量度。Vanderbilt RubberHandbook，第13版，(1990)，565-566页也描述了Mooney粘度的测量。
Δδ的测定
在应力可控流变仪(MCR300，Paar-Physica)中，动态剪切测量中应力与应变之间的相位角δ作为介于10-1弧度/s和100弧度/s之间的角频率ω的函数被测定。所有测量如下进行：氮气氛、125℃下使用平行板(直径与间隙分别为25mm和1.5mm)剪切模式，应变幅度小于15％。
对于未经稀释的弹性体，用度数表示的Δδ其由在0.1弧度/s频率下的相位角δ和在100弧度/s频率下的相位角δ之差计算[H.C.Booij，Kautschuk+Gummi Kunststoffe，Vol.44，No.2，128-130页，1991]。
稀释斜率S
b
的测定
在应力可控流变仪(MCR300，Paar-Physica)上进行流变学测量(频率扫描)。所有测量如下进行：氮气氛、125℃下使用平行板(直径与间隙分别为25mm和1.5mm)剪切模式。
在应变幅度小于15％时，应力和应变之间的相位角δ以及应力和应变幅度的比值(即动态剪切模量Gd)作为介于10-4弧度/s和100弧度/s之间的角频率ω的函数被测定。对在角鲨烷溶剂中具有不同体积分数(Φ)(介于100(即未经稀释的弹性体)和约20％之间)的弹性体进行这些测量。
溶液通过如下制成：首先将样品材料溶于过量的石油溶剂油(whitespirit)中。为了使该溶液均匀，用磁力搅拌器将该混合物搅拌24小时。然后，加入所需量的角鲨烷以获得不同的体积分数。最后，通过如下除去全部痕量的石油溶剂：将混合物置于真空、70℃下48小时。角鲨烷(C30H62)，短链烯烃，由于具有较高沸点(T沸点＝200℃)因而被选择作为溶剂。石油溶剂(T沸点＝35℃)被用作共溶剂，有利于聚合物的溶解过程，因而改善稀释的均一性。
稀释斜率由如下确定：对具有不同聚合物体积分数的溶液进行动态力学测量，使得在0.0001-0.1弧度/s下的相位角位于60-90度的范围内。为了这个目的，需要至少三个聚合物浓度(通常对于高Mooney聚合物，聚合物在溶剂中的浓度介于10和50wt％之间，对于低Mooney聚合物，聚合物的浓度通常介于50和90wt％之间)。
根据Crosby B.J.、Mangnus M.、de Groot W.、Daniels R.和McLeishT.C.B.的“Characterization of long chain branching：Dilution rheology ofindustrial polyethylenes，J.Rheol.，46(2)，401-426(2002)，δ对ω曲线的低频部分(ω＜1弧度/s)可以沿着对数频率轴(使用移动因子ac)移动，从而使彼此重合。为了这个目的，聚合物的体积分数最高时的曲线被选作参照。由此确定的移动因子ac的自然对数满足如下关系：ln(ac)＝Sb·Φ，其中Sb是稀释斜率，Φ是弹性体的体积分数。通过ln(ac)对Φ的线性回归确定稀释斜率。
所用聚合物
聚合物1-8和10
对比例中使用的烯烃弹性体是得自DSM的商品级聚合物(聚合物1-8和10)
聚合物9(105173b)
利用钒基Ziegler Natta催化剂根据所述聚合过程以实验室规模制备聚合物9。将VOCl3在己烷中的溶液加入反应器中，然后将乙基铝倍半氯化物(SEAC)在己烷中的溶液加入预先冷却的单体流中。VOCl3与SEAC的摩尔比为8，反应器温度为45℃。
聚合物11(04289a)
利用催化剂A根据所述聚合过程以实验室规模制备聚合物11。
催化剂A的说明：
η5-(全氟苯基环戊二烯基)(三叔丁基膦亚胺)二甲基化钛
在-20℃下，向C6F5CpTiCl3(1.00g，2.59mmol)和t-Bu3PClNH2(0.68g，2.59mmol)在甲苯(60mL)和THF(20mL)中的桔色混合物中添加MeMgBr的醚溶液(3.0M，4.0mL，12mmol)。将反应混合物搅拌45分钟，随后真空干燥。用沸腾的石油醚(ligroin)(分别为20mL和40mL)对残余物进行萃取。真空除去溶剂，得到1.33g(98％)的(Cp-C6F5)Ti(NP(t-Bu)3)Me2，其中没有可探测量的副产物。
