CN111315793A - 阻尼热塑性烯烃弹性体 - Google Patents

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Abstract

一种热塑性弹性体配混物包括聚烯烃弹性体、高软化点增粘剂、以及任选的苯乙烯类嵌段共聚物。当存在苯乙烯类嵌段共聚物时，聚烯烃弹性体与苯乙烯类嵌段共聚物的重量比不小于约1:1。聚烯烃弹性体具有POE Tanδ峰值温度，苯乙烯类嵌段共聚物具有SBC Tanδ峰值温度，并且热塑性弹性体配混物具有配混物Tanδ峰值温度。上述配混物Tanδ峰值温度大于POE Tanδ峰值温度。当存在苯乙烯类嵌段共聚物时，配混物Tanδ峰值温度还大于SBC Tanδ峰值温度。热塑性弹性体配混物在室温或高于室温时呈现出有用的阻尼性质，并且可以形成为塑料制品，包括形成的塑料制品和/交联的塑料制品，其可以用于多种阻尼应用。

Description

阻尼热塑性烯烃弹性体
优先权要求
本申请要求2017年11月1日提交的代理人案卷号为12017025的美国临时申请系列号62/580,143的优先权权益，该文通过引用全文纳入本文。
发明领域
本发明涉及包含聚烯烃弹性体且在室温或高于室温下呈现出有用阻尼性质的热塑性弹性体配混物。
发明背景
需求存在于具有阻尼特性的材料的各种应用中。通常，阻尼是系统中机械能的损耗。阻尼在例如电子、隔音、汽车和运输、建筑和结构、房屋设施、工业设备、火器、健康护理和医学器件、以及个人和/或运动防护等应用中是重要的。
一种材料的阻尼能力与其正切δ的峰值温度(“Tanδ峰值温度”)有关，该δ正切的峰值温度可通过例如M.P.Sepe在《聚合物的热分析(Thermal Analysis of Polymers)》,Rapra Review Reports,第8卷第11号,1997中描述的动态机械分析(DMA)来确定，该文献通过引用纳入本文。材料的δ正切(“Tanδ”)是该材料的损耗模量(E″)与其储能模量(E′)的比值。因此，随着Tanδ的值增加，材料的响应相对地更加粘性而不是弹性，因此提供更大的阻尼。当以图形方式对温度进行描述时，Tanδ曲线包括在特定温度下的主峰，该主峰称为Tanδ峰值温度，并且还可以代表材料的玻璃化转变温度(Tg)或与材料的玻璃化转变温度(Tg)相当。通常，Tanδ峰值温度相对接近应用温度(例如室温或高于室温)的材料将具有比Tanδ峰值温度相对低于应用温度的材料更好的阻尼性能。
热塑性弹性体(TPE)是在保持热塑性的同时呈现弹性的聚合物材料，其可用于阻尼应用。热塑性弹性体可包括苯乙烯类嵌段共聚物(SBC)、热塑性硫化橡胶(TPV)、热塑性烯烃(TPO)、共聚酯(COPE)、热塑性聚氨酯(TPU)、共聚酰胺(COPA)和烯烃嵌段共聚物(OBC)。
近来，阻尼热塑性弹性体配混物包括见述于包括苯乙烯类嵌段共聚物(SBC)，所述苯乙烯类嵌段共聚物(SBC)见述于包括如下的公开文件：美国专利申请公开第2016/0230000号和国际申请公开第WO 2016/130627；WO 2016/130630；WO 2016/130631；和WO2016/130639；所有这些公开文件都归普立万公司(PolyOne Corporation)所有。尽管这样描述的基于SBC的阻尼热塑性弹性体配混物可在多种应用中非常有用，但仍然存在某些局限性。
例如，基于SBC的阻尼热塑性弹性体配混物可能不太适合用于涉及油的应用，因为SBC比其它TPE对油相对更敏感。
此外，例如，基于SBC的阻尼热塑性弹性体配混物可能不太适合用于通过某些技术进行进一步加工，例如高速挤出(可用于制造某些带材和薄膜)或纤维纺丝(可用于制造用于高性能纺织品和服装的纤维)。
最后，例如，基于SBC的阻尼热塑性弹性体配混物可能相对更贵，因为作为原材料的某些SBC的成本可能高于其它类型的TPE。
但是，像大多数常规SBC一样，其它类型的TPE作为纯聚合物通常具有明显低于室温的Tanδ峰值温度。因此，通常认为此类其它类型的TPE不可用于室温或高于室温的阻尼应用中。
发明概述
因此，需要基于除SBC之外的TPE(即，包含低于主要量的SBC或不含SBC的化合物)、但在室温或高于室温时也呈现出有用的阻尼性能的阻尼热塑性弹性体配混物。
