CN114989534A - 热塑性弹性体组合物和使用其制造的热塑性弹性体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及热塑性弹性体组合物和使用其制造的热塑性弹性体，所述热塑性弹性体组合物包含：约80重量份的包含5‑亚乙基‑2‑降冰片烯(ENB)和聚乙烯的三元乙丙橡胶(EPDM)、约30重量份至约70重量份的聚丙烯、约20重量份至约40重量份的填料和约60重量份至约90重量份的增塑剂。

Description

热塑性弹性体组合物和使用其制造的热塑性弹性体
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年3月2日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2021-0027197的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本申请涉及同时具有改进的材料阻尼性质和压缩永久变形的EPDM/PP热塑性弹性体的组合物，以及使用其制造的热塑性弹性体。
背景技术
挡风雨条设置在车身或车门周围，从而帮助车门玻璃沿着正确的轨道运行或防止其在上下移动时与轨道脱离。此外，挡风雨条还起到密封功能，阻止异物(例如雪和雨)流入车门玻璃和车门之间。
特别地，内带挡风雨条密封车辆内部和车门玻璃，以阻止异物流入和风噪声。内带挡风雨条不仅需要密封性能，还需要优异的防尘和隔音性能。换句话说，车门玻璃和内带挡风雨条之间的摩擦可能会产生振动和噪声问题。
另一方面，EPDM/PP热塑性弹性体通过热固性弹性体(EPDM)和热塑性塑料(PP)的共混过程而制得，具体而言，通过共混过程中使EPDM交联的动态交联而制得。
这种EPDM/PP热塑性弹性体通过将热塑性塑料引入热固性弹性体(EPDM)中而制得，与传统的热固性弹性体不同，EPDM/PP热塑性弹性体可以再成型和回收利用，其特点在于既环保又具有比EPDM更低的密度。因此，EPDM/PP热塑性弹性体正作为一种环保且轻质的材料用于汽车工业。
然而，由于EPDM/PP热塑性弹性体的材料阻尼性质较差，当应用于内带挡风雨条时，在低温(约-4℃至约4℃)下出现由于摩擦而造成的噪声和振动的问题。此外，当材料阻尼增加时，压缩永久变形也增加，这对内带挡风雨条的密封性能产生不利影响。
发明内容
一个实施方案提供了一种热塑性弹性体组合物，其同时改进了材料阻尼性能和压缩永久变形，使得当应用于内带挡风雨条时，密封性能提高，同时摩擦噪声和振动减少，以改进情感品质。
根据一个实施方案，热塑性弹性体组合物包含：约80重量份的包含5-亚乙基-2-降冰片烯(ENB)和聚乙烯的三元乙丙橡胶(EPDM)、约30重量份至约70重量份的聚丙烯、约20重量份至约40重量份的填料和约60重量份至约90重量份的增塑剂。
基于三元乙丙橡胶的总重量，三元乙丙橡胶可以包含约5重量％至约10重量％的5-亚乙基-2-降冰片烯和约50重量％至约70重量％的聚乙烯。
基于三元乙丙橡胶的总重量，三元乙丙橡胶可以包含约8.9重量％至约10重量％的5-亚乙基-2-降冰片烯和约50重量％至约58重量％的聚乙烯。
三元乙丙橡胶可以具有约0％至约15.8％的结晶度、约2.26×10-4mol/ml至约2.68×10-4mol/ml的交联密度和约3.4至约4.3的分子量分布。
热塑性弹性体组合物可以包含约30重量份至约35重量份的聚丙烯。
聚丙烯可以具有约52％至约60％的结晶度。
热塑性弹性体组合物可以包含约85重量份至约90重量份的增塑剂。
热塑性弹性体组合物可以进一步包含约0.1重量份至约1.25重量份的交联剂。