聚合物12-22
利用催化剂B根据所述聚合过程以实验室规模制备聚合物12-22。
聚合物11-19
采用MMAO7(购自Akzo-Nobel的在Isopar E中的改性甲基铝氧烷，其中典型的Al含量为7wt％)和2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)制备聚合物11-19。
聚合物20-21
采用四(全氟苯基)合硼酸三苯甲基鎓(TBF20)与MMAO-7/BHT的组合来制备聚合物。
聚合物22
采用四(全氟苯基)合硼酸三苯甲基鎓(TBF20)与三异丁基铝(TIBA)的组合来制备聚合物。
Me
5
CpTiCl
2
(NC(2，6-F
2
Ph)(
i
Pr
2
N)催化剂B的合成
将Me5CpTiCl3(7.24g，25mmol)和N，N-二异丙基-2，6-二氟苄脒(6.05g，25.2mmol)溶于甲苯(150mL)中，然后，加入三乙胺(4.0mL，2.9g，29mmol)，并将反应混合物搅拌18小时。过滤反应混合物，然后用甲苯(60mL)冲洗残余物一次。真空除去合并的有机相中的溶剂。用己烷(60mL)研制残余物一次，得到12.18g(99％)的桔色粉末(Me5CpTiCl2(NC(2，6-F2Ph)(iPr2N))。
在-78℃下，将甲基溴化镁的溶液(16.5mL，3.0M二乙醚溶液，49.5mmol)加入Me5CpTiCl2(NC(2，6-F2Ph)(iPr2N)(12.18g，24.7mmol)在甲苯(100mL)中的溶液。将反应混合物在室温下搅拌18小时。过滤反应混合物，然后真空除去滤液中的溶液。用己烷(100mL)研制残余物，从而得到10.9g黄色粉末状纯产物Me5CpTiCl2(NC(2，6-F2Ph)(iPr2N)(97％)。
聚合物23
采用“几何形状受限催化剂”(催化剂C)Me2SiC5Me4(N-t-Bu)TiMe2(购自Degussa)以实验室规模制备聚合物23。三辛基铝(TOA)被用作清除剂，TBF20被用作活化剂。
聚合物24
聚合物24是购自Exxon的商品级聚合物。
聚合物25-28
聚合物25-28是购自Mitsui(聚合物25)和Sumitomo(聚合物26-28)的商品级聚合物。
实验室规模的聚合过程
在体积3L的溶液聚合反应器中实施聚合。物料流通过如下进行纯化：使其与各种吸收介质接触从而除去本领域普通技术人员已知的催化剂失活杂质诸如水、氧和极性化合物。
工艺的所有物料流都是连续的。将预混的己烷(C6)、丙烯、乙烯、二烯(5-亚乙基-2-降冰片烯(ENB)、5-乙烯基-2-降冰片烯(VNB)、1，9-癸二烯和/或降冰片二烯(NBND))、氢气预先冷却，然后供料到反应器中。
除T-BF20以外的催化剂组分以在己烷中的溶液形式加入反应器中，而T-BF20以在甲苯中的溶液形式加入反应器中。
通过出料管线连续取出烯烃弹性体溶液，其中加入Irganox-1076在异丙醇中的溶液，随后通过连续汽提进行后处理。在磨机中分批干燥烯烃弹性体后，得到EPDM。除了其它方法之外还通过如下对烯烃弹性体进行分析：使用FT-IR分析组成，采用Mooney粘度(ML(1+4)125℃)和SEC-DV分析分子量和分子量分布。
表1
凝胶粒子量的测定
将固定量的EPDM聚合物(在本案中为10克)与过量的石油溶剂油(即500ml)混合。用磁力搅拌器对该混合物进行搅拌，并将其保持在50℃下三天。通过如下提取可能的凝胶粒子：使混合物通过两种类型的过滤器。一种类型的过滤器具有1mm的孔尺寸，而另一种类型的过滤器的孔尺寸为100μm。然后将提取物置于真空、80℃下三天。由此得到的残余物的重量除以聚合物初始量的商被认为是存在于聚合物中的凝胶粒子的重量百分率的量度。
测量了聚合物9和聚合物16的凝胶粒子含量。这两种聚合物具有几乎相同的Δδ-值和VNB百分率(见表1)。结果列在表2中。
表2：凝胶粒子的含量