本发明的一个或多个方面能满足上述的需求。
已发现，通过将高软化点的增粘剂添加到聚烯烃弹性体中以提供热塑性弹性体配混物，所述聚烯烃弹性体的POE Tanδ峰值温度可以迁移至更高的温度(即，配混物Tanδ峰值温度)，并且因此，可以提高聚烯烃弹性体的阻尼，用于在给定的温度(例如在室温或高于室温)下的最终用途。
本发明的一个方面是一种热塑性弹性体配混物，其包含聚烯烃弹性体、高软化点增粘剂和任选的苯乙烯类嵌段共聚物。当存在任选的苯乙烯类嵌段共聚物时，聚烯烃弹性体与苯乙烯类嵌段共聚物的重量比不小于约1:1。聚烯烃弹性体具有POE Tanδ峰值温度，任选的苯乙烯类嵌段共聚物具有SBC Tanδ峰值温度，并且热塑性弹性体配混物具有配混物Tanδ峰值温度。上述配混物Tanδ峰值温度大于POE Tanδ峰值温度。当存在任选的苯乙烯类嵌段共聚物时，配混物Tanδ峰值温度还大于SBC Tanδ峰值温度。
本发明的另一方面是本文所述的热塑性弹性体配混物形成的塑料制品。
本发明的另一方面是一种由本文所述的热塑性弹性体配混物制备塑料制品的方法。
参考以下的实施方式，本发明的特征将变得显而易见。本发明的上述各方面所涉及的特征存在多种变形。附加特征也可以纳入本发明的上述方面中。这些改进和附加特征可以单独存在或以任意组合存在。例如，下文讨论的关于本发明的任意所述方面的多个特征可以单独地或以任意组合纳入到本发明的任意所述方面中。
具体实施方式
在一些实施方式中，本发明涉及如本文所述的热塑性弹性体配混物。在其它实施方式中，本发明涉及由本文所述的热塑性弹性体配混物制成的塑料制品。在其它实施方式中，本发明涉及一种由本文所述的热塑性弹性体配混物制备塑料制品的方法。以下描述本发明的这些和其他实施方式的必需的和任选的特征。
如本文所用，术语“配混物”是指通过对纯聚合物和至少一种其它成分进行熔融混合或配混而形成的组合物或混合物，所述至少一种其它成分包括但不限于一种或多种添加剂和/或一种或多种其它聚合物。
如本文所用的术语“配混物Tanδ峰值温度”是指配混物的Tanδ峰值温度。
与制品和配混物相关的本文所用的术语“由……形成”或“形成”是指制品是由配混物模塑、挤出、压延、热成形或以其他方式成型的。由此，在一些实施方式中，术语“由……形成”或“形成”是指制品可以包含配混物、基本由配混物组成、或由配混物组成。
如本文所用，在一些实施方式中，术语“不含”某一成分或物质是指该组分或物质的量不是以故意方式存在的，并且在其它实施方式中，该术语是指不存在该成分或物质的功能有效量，并且在其它实施方式中，该术语是指该组分或物质的量不存在。
如本文所用，术语“高软化点增粘剂”是指根据ASTM 6493，软化点为至少80℃的增粘剂。
如本文所用，术语“软化点”是指根据ASTM 6493通过环球法(a ring and balltype method)测定的材料软化温度。
如本文所用，术语“POE Tanδ峰值温度”是指纯聚烯烃弹性的Tanδ峰值温度；亦即，对于聚烯烃弹性体而言，在与配混物的任意其他成分配混之前其本身的Tanδ峰值温度。
如本文所用，术语“室温”是指通常被认为对于人类居住而言舒适的限定环境(通常是室内环境)的温度范围，并且可以包括例如约15℃至约26℃的任意温度范围。
如本文所用，术语“SBC Tanδ峰值温度”是指纯苯乙烯类嵌段共聚物的Tanδ峰值温度；亦即，对于苯乙烯类嵌段共聚物而言，在与配混物的任意其他成分配混之前其本身的Tanδ峰值温度。
本文所用的术语“Tanδ”是指材料的正切δ，并且是材料的损耗模量(E”)与材料的储存模量(E’)之比。
如本文所用，术语“Tanδ峰值温度”是指在Tanδ的图形描述中相对于材料温度出现突出峰的温度，其通过使用TA仪器动态力学分析模型Q800(TA Instruments DynamicMechanical Analysis Model Q800)以“剪切三明治(shear sandwich)”模式、10Hz振荡频率，在-40℃至100℃的温度范围内以每分钟5℃的速率升温所测定。
热塑性弹性配混物
在一些实施方式中，本发明涉及一种热塑性弹性体配混物，其包含聚烯烃弹性体、高软化点增粘剂和任选的苯乙烯类嵌段共聚物。