热塑性弹性体组合物可以进一步包含约0.1重量份至约0.5重量份的交联助剂、约0.1重量份至约0.5重量份的抗氧化剂、约1重量份至约3重量份的表面改性剂、约1重量份至约3重量份的润滑剂、约1重量份至约3重量份的交联促进剂、约1重量份至约5重量份的紫外线稳定剂，或它们的混合物。
根据另一个实施方案，由根据一个实施方案的热塑性弹性体组合物制造的热塑性弹性体具有大于或等于约0.139的损耗因子(Tanδ)，并且具有小于或等于约45.44％的压缩永久变形。
热塑性弹性体可以具有约0.144至约0.158的损耗因子(Tanδ)和约29.53％至约35.35％的压缩永久变形。
在粘着滑动期间，热塑性弹性体可以具有小于或等于约0.9的静摩擦系数、小于或等于约0.69的动摩擦系数以及小于或等于约2.44g的最大加速度。
根据另一个实施方案，一种用于制造热塑性弹性体的方法包括：混合包含填料的粉末，将三元乙丙橡胶(EPDM)、聚丙烯(PP)和经混合的粉末引入挤出机中，在挤出机中混合三元乙丙橡胶和聚丙烯，以及使三元乙丙橡胶动态交联。
根据另一个实施方案，用于车辆的挡风雨条包含根据另一个实施方案的热塑性弹性体。
根据一个实施方案的热塑性弹性体组合物同时改进了材料阻尼性能和压缩永久变形，使得当应用于内带挡风雨条时，密封性能提高，同时摩擦噪声和振动减少，以改进情感品质。
附图说明
图1是示出根据一个实施方案的热塑性弹性体的制造过程的过程流程图。
图2是示出根据一个实施方案的用于车辆的挡风雨条的截面图。
图3是示出实验实施例2中根据EPDM的结晶度、交联密度和分子量分布的变化以及PP的结晶度的变化而测得的热塑性弹性体的材料阻尼性质的结果的图。
图4是示出实验实施例2中根据EPDM的结晶度、交联密度和分子量分布的变化以及PP的结晶度的变化而测得的热塑性弹性体的压缩永久变形的结果的图。
图5至图7是分别显示根据EPDM的ENB含量的EPDM粒径的电子显微照片。
图8是示出实验实施例3中根据交联剂含量、增塑剂含量和填料含量的变化而测得的热塑性弹性体的材料阻尼性质的结果的图。
图9是示出实验实施例3中根据交联剂含量、增塑剂含量和填料含量的变化而测得的热塑性弹性体的压缩永久变形的结果的图。
图10是示出实验实施例4中测量根据制备实施例1至5的热塑性弹性体的摩擦系数变化的结果的图。
图11是示出实验实施例4中测量根据制备实施例1至5的热塑性弹性体的摩擦振动加速度大小变化的结果的图。
具体实施方式
本申请的优点和特征及其实施方法通过以下参照附图描述的实施方案而变得显而易见。然而，实施方案不应被解释为限于本文阐述的实施方案。如果没有另外定义，本说明书中的所有术语(包括技术术语和科学术语)可以被定义为本领域技术人员通常理解的。此外，除非明确定义，否则不应理想地或过度地解释常用词典中定义的术语。
此外，除非有明确相反的描述，否则词语“包含”和诸如“包括”或“含有”的变体将被理解为暗示包含所述要素但不排除任何其它要素。
此外，除非另有说明，否则单数包括复数。
根据一个实施方案的热塑性弹性体组合物包含：约80重量份的三元乙丙橡胶(EPDM)、约30重量份至约70重量份的聚丙烯、约20重量份至约40重量份的填料和约60重量份至约90重量份的增塑剂。
本文使用的术语“约”或其等价形式包括由本领域普通技术人员确定的特定值在考虑与特定参数的测量相关的测量误差的情况下的可接受偏差范围内的陈述值和平均值。
热塑性弹性体组合物可以包含三元乙丙橡胶和聚丙烯的混合物作为基质树脂。
三元乙丙橡胶可以提高门侧挤出成型件的挤出成型性和回收率，并且增强耐候性和耐热性。
包含的三元乙丙橡胶的量可以为约80重量份。如果三元乙丙橡胶的含量过少，则挤出成型过程中产品流动性可能会出现缺陷，导致尺寸稳定性降低、难以成型、产品的回收率降低。如果三元乙丙橡胶含量过多，则成品硬度增加，对门侧性能影响较大的压缩载荷和压缩永久变形的特征可能会变差，当将最终产品安装在车门上时可能会出现操作困难。