| 聚合物 | 凝胶粒子的重量％ |
| 9 | 9.4 |
| 16 | 0.05 |
这些结果表明，适用于本发明复合物的聚合物与具有同样含量第三单体但稀释斜率Sb小于30的聚合物相比，具有明显更低水平的凝胶粒子。
实例1和对比例A和B
聚合物12、13、15和16是适用于本发明复合物的烯烃弹性体的实例。而表1中列出的其它弹性体用作对比例中的烯烃弹性体。
复合物的制备
为了说明弹性体的稀释斜率对所得复合物的挤出行为的影响，选择三种不同的弹性体，即聚合物2(K4802；Sb＝15)、聚合物5(K7506，Sb＝29)和聚合物12(05018a；Sb＝34)。头两种聚合物(2和5)用于对比例A和B，而聚合物12用于实例1。对于这些弹性体中的每一种而言，根据表3中所列举的组成制备复合充填量为250phr的复合物。
表3
挤出稳定性和表面畸变的测定
采用活塞速度可控的毛细管流变仪(Rheograph 6000，G
ttfert-软件：Winrheo版本3.5)对复合物的挤出稳定性进行评估。所有实验在70℃下进行，其中毛细管模具具有10mm的长度、2mm的直径和60°入口角。储料器的直径为12mm。
为了使EPDM复合物的温度均一，在材料被装入储料器中以后使其静置15分钟。这段时间后，应用恒定的活塞速度，直到测出稳态压力。稳态压力通过软件被定义为：在特定计时步骤后压力进一步的变化小于1％时的压力值。这个计时步骤被定义为10/vp+2秒，其中Vp是所应用的活塞速度，以mm/s计。稳态下的挤出速度被计算为πd2vp/4，其中d为模具的直径。在稳态条件下，收集一段挤出物。重复这个过程，但采用不同且递增的活塞速度。使所获得的挤出物在室温下松弛1小时，此后，采用视频显微镜(便携式显微物证采集系统)拍摄松弛挤出物的显微图。
结果
对比例K4802和K7506以及实施例1(聚合物编号12)各自挤出物的光学显微图由对在不同挤出量下的挤出物进行拍摄而得到，对这些光学显微图进行扫描。采用计算机程序，在20mm的长度上测定挤出物的宽度。由这些数据，挤出物的粗糙度被计算为Rq/d，其中Rq是与挤出物平均直径D的平均偏差A，所述挤出物如图1中所示由具有直径d的模具挤出。结果列在图2中，K4802(◆)；K7506(■)；聚合物12(▲)。
挤出物表面的结论
图2表示粗糙度与挤出物挤出量的关系。该图清楚地表明，本发明的复合物在高挤出量下的挤出物畸变与对比例A和B的挤出物的畸变相比明显更少。根据本发明的复合物甚至在213cm3/min(图3c)的挤出量下仍保持稳定。
实施例2-4和对比例C
压缩永久变形的测定
根据ISO 188型号B在180℃下测定压缩永久变形。
结果
表4示出了含有聚合物12和16的共混物的实施例2-4和对比例C(聚合物3和4的共混物)的复合物配方。实施例2-4含有不同量的过氧化物(Perkadox 14-40 MB)。
表4：用于评价固化行为的复合物配方
| 描述 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 对比例C |
| 描述 | 4.5phr过氧化物 | 3.6phr过氧化物 | 2.7phr过氧化物 | ZN参照4.5phr过氧化物 |
| 聚合物12 | 60.00 | 60.00 | 60.00 | |
| 聚合物16 | 68.00 | 68.00 | 68.00 | |
| 聚合物4 | 60.00 | |||
| 聚合物3 | 68.00 | |||
| Whiting Omya BSH | ||||
| 碳黑N-550 | 75.00 | 75.00 | 75.00 | 75.00 |
| 碳黑N-772 | ||||
| 石蜡油Flexon 876 | ||||
| Struktol WB 212 | ||||
| TMQ(A.Resin D) | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
| Perkadox 14-40 MB | 4.50 | 3.60 | 2.7 | 4.50 |