已经发现，通过将高软化点增粘剂添加到聚烯烃弹性体中以提供热塑性弹性体配混物，聚烯烃弹性体的POE Tanδ峰值温度可以迁移至较高的温度(即，配混物Tanδ峰值温度)。也就是说，对于本发明的热塑性弹性体配混物，配混物Tanδ峰值温度大于POE Tanδ峰值温度。当存在苯乙烯类嵌段共聚物时，配混物Tanδ峰值温度还大于SBC Tanδ峰值温度。
在一些实施方案中，配混物Tanδ峰值温度为至少-10℃。在其它实施方式中，配混物Tanδ峰值温度为至少0℃。在其它实施方式中，配混物Tanδ峰值温度为至少室温。在又一些实施方式中，配混物Tanδ峰值温度为约-10℃至约70℃，并且在其它实施方式中，配混物Tanδ峰值温度为约5℃至约50℃。
聚烯烃弹性体
本发明的热塑性弹性体配混物包含一种或多种聚烯烃弹性体(POE)。
聚烯烃弹性体具有POE Tanδ峰值温度。在一些实施方案中，POE Tanδ峰值温度范围为约-65℃至约-20℃。
适合用于本发明的聚烯烃弹性体包括任何可获得的能与高软化点增粘剂组合来提供热塑性弹性体配混物的聚烯烃弹性体，其中所述热塑性弹性体配混物具有适合终端用途应用的温度(例如，室温、或高于室温、或低于室温的温度)下的有用阻尼性质。也可选择合适的聚烯烃弹性体来获得终端用途应用所需的其它性质。本发明考虑使用单一类型的聚烯烃弹性体，或两种以上的不同类型的聚烯烃弹性体的组合。
合适的聚烯烃弹性体的非限制性实例包括：基于丙烯的弹性体、乙烯/α-烯烃无规共聚物、乙烯/α-烯烃嵌段共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物以及它们的组合。
合适的基于丙烯的弹性体包括埃克森美孚化学公司(ExxonMobil ChemicalCompany)提交的国际申请公开第WO 2005/049670号中所述的那些。
例如，在一些实施方式中，基于源自丙烯的单元、源自乙烯的单元和源自二烯的单元的组合重量，合适的基于丙烯的弹性体包括：(a)至少60重量％的源自丙烯的单元、(b)至少约6重量％的源自乙烯的单元、以及(c)约0.3重量％至约10重量％的源自二烯的单元。
市售的基于丙烯的弹性体的非限制性实例包括埃克森美孚化学公司以VISTAMAXX品牌销售的那些，例如VISTAMAXX 3000基于丙烯的弹性体。
VISTAMAXX基于丙烯的弹性体的典型的市售级别记录为其玻璃化转变温度(Tg)为约-30℃至约-20℃。
合适的乙烯/α-烯烃共聚物包括通过使得乙烯与一种或多种C3-C10α-烯烃(例如，丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯和1-癸烯)聚合所形成的无规共聚物。
例如，在一些实施方式中，合适的乙烯/α-烯烃无规共聚物包括：乙烯/丙烯共聚物、乙烯/丁烯共聚物、乙烯/己烷共聚物和乙烯/辛烯共聚物。
市售的乙烯/α-烯烃无规共聚物的非限制性实例包括陶氏化学公司(DowChemical)以ENGAGE品牌销售的那些，例如ENGAGE 8540聚烯烃弹性体，其是乙烯/辛烯共聚物。
ENGAGE乙烯/α-烯烃无规共聚物的典型的市售级别记录为其玻璃化转变温度(Tg)为约-30℃。
合适的乙烯/α-烯烃无规共聚物也被称为烯烃嵌段共聚物(OBC)，包括，国际申请公开第WO 2006/101966号；国际申请公开第WO 2006/102155号；国际申请公开第WO 2006/101999号；国际申请公开第WO 2006/101928号；和国际申请公开第WO 2006/101924号；所述文献皆由陶氏国际技术公司(Dow Global Technologies)提交。
例如，在一些实施方式中，合适的乙烯/α-烯烃共聚物包括通过使得乙烯与一种或多种C3-C10α-烯烃(例如，丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯和1-癸烯)聚合所形成的嵌段共聚物，其中，嵌段共聚物的特征为“硬”(即高刚性)链段和“软”(即高弹性)链段的交替嵌段。在一些实施方式中，硬链段包括基于链段重量大于约95重量％的聚合的乙烯单元，并且软链段包括基于链段重量大于5重量％的聚合的α-烯烃单元。在一些实施方式中，硬链段包括基于链段重量大于约98重量％的聚合的乙烯单元，并且软链段包括基于链段重量大于50重量％的聚合的α-烯烃单元。