三元乙丙橡胶可以包含5-亚乙基-2-降冰片烯(ENB)和聚乙烯。
基于三元乙丙橡胶的总重量，包含的聚乙烯的量可以为约50重量％至约70重量％，例如小于或等于约76重量％、小于或等于约62重量％、小于或等于约58重量％，或小于或等于约56重量％。随着三元乙丙橡胶中聚乙烯的含量减少，作为热塑性弹性体的材料阻尼性质的损耗因子(Tanδ)可能增加，而压缩永久变形可能降低。
如果基于三元乙丙橡胶的总重量，聚乙烯的含量小于约50重量％，则拉伸强度可能降低并且可能出现物理性质变差。如果聚乙烯的含量超过约70重量％，则结晶度可能会增加，使得压缩永久变形减少。
基于三元乙丙橡胶的总重量，包含的5-亚乙基-2-降冰片烯的量可以为约5重量％至约10重量％，例如大于或等于约5.7重量％、大于或等于约7.3重量％，或大于或等于约8.9重量％。随着三元乙丙橡胶中5-亚乙基-2-降冰片烯的含量增加，作为热塑性弹性体的材料阻尼性质的损耗因子(Tanδ)可能增加，而压缩永久变形可能降低。
当基于三元乙丙橡胶的总重量，5-亚乙基-2-降冰片烯的含量小于约5重量％时，可能难以挤出和注塑成型，并且当5-亚乙基-2-降冰片烯的含量超过约10重量％时，产品的硬度和强度增加，因此在挤出和注塑成型过程中可能难以切割。
随着三元乙丙橡胶中聚乙烯含量的增加，三元乙丙橡胶的结晶度增加，而随着5-亚乙基-2-降冰片烯含量的增加，三元乙丙橡胶的交联密度增加。因此，三元乙丙橡胶可以具有0％至15.8％的结晶度、约2.26×10-4mol/ml至约2.68×10-4mol/ml的交联密度和约3.4至约4.3的分子量分布。结晶度随着三元乙丙橡胶中PE含量的增加而增加，在制备三元乙丙橡胶时，分子量分布可能因聚合催化剂的不同而不同(齐格勒-纳塔-宽分布，茂金属-窄分布)。因此，随着三元乙丙橡胶的结晶度的降低，交联密度增加，分子量分布增加，作为热塑性弹性体的材料阻尼性质的损耗因子(Tanδ)可能增加，而压缩永久变形可能降低。
聚丙烯(PP)用于形成三元乙丙橡胶的基质并且增强耐油性和耐热性。基于约80重量份的三元乙丙橡胶，包含的聚丙烯的量可以为约30重量份至约70重量份，例如约30重量份至约35重量份。当包含的聚丙烯的量小于约30重量份时，由于流动性低而难以进行挤出成型，但是当包含的聚丙烯的量大于约70重量份时，由于成品硬度的增加使得性能可能变差，因此可能难以安装门侧挤压成型件。
聚丙烯可以是具有约52％至约60％结晶度的均聚丙烯。相对于聚乙烯的无规共聚物或嵌段共聚物，均聚丙烯具有更高的结晶度。由于聚丙烯具有较低的结晶度，作为热塑性弹性体的材料阻尼性质的损耗因子(Tanδ)可能增加，但其压缩永久变形可能降低。
增塑剂可以是例如高粘度石蜡油，并且高粘度石蜡油在约40℃下的运动粘度可以为约170或更高。
增塑剂促进制备热塑性弹性体组合物的可加工性并且还促进填料等的分散。此外，增塑剂用于降低热塑性弹性体组合物的硬度，从而增加塑性和成型性。
基于约80重量份的三元乙丙橡胶，包含的增塑剂的量可以为约60重量份至约90重量份，例如大于或等于约65重量份、大于或等于约75重量份，或大于或等于约85重量份。随着增塑剂含量的增加，作为热塑性弹性体的材料阻尼性质的损耗因子(Tanδ)可能增加，而压缩永久变形可能降低。
当包含的增塑剂的量小于约60重量份时，在挤出成型过程中流动性可能变差，这可能导致成型缺陷和加工缺陷，但是当包含的增塑剂的量大于约90重量份时，流动性可能增加，挤出形状变差并且需要较长的冷却时间。
热塑性弹性体组合物可以进一步包含交联剂。例如，交联剂可以包括酚醛树脂交联剂、过氧化物交联剂、硅烷交联剂或它们的组合。
交联剂的作用是使橡胶部分交联以表现出热塑性弹性体的性质。通过加入交联剂使橡胶部分(该部分为软链段)交联，并使用双螺杆挤出机通过动态交联制备热塑性弹性体，使其具有类似橡胶的粘度和弹性。在此，酚醛树脂交联剂是一种对水分非常敏感的化学品，因此在夏季可能会因吸水而造成问题，但是相比于酚醛树脂交联剂，过氧化物交联剂存在较少的因吸水而造成的问题。