| TAC-70 | ||||
| PEG | 4.00 | 4.00 | 4.00 | 4.00 |
| MgO(M.DE) | 4.00 | 4.00 | 4.00 | 4.00 |
| 碳黑Dur O | 20.00 | 20.00 | 20.00 | 20.00 |
| Al-硅酸盐S.N85 | 15.00 | 15.00 | 15.00 | 15.00 |
| Tudalen B-8014 | 7.00 | 7.00 | 7.00 | 7.00 |
| EDMA-70(R.EDMA) | 2.00 | 2.00 | 2.00 | 2.00 |
| DHBP-40(T.101) | 3.50 | 2.80 | 2.80 | 3.50 |
| Protektor G3108 | 1.50 | 1.50 | 1.50 | 1.50 |
| 总phr | 265.50 | 263.90 | 263.90 | 265.50 |
表5：四种不同复合物的压缩永久变形数据
| 描述 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 对比例C |
| 描述 | 4.5phr过氧化物 | 3.6phr过氧化物 | 2.7phr过氧化物 | ZN参照4.5phr过氧化物 |
| 测试时间[h]测试温度[℃]结果Set 5秒[％]Set 60min[％]测试时间[h]测试温度[℃]结果Set 5秒[％]Set 60min[％] | 22160322722701410 | 22160383122701612 | 22160493722702918 | 22160403322702115 |
表5示出了压缩永久变形实验的结果，两组实验在70℃下和在160℃下进行。由上表可见，与对比例C相比，实施例2在相同量过氧化物下的压缩永久变形结果明显更低，因而更佳。而且，上表表明，根据本发明的复合物尽管含有较低量的过氧化物(例如实施例3)，但其压缩永久变形性能仍优于其它复合物(对比例C)。
实施例5和对比例D
挤出实验
在该实例中，将以聚合物12 DE6002TM(与05018a类似)为基料的本发明复合物与以K8340ATM为基料的复合物在表6中所示低填充刮水器组合物(low filled wiper blade composition)中进行比较，DE6002TM和K8340ATM都是Koninklijke DSM N.V.(Netherlands)的商品。
表6
| 实施例/对比例 | 5 | D |
| EPDM DE 6002EPDM KELTAN8340AZnO-活性硬脂酸CaO-80(K.GR/DAB)碳黑N-550碳黑N-990N-Oil Nyflex 222b | 10040.781054040 | 10040.781054040 |
| 总phr | 297.7 | 297.7 |
表7列出了根据ISO 289在100℃和125℃下测定的这些复合物的Mooney粘度。
表7
| 实验 | 5 | D |
| 测试温度[℃]初始 [MU]ML [MU]斜率 [1M/ls]测试温度[℃]初始 [MU]ML [MU]斜率 [1M/ls] | 100167.2132.210.4654125133.993.900.5038 | 100175.4121.490.5065125131.684.720.4947 |
表8表示根据ASTM 2230的Garvey模具测试的结果。
表8
| 实验 | 5 | D |
| 速度[rpm]挤出量[gr/mi]胀大[％]*膨胀*30°边缘*表面*拐角 | 30206284443 | 30208194444 |
| 速度[rpm]挤出量[gr/mi]胀大[％]*膨胀*30°边缘*表面*拐角 | 50308413443 | 50374413444 |
| 速度[rpm]挤出量[gr/mi]胀大[％]*膨胀*30°边缘*表面*拐角 | 70426324442 | 70490284444 |