市售的乙烯/α-烯烃嵌段共聚物的非限制性实例包括陶氏化学公司以INFUSE品牌销售的那些，例如INFUSE 9100烯烃嵌段共聚物。
INFUSE乙烯/α-烯烃嵌段共聚物的典型的市售级别记录为其玻璃化转变温度(Tg)为约-65℃至约-55℃。
合适的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物包括常规或市售可购得的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。
市售的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的非限制性实例包括杜邦公司(DuPont)以ELVAX品牌销售的那些，例如ELVAX 460乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂。
乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的典型的市售级别记录为其玻璃化转变温度(Tg)为约-40℃至约-20℃。
高软化点增粘剂
本发明的热塑性弹性体配混物包括一种或多种高软化点增粘剂。
通过将高软化点增粘剂添加到为聚烯烃弹性体，聚烯烃弹性体的Tanδ峰值温度(并且如果存在苯乙烯类嵌段共聚物时，苯乙烯类嵌段共聚物的SBC Tanδ峰值温度)可迁移至较高的温度(即，配混物Tanδ峰值温度)。
适用于在本发明中使用的高软化点增粘剂的软化点为根据ASTM 6493为至少80℃。在一些实施方式中，软化点至少为100℃；在又一些实施方式中，至少为约120℃；在又一些实施方式中，至少为约140℃；在又一些实施方式中，软化点在约80℃至约150℃的范围内。
合适的高软化点增粘剂包括源自松香原料、萜烯原料或烃原料的那些。基于烃的高软化点增粘剂可以是脂族或芳族的，可以是饱和或不饱和的。
市售的高软化点增粘剂的例子包括以ARKON品牌从荒川化学工业株式会社(Arakawa Chemical Industries,Ltd.)获得的氢化烃树脂，例如P100、P115、P125和P140级别；以EASTOTAC品牌从伊士曼化学公司(Eastman Chemical Company)获得的氢化烃树脂，例如H-125-W、H-140-W和H-142-W级别；以PLASTOLYN品牌从伊士曼化学公司获得的氢化烃树脂，例如R1140级别；以及以REGALREZ品牌从伊士曼化学公司获得的氢化烃树脂，例如1139级别。
在一些实施方式中，高软化点增粘剂包括自芳烃原料衍生的无定形烃树脂。在另一些实施方式中，高软化点增粘剂被全部氢化且具有饱和的脂环族结构。
在一些实施方式中，高软化点增粘剂具有约400-约3500的重均分子量。在另一些实施方式中，高软化点增粘剂具有约1000-约2000的重均分子量。
高软化点增粘剂以相对于100重量份聚烯烃弹性体为约20重量份至约200重量份的量包含在本发明的热塑性弹性体配混物中。在一些实施方式中，高软化点增粘剂的量为相对于100重量份聚烯烃弹性体为约30重量份至约150重量份。在其它实施方式中，聚烯烃弹性体与高软化点增粘剂的重量比为约1:1至约3:1。
通常认为对于具有相对较高的分子量的聚烯烃弹性体，需要相对较高比例的高软化点增粘剂以使Tanδ峰值温度迁移至较高的温度。不同的是，通常认为对于具有相对较低的分子量的聚烯烃弹性体，需要相对较低比例的高软化点增粘剂以将Tanδ峰值温度转移至较高的温度。
应当注意，确保将本发明的热塑性弹性体配混物配制成提供TPE配混物所需的性质，而不是提供粘合剂组合物中更常见的性质。通常，粘合剂组合物与TPE配混物不同，至少是因为粘合剂组合物通常为粘度较低的组合物，其不具有TPE配混物的有用的机械性质。因此，即使使用相对于100重量份苯乙烯类嵌段共聚物为最高约200重量份的高软化点增粘剂，本发明的热塑性弹性体也不是粘合剂组合物。例如，热塑性弹性体配混物不发粘，或人手触摸时不粘。
任选的苯乙烯类嵌段共聚物
在一些实施方式中，本发明的热塑性弹性体配混物包含一种或多种任选的苯乙烯类嵌段共聚物。
苯乙烯类嵌段共聚物具有SBC Tanδ峰值温度。在一些实施方式中，SBC Tanδ峰值温度范围为约-40℃至约-10℃。