例如，过氧化物交联剂可以具有2,5-二甲基-2,5-二-(叔丁基过氧)-己烷的结构，约170℃的半衰期温度，以及大于或等于约290的分子量。
基于约80重量份的三元乙丙橡胶，包含的交联剂的量可以为约0.1重量份至约1.25重量份，例如小于或等于约1.0重量份，或小于或等于约0.76重量份。随着交联剂的含量减少，作为热塑性弹性体的阻尼性质的损耗因子(Tanδ)可能增加。
当包含的交联剂的量小于约0.1重量份时，发生交联不充分，成品的性质和弹性变差，而当包含的交联剂的量大于约1.25重量份时，由于交联发生过多，外部可能观察到诸如鱼眼的异物，造成外观缺陷和挤出成型机的成型性缺陷。
填料可以是无机填料，例如，无机填料可以是粒径小于或等于约10μm且白度大于或等于约95％的碳酸钙。
基于约80重量份的三元乙丙橡胶，包含的填料的量可以为约20重量份至约40重量份。当包含的填料的量小于约20重量份时，其它材料的成本可能增加，填料效果可能不足，但是当包含的填料的量大于约40重量份时，由于材料的硬度增加和流动性降低，挤出成型可能难以进行。
热塑性弹性体组合物可以进一步包含其它添加剂，例如交联助剂、抗氧化剂、表面改性剂、润滑剂、交联促进剂、紫外线稳定剂或它们的混合物。例如，基于80重量份的三元乙丙橡胶，热塑性弹性体组合物可以进一步包含约0.1重量份至约0.5重量份的交联助剂、约0.1重量份至约0.5重量份的抗氧化剂、约1重量份至约3重量份的表面改性剂、约1重量份至约3重量份的润滑剂、约1重量份至约3重量份的交联促进剂、约1重量份至约5重量份的紫外线稳定剂，或它们的混合物。
例如，交联助剂可以是N,N'-间苯二马来酰亚胺、1,2-聚丁二烯或它们的混合物。
当交联助剂的用量小于约0.1重量份时，其效果可能不明显，但是当交联助剂的用量大于约0.5重量份时，由于过度交联产品表面可能会出现鱼眼，产品外观变差。
抗氧化剂具有大于或等于约120℃的熔点和大于或等于约95％的白度，例如可以是四(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯，四-(3-十二烷基硫代丙酸酯)或它们的混合物。
当抗氧化剂的用量小于约0.1重量份时，热塑性弹性体组合物的性质变差，并且当成品长时间使用时，其性能可能变差。当抗氧化剂的用量为约0.5重量份时，产品可能会出现起霜现象。
表面改性剂可以是例如聚丙烯基蜡。聚丙烯基蜡可以具有约0.90或更小的比重和约160℃或更高的熔点。
当表面改性剂的含量小于约1重量份时，提高成品耐划伤性的效果可能不足，因此其耐磨性可能变差，而当表面改性剂的含量大于约3重量份时，表面改性剂可能会转移到成品表面，无法实现产品特征。
紫外线稳定剂可以是例如苯并三唑型紫外线吸收剂、低聚HALS(受阻胺光稳定剂)型紫外线稳定剂或它们的混合物。
当紫外线稳定剂的含量小于约1重量份时，可能会因紫外线侵袭而导致表面发白和微裂纹，但是当紫外线稳定剂的含量大于约5重量份时，具有低分子量的紫外线稳定剂可能会转移到表面并导致产品外部起霜。
根据另一个实施方案，通过使用热塑性弹性体组合物制备热塑性弹性体。
如上所述，随着热塑性弹性体组合物的三元乙丙橡胶中聚乙烯的含量降低，但三元乙丙橡胶中5-亚乙基-2-降冰片烯的含量增加，三元乙丙橡胶的结晶度降低，但其交联密度增加，并且随着分子量分布的增加，作为热塑性弹性体的材料阻尼性质的损耗因子(Tanδ)可能增加，但是压缩永久变形可能降低。
此外，由于热塑性弹性体组合物的聚丙烯结晶度较低，增塑剂的含量增加，并且随着交联剂含量的减少，作为热塑性弹性体的材料阻尼性质的损耗因子(Tanδ)可能增加，但是压缩永久变形可能降低。