| 速度[rpm]挤出量[gr/mi]胀大[％]*膨胀*30°边缘*表面*拐角 | 90538384231 | 90785374444 |
在30rpm的螺杆速度下，K8340复合物在最锐的角度下已经显示不稳定，而本发明的复合物甚至在高达90rpm的螺杆转速(挤出机的最高rpm)下未显示任何不稳定。
对比实验E-J
重复实施例1和对比例A和B，但现在采用表9中所示的复合组合物(对比实验E、F和G)以及分别采用未填充的聚合物DE 6002、K4802和K7506(对比实验H、I和J)。
表9
| 成分 | phr |
| 聚合物N-550Sunpar 2280ZnO硬脂酸CaO | 100215125514 |
| 总量 | 450 |
结果列在图3中，未经填充的K4802(◆)；未经填充的K7506(■)和未经填充的DE6002(▲)以及；K4802450phr(◇)；K7506450phr(□)和DE6002450phr(△)。
该图表明，对于450phr的复合充填量而言，聚合物对加工性质没有影响。图3进一步说明，未经充填的橡胶几乎不能加工。
Claims (4)
1.一种弹性体复合物，其包含至少一种烯烃弹性体，所述烯烃弹性体包含乙烯、α-烯烃、1-7wt％的乙烯基降冰片烯和0-15wt％的第二非共轭多烯，其中，所述wt％相对于乙烯、α-烯烃、乙烯基降冰片烯和第二非共轭多烯的总重，并且所述弹性体具有相应于Δδ＜20的长链分支度，其中，Δδ用度数表示，其由在动态剪切测量中在125℃下、0.1弧度/s频率下应力-应变之间的相位角δ和在100弧度/s频率下的应力-应变之间的相位角δ之差计算，所述复合物进一步包含固体填料和油，使得所述复合物具有介于120和300phr之间的复合充填量，其特征在于，所述烯烃弹性体满足如下关系Sb＞30，其中，Sb是ln(ac)对Φ曲线的斜率，其中，ac是这样的因子：通过该因子，在烯烃弹性体的在角鲨烷中的介于0.2和1之间的至少一个体积分数Φ下所测量的相位角δ对ω曲线的低频部分(ω＜1弧度/s)必须被移动成与未经稀释的聚合物(Φ＝1)的δ对ω曲线重合；并且其中，所述δ对ω曲线是由在125℃、氮气氛下操作的应力可控流变仪使用平行板剪切模式所进行的频率扫描得到的。
2.如权利要求1所述的复合物，其中，所述烯烃弹性体具有在30和130 MU范围内的根据ASTM D-1646的ML(1+4)125℃。
3.一种通过如下制备权利要求1所述复合物的方法：将100phr的弹性聚合物与20-200phr的固体填料、油和其它复合成分混合，其特征在于，所述烯烃弹性体通过在催化体系的存在下使至少乙烯，α-烯烃，乙烯基降冰片烯进行聚合而制成，
所述催化体系包含：
具有下式的金属有机化合物：
(式1)
其中：
M是第3-13族金属或镧系金属，p是所述金属M的化合价；
A表示化合价v是0、1或2的中性或阴离子旁观配体，q是表示所述旁观配体A数目的整数；
Z是可选桥联部分，n是表示并联的桥联部分Z数目的整数；
Y是由式2所表示的含脒旁观配体：
其中，所述含脒旁观配体通过亚胺氮原子共价键合到所述金属M上，Sub1是取代基，该取代基包含将Sub1键合到亚胺碳原子上的第14族原子；Sub2是取代基，该取代基包含将Sub2键合到亚胺碳原子上的第15-16族杂原子；
r是＞0的整数；
L是可选的中性Lewis碱配体，j是表示所述中性配体L数目的整数，和
X是阴离子配体，所述阴离子配体独立地选自由氢根、卤根、烷基、甲硅烷基、甲锗烷基、芳基、胺基、芳氧基、烷氧基、磷根、硫根、酰基、假卤根诸如氰根、叠氮根和乙酰丙酮根或其组合组成的组；
以及包含含有铝氧烷的助催化剂。
4.一种挤出部件，所述挤出部件包含经固化的权利要求1或2的复合物。
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|---|---|---|---|---|
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2008
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