适合用于本发明的苯乙烯类嵌段共聚物包括任何可获得的能与高软化点增粘剂及聚烯烃弹性体组合来获得热塑性弹性体配混物的苯乙烯类嵌段共聚物，其中，所述热塑性弹性体配混物具有在适合终端用途应用的温度(例如室温、或者高于或低于室温的温度)下有用的阻尼性质。也可选择合适的苯乙烯类嵌段共聚物来获得终端用途应用所需的其它性质。当包含苯乙烯类嵌段共聚物时，本发明考虑使用单一类型的苯乙烯类嵌段共聚物或两种以上的不同类型的苯乙烯类嵌段共聚物的组合。
合适的苯乙烯类嵌段共聚物的非限制性例子包括苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯(SEPS)嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯/乙烯/丙烯-苯乙烯(SEEPS)嵌段共聚物、苯乙烯-异丁烯-苯乙烯(SIBS)嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)嵌段共聚物，及它们的组合。
市售的苯乙烯类嵌段共聚物的非限制性实例包括可科腾聚合物公司(KratonPolymers)以KRATON品牌销售那些，例如级别G1641、G1642、G1643、G1645、MD6958和MD6959；可乐丽公司(Kuraray)以SEPTON品牌销售的那些，例如4000系列，包括级别4055；可乐丽公司以HYBRAR品牌销售的那些，例如级别7125和7135；以及日本钟渊化学株式会社(Kaneka)以SIBSTAR品牌销售的那些。
苯乙烯类嵌段共聚物的典型的市售级别记录为其玻璃化转变温度(Tg)为约-80℃至约-15℃。
根据本发明，苯乙烯类嵌段共聚物是任选的成分。可以包括苯乙烯类嵌段共聚物，例如对于其中希望热塑性弹性体配混物硬度相对较低(即高柔软性)的本发明的某些实施方式。然而，根据本发明，当存在苯乙烯类嵌段共聚物时，聚烯烃弹性体与苯乙烯类嵌段共聚物的重量比不小于约1:1。
在一些实施方式中，聚烯烃弹性体与苯乙烯类嵌段共聚物的重量比不小于约3:1。在其它实施方式中，聚烯烃弹性体与苯乙烯类嵌段共聚物的重量比不小于约8:1。
在一些实施方式中，热塑性弹性体配混物不含苯乙烯类嵌段共聚物，但苯乙烯-乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯(SEEPS)嵌段共聚物除外。
在其它实施方式中，热塑性弹性体配混物不含苯乙烯类嵌段共聚物。
任选的非弹性体热塑性聚合物
在一些实施方式中，热塑性弹性体配混物还包含非弹性体热塑性聚合物作为第二聚合物。
在热塑性弹性体配混物中，该第二聚合物应当与聚烯烃弹性体相容，并且当存在时，苯乙烯类嵌段共聚物能例如有利于提高加工性能或所需的物理性质，例如硬度。
合适的第二聚合物包括基于非弹性体聚烯烃的热塑性树脂，其包括：均聚物、共聚物、聚合物的掺混物、聚合物的混合物、聚合物的合金、和它们的组合。
适用于在本发明中使用的非弹性体聚烯烃的非限制性实例包括：聚乙烯(包括低密度(LDPE)、高密度(HDPE)、超高分子量(UHDPE)、线性低密度(LLDPE)、极低密度等)、聚丙烯、聚丁烯、聚己烯(polyhexalene)和聚辛烯。在一些实施方式中，优选的是高密度聚乙烯(HDPE)和/或聚丙烯(PP)。这些聚烯烃可以从各种商业来源市售购得。
合适的第二聚合物还包括聚苯醚(PPE)。PPE有时也称为聚亚苯基氧化物，其种类的非限制性例子可包括聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)、聚(2,6-二乙基-1,4-亚苯基醚)、聚(2-甲基-6-乙基-1,4-亚苯基醚)、聚(2-甲基-6-丙基-1,4-亚苯基醚)、聚(2,6-二丙基-1,4-亚苯基醚)、聚(2-乙基-6-丙基-1,4-亚苯基醚)、聚(2,6-二甲氧基-1,4-亚苯基醚)、聚(2,6-二(氯甲基)-1,4-亚苯基醚)、聚(2,6-二(溴甲基)-1,4-亚苯基醚)、聚(2,6-二苯基-1,4-亚苯基醚)、聚(2,6-二甲苯甲酰基-1,4-亚苯基醚)、聚(2,6-二氯-1,4-亚苯基醚)、聚(2,6-二苄基-1,4-亚苯基醚)、聚(2,5-二甲基-1,4-亚苯基醚)及其组合。
任选的增塑剂