因此，在通过使用热塑性弹性体组合物制备的热塑性弹性体中，处于折衷关系的材料阻尼性能和压缩永久变形同时得到改善。
例如，当在室温(24℃)下测量时，热塑性弹性体的表现材料阻尼性能的损耗因子(Tanδ)可以大于或等于约0.139，例如大于或等于约0.140、大于或等于约0.141、大于或等于约0.142、大于或等于约0.143、大于或等于约0.144、大于或等于约0.145、大于或等于约0.148、大于或等于约0.149、大于或等于约0.150、大于或等于约0.152、大于或等于约0.153、大于或等于约0.155，或大于或等于约0.158，或约0.144至约0.158。
此外，当在低温(约-4℃至约4℃)下测量时，热塑性弹性体的表现材料阻尼性能的损耗因子(Tanδ)可以大于或等于约0.110，例如，大于或等于约0.114、大于或等于约0.115、大于或等于约0.116、大于或等于约0.117、大于或等于约0.118、大于或等于约0.121，大于或等于约0.122，大于或等于约0.123，或大于或等于约0.124。
表现材料阻尼性能的损耗因子(Tanδ)可以通过以下方式获得：使用TAInstruments制造的Q850设备(动态力学分析，DMA)以约0.2％的动态应变和约10Hz进行温度扫描，然后计算室温(约24℃)或低温(约-4℃至约4℃)下的每个平均Tanδ。
热塑性弹性体的压缩永久变形可以小于或等于约45.44％，例如小于或等于约43.75％，小于或等于约43.26％，小于或等于约43.13％，小于或等于约42.97％、小于或等于约40.49％、小于或等于约35.35％、小于或等于约34.59％、小于或等于约31.45％、小于或等于约30.94％，小于或等于约30.70％，小于或等于约30.44％，小于或等于约30.37％，小于或等于约30.29％，小于或等于约30.17％，小于或等于约30.04％、小于或等于约29.51％、小于或等于约28.17％、小于或等于约29.53％、小于或等于约29.51％、小于或等于约27.55％，或约29.53％至约35.35％。
压缩永久变形可以以如下方式测量：根据ISO815施加约25％的应变然后在约70℃的烘箱中继续约22小时。
此外，热塑性弹性体的静摩擦系数可以小于或等于约0.9，例如小于或等于约0.83，或小于或等于约0.69，动摩擦系数小于或等于约0.69，例如小于或等于约0.67，或小于或等于约0.64，并且表现粘着滑动期间的噪声加速度的最大加速度小于或等于约2.44g，例如小于或等于约1.38g，或小于或等于约1.03g(此处g是重力加速度单位，1g＝9.81m/s2)。
粘着滑动期间的摩擦系数和最大加速度可以以下方式获得：通过使用Zins-Ziegler Instrument GmbH制造的设备在约5N的竖直载荷下以约3mm/s进行摩擦测试从而测量粘着滑动期间的摩擦系数和加速度峰值。
因此，由于材料阻尼性能和压缩永久变形同时得到改善，热塑性弹性体当应用于内带挡风雨条时可改进密封性能，同时减少摩擦噪声和振动，从而有助于改进情感品质。
图1是示出根据另一个实施方案的制造热塑性弹性体的过程的过程流程图。
参考图1，用于制造热塑性弹性体的方法包括：粉末混合步骤(S1)、挤出机输入步骤(S2)、三元乙丙橡胶(EPDM)和聚丙烯(PP)的混合步骤(S3)，以及EPDM动态交联步骤(S4)。
在粉末混合步骤(S1)中，预先混合除三元乙丙橡胶(EPDM)和聚丙烯(PP)之外的诸如填料的粉末、其它添加剂等。具体地，在超级混合器中混合各种化学品以便将分散的化学品置入挤出机中。
在挤出机输入步骤(S2)中，将每种原材料置入挤出机中。具体地，通过定量供应设备将三元乙丙橡胶(EPDM)、聚丙烯(PP)和预先混和的粉末按预定比例置入挤出机中。