在一些实施方式中，热塑性弹性体配混物还包含增塑剂。增塑剂可被用于例如调节柔软度和/或提高热塑性弹性体配混物的流动性质或者其他性质。
任何常规的能增塑聚烯烃弹性体和/或苯乙烯类嵌段共聚物的油(例如矿物油、植物油、合成油等)均能用于本发明。市售的油的实例包括：以PURETOL 380品牌从加拿大石油公司(Petro-Canada)获得的油；和以PRIMOL 382品牌从埃克森美孚公司(ExxonMobil)获得的油。
在一些实施方式中，可以使用具有比上述常规油的分子量更高的分子量的增塑剂。聚异丁烯(PIB)是这样的具有较高分子量的增塑剂的例子。例如，中分子量至高分子量的PIB可从巴斯夫公司(BASF)以OPPANOL品牌购得。
任选的填料
在一些实施方式中，热塑性弹性体配混物还包含无机填料。
可以使用无机填料，例如来降低成本和/或控制热塑性弹性体配混物的性质。在另一些实施方式中，也可使用无机填料，例如作为无机填料阻燃剂。
无机填料的非限制性例子包括氧化铁、氧化锌、氧化镁、氧化钛、氧化锆、二氧化钛、氧化铝、二氧化硅、二氧化硅-氧化铝、氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙、碳酸镁、碳酸钙(重质、轻质、胶体)、硫酸钡、硫酸钙、硫酸钠、亚硫酸钙、硅酸钙、磷酸钙、磷酸镁、滑石、云母、高岭土、粘土、硅灰石、水滑石、玻璃珠、玻璃粉、硅砂、硅石、氮化硅、石英粉、火山石、硅藻土、白炭黑、铁粉和铝粉。
在一些实施方式中，无机填料是碳酸钙、滑石或它们的混合物。
任选的其它添加剂
在一些实施方式中，热塑性弹性体配混物还包含一种或多种其它添加剂。
合适的任选的添加剂包括常规或市售可得的塑料添加剂。热塑性配混领域的技术人员无需过多的实验就可以由可获得的参考物选择合适的添加剂，所述参考物为例如E.W.Flick，塑料设计库(Plastics Design Library)的《塑料添加剂数据库(PlasticsAdditives Database)》(Elsevier 2004)。
可以以足以为热塑性弹性体配混物和/或包覆成型热塑性制品提供所需加工特性或性能特性的任意量使用任选的添加剂。该量不应造成添加剂的浪费或对热塑性弹性体配混物和/或包覆成型热塑性制品的加工特性或性能特性不利。
适用于本发明的添加剂的非限制性实例包括选自下组的一种或多种化合物：抗氧化剂和稳定剂；发泡剂；粘结剂；着色剂，例如颜料或染料；交联剂；阻燃剂和烟雾抑制剂；冲击改性剂；紫外线吸收剂；和蜡。
TPE配混物中成分的范围
表1显示了用于本发明热塑性弹性体配混物的可接受的、所需的和优选的成分范围，其均基于热塑性弹性体配混物中所含100重量份的聚烯烃弹性体(POE)。
本发明的热塑性弹性体配混物可包含这些成分、基本由这些成分组成、或由这些成分组成。任何所述范围端值之间的数值也被视为一个范围的端值，从而所有可能的组合被视为均在表1所示的可能范围中，以作为本发明所用的配混物的实施方式。除非在本文中另外明确说明，任何所公开的数值意指确切的该公开数值以及“约”该公开数值，以使得在表1的可能性内考虑任一可能性作为本发明中使用的配混物的一些实施方式。
Figure BDA0002478423600000121
制造塑料品的方法和加工
一旦选择了合适的成分，本发明的热塑性弹性体配混物的制备并不复杂。本发明的配混物可以间歇或连续操作的方式制得。
以连续工艺进行的混合通常在挤出机中进行，该挤出机的温度升高到足以使聚合物基质熔化的程度，且在进料喉处、或通过下游的注射或侧进料器添加所有的添加剂。挤出机速度范围可为约200至约700转/分钟(rpm)，优选为约300至约500rpm。通常，将挤出机的输出物制成粒状，供后续形成、挤出、模塑、热成形、发泡、压延和/或用其它方法加工成塑料制品。
后续的形成、挤出、模塑、热成形、发泡、压延和/或其它加工技术是热塑性聚合物工程领域的技术人员所熟知的。不需要过多的实验，仅仅需要参考诸如“《挤出，权威加工指南和手册》(Extrusion,The Definitive Processing Guide and Handbook)”；“《模塑部件收缩和翘曲手册》(Handbook of Molded Part Shrinkage and Warpage)”；“《专业模塑技术》(Specialized Molding Techniques)”；“《旋转模塑技术》(Rotational MoldingTechnology)”和“《模具、工具和模头修补焊接手册》(Handbook of Mold,Tool and DieRepair Welding)”(Elsevier出版的《塑料设计库》(Plastics Design Library)系列的所有部分)的出版物，本领域技术人员就能使用本发明的配混物制得具有任何想得到的形状和外观的制品。
在一些实施方式中，热塑性弹性体配混物可通过进一步加工进行发泡。例如，热塑性弹性体配混物还可以与包括物理发泡剂(例如二氧化碳、氮、或空气)和/或化学发泡剂(例如在分解时释放气体的有机或无机化合物)组合，并且能被模塑、基础或以其它方式形成发泡塑料制品，如热塑性聚合物工程领域的技术人员所熟知的。
另外，在一些实施方式中，热塑性弹性体配混物和/或由其形成的塑料制品可以是至少部分交联的，或在一些实施方式中其通过进一步加工而完全交联。例如，交联可以通过化学交联技术或辐照交联技术来进行，如热塑性聚合物工程领域的技术人员所熟知的。
在一些实施方式中，本发明涉及制造塑料制品的方法。所述方法包括如下步骤：(a)提供如本文所述的热塑性弹性体配混物，以及(b)使热塑性弹性体配混物形成为塑料制品。
本发明的实用性
如上所讨论的，已经发现，通过将高软化点增粘剂添加到聚烯烃弹性体中以提供热塑性弹性体配混物，聚烯烃弹性体的POE Tanδ峰值温度可以迁移至较高的温度(即，配混物Tanδ峰值温度)。有利的是，聚烯烃弹性体的阻尼能力可以提高，以用于给定温度(例如至少-10℃、或至少0℃)下、或在室温或高于室温下的目标终端用途应用。
因此，本发明的热塑性弹性体配混物可用于需要TPE物理性质，例如柔性、伸长率、和/或柔软的或丝滑觉的任意塑料制品，同时还提供有用的阻尼能力以用于例如至少-10℃、或至少0℃、或室温、或高于室温的温度下的应用。
由于其有用性和多功能性，本发明的热塑性弹性体配混物具有可用于多种不同的工业领域中的各种阻尼应用的潜力，包括但不限于：汽车和运输；家用设施；工业设备；电子；声学；通信；医疗保健和医疗；国防；安保；个人安全；运动防护；和获益于配混物的独特的性能组合的其它工业领域或应用。
实施例
提供了本发明的多种实施方式的热塑性弹性体配混物的非限制性实施例。
下表2显示了实施例1至13和比较例A至B的热塑性弹性体配混物的成分的来源。
Figure BDA0002478423600000141
热塑性弹性体配混物的实施例进行配混并在400℉的温度和500转/分钟(rpm)的混合速度下在双螺杆挤出机上挤出为粒料。随后，通过注塑来制备测试样品板，然后对所记录性质进行评估。下表3示出比较例A的配方和某些性质。
Figure BDA0002478423600000151
下表4显示实施例1至4的配方和某些性质。
Figure BDA0002478423600000161
Figure BDA0002478423600000171
下表5显示实施例5至10和比较例B的配方和某些性质。
Figure BDA0002478423600000181
Figure BDA0002478423600000191
Figure BDA0002478423600000201
下表6显示实施例11至13的配方和某些性质。
Figure BDA0002478423600000211
因此，需要基于除SBC之外的TPE(即，包含低于主要量的SBC或不含SBC的化合物)、但在室温或高于室温时也呈现出有用的阻尼性能的阻尼热塑性弹性体配混物。无需过度实验，本领域普通技术人员可以利用本发明的书面描述(包括实施例)来配制热塑性弹性体配混物，该热塑性弹性体配混物基于除SBC之外的TPE(即，包含低于主要量的SBC或不含SBC的配混物)、但在室温或高于室温时也呈现出有用的阻尼性能。
除非另有说明，否则本发明实施方式中涉及的所有文献通过引用整体结合到本文中。任何文献的引用并不构成承认其是相对本发明的现有技术。
虽然说明并描述了本发明的具体实施方式，但是对于本领域技术人员显而易见的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以进行各种其他变化和修改。因此，所附权利要求意在涵盖本发明范围内的所有这些改变和改进。

Claims (20)

1.一种热塑性弹性体配混物，其包含：
(a)具有POE Tanδ峰值温度的聚烯烃弹性体；
(b)增粘剂，其具有根据ASTM 6493的至少为约80℃的软化点；和
(c)任选的具有SBC Tanδ峰值温度的苯乙烯类嵌段共聚物，前提是，当存在苯乙烯类嵌段共聚物时，聚烯烃弹性体以相对于苯乙烯类嵌段共聚物不小于约1:1的重量比存在；
其中，配混物具有配混物Tanδ峰值温度，并且配混物Tanδ峰值温度大于POE Tanδ峰值温度；并且
当存在苯乙烯类嵌段共聚物时，配混物Tanδ峰值温度大于SBC Tanδ峰值温度。
2.如权利要求1所述的配混物，其中，存在苯乙烯嵌段共聚物，并且聚烯烃弹性体与苯乙烯嵌段共聚物的重量比不小于约3:1。
3.如权利要求1或权利要求2所述的配混物，其中，存在苯乙烯嵌段共聚物，并且聚烯烃弹性体与苯乙烯嵌段共聚物的重量比不小于约8:1。
4.如权利要求1至3中任一项所述的配混物，其中，所述苯乙烯嵌段共聚物选自下组：苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯(SEPS)嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯/乙烯/丙烯-苯乙烯(SEEPS)嵌段共聚物、苯乙烯-异丁烯-苯乙烯(SIBS)嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)嵌段共聚物以及它们的组合。
5.如权利要求1至4中任一项所述的配混物，其中，所述配混物不含苯乙烯嵌段共聚物，但苯乙烯-乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯(SEEPS)嵌段共聚物除外。
6.如权利要求1所述的配混物，其中，所述配混物不含苯乙烯类嵌段共聚物。
7.如权利要求1至6中任一项所述的配混物，其中，聚烯烃弹性体选自下组：基于丙烯的弹性体、乙烯/α-烯烃无规共聚物、乙烯/α-烯烃嵌段共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物以及它们的组合。
8.如权利要求1至7中任一项所述的配混物，其中，聚烯烃弹性体是基于丙烯的弹性体；基于源自丙烯的单元、源自乙烯的单元和源自二烯的单元的组合重量，所述基于丙烯的弹性体包含：(a)至少60重量％的源自丙烯的单元、(b)至少约6重量％的源自乙烯的单元、以及(c)约0.3重量％至约10重量％的源自二烯的单元。
9.如权利要求1至8中任一项所述的配混物，其中，POE Tanδ峰值温度为约-65℃至约-20℃。
10.如权利要求1至9中任一项所述的配混物，其中，配混物Tanδ峰值温度为至少0℃。
11.如权利要求1至10中任一项所述的配混物，其中，根据ASTM 6493，增粘剂的软化点范围为约80℃至约150℃。
12.如权利要求1至11中任一项所述的配混物，其中，增粘剂的重均分子量范围为约400至约3500。
13.如权利要求1至12中任一项所述的配混物，其中，增粘剂包含饱和的脂环族无定形烃树脂。
14.如权利要求1至13中任一项所述的配混物，其中，聚烯烃弹性体相对于增粘剂的重量比为约1:1至约3:1。
15.如权利要求1至14中任一项所述的配混物，其中，配混物还包含非弹性体热塑性聚合物。
16.如权利要求1至15中任一项所述的配混物，其中，配混物还包含选自下组的至少一种添加剂：抗氧化剂和稳定剂；起泡剂和发泡剂；着色剂；交联剂；填料；阻燃剂和烟雾抑制剂；冲击改性剂；增塑剂；紫外线吸收剂；蜡；和它们的组合。
17.一种塑料制品，其由如权利要求1至16中任一项所述的配混物形成。
18.如权利要求17所述的塑料制品，其中，塑料制品进行发泡。
19.如权利要求17或权利要求18所述的塑料制品，其中，塑料制品至少部分交联。
20.一种用于制备塑料制品的方法，所述方法包括以下步骤：
(a)提供如权利要求1至16中任一项所述的配混物；以及
(b)使配混物形成为塑料制品。
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