在EPDM和PP混合步骤(S3)中，每种原材料通过挤出机的螺杆和机筒之间的气隙而混合。
在EPDM动态交联步骤(S4)中，EPDM被动态交联。调节机筒温度并且组合螺杆以进行最佳动态交联反应。为了提高动态交联反应的效率，可以在螺杆组合中加入捏合部分(增强剪切力)以使EPDM颗粒变小。
最后，动态交联的热塑性弹性体产品可在卸料之后立即切割和造粒(S5)。
另外，根据另一个实施方案的用于车辆的挡风雨条包含根据另一个实施方案的热塑性弹性体。
图2是示出用于车辆的挡风雨条的截面图。参考图2，挡风雨条10可以包括密封唇11、植绒构件12、主体部分13、固定部分15和外壁密封唇16，所述植绒构件12与车门玻璃2形成接触表面，所述主体部分13包括插入其中并充当支撑件并由SUS材料制成的增强芯材，所述固定部分15沿着门板1的腰线部分固定在外侧，所述外壁密封唇16被门板1紧密支撑。
在此，密封唇11、固定部分15、外壁密封唇16或它们的组合可以包含热塑性弹性体。
下文呈现了本申请的具体实施例。然而，以下描述的实施例仅用于说明目的，且本申请的范围不限于此。
【制备实施例：热塑性弹性体的制备】
(制备实施例1)
通过按表1所示的比例混合组分并且使用双螺杆挤出机制备EPDM/PP热塑性弹性体。
(制备实施例2)
根据与制备实施例1相同的方法制备EPDM/PP热塑性弹性体组合物，不同之处在于如表1所示混合31重量份的聚丙烯(PP)。
(制备实施例3)
根据与制备实施例2相同的方法制备EPDM/PP热塑性弹性体组合物，不同之处在于混合包含56重量％聚乙烯(PE)的EPDM。
(制备实施例4)
根据与制备实施例3相同的方法制备EPDM/PP热塑性弹性体组合物，不同之处在于混合包含8.9重量％5-亚乙基-2-降冰片烯(ENB)的EPDM。
(制备实施例5)
根据与制备实施例4相同的方法制备EPDM/PP热塑性弹性体组合物，不同之处在于混合75重量份的增塑剂(加工油)。
(表1)
Figure BDA0003394433000000111
Figure BDA0003394433000000121
(单位：重量份)
1)交联剂：过氧化物
2)交联助剂：三聚氰酸三烯丙酯
3)润滑剂：硬脂酸
4)交联促进剂：氧化锌
5)填料：碳酸钙、炭黑
6)增塑剂：石蜡油
[实验实施例1]
通过使用注塑机将制备实施例1至5的热塑性弹性体组合物形成为每片2mm厚的片材，然后加工成用于评价性质的各种样品。
性质测试如下进行，结果示于表2和表3。
1)拉伸性质：根据ISO37标准通过使用Daekyung Engineering Co.,Ltd.制造的DUT-500C设备以500mm/min测量。
2)压缩永久变形：根据ISO815标准施加25％应变之后在70℃烘箱中进行22小时。
3)材料阻尼(Tanδ)：使用TA Instruments制造的Q850设备(动态力学分析，DMA)在0.2％的动态应变和10Hz下进行温度扫描之后，计算室温(24℃)或低温(-4℃至4℃)下的平均Tanδ。
4)摩擦系数和噪声加速度：通过使用Zins-Ziegler Instrument GmbH制造的设备在5N的竖直载荷下以3mm/s的速度下进行摩擦测试从而测量粘着滑动期间的摩擦系数和加速度峰值。
(表2)
Figure BDA0003394433000000131
(表3)
性质 单位 制备实施例1 制备实施例2 制备实施例3
静摩擦系数 - 0.9 0.83 0.69
动摩擦系数 - 0.67 0.69 0.64
最大加速度 g 2.44 1.38 1.03
参见表2，制备实施例1与制备实施例2相比，当PP含量从51重量份降低至31重量份时，50％模量、拉伸强度和拉伸伸长率分别降低50.0％、38.5％和36.7％，但是压缩永久变形提高了22.2％，材料阻尼也提高了3.6％。
制备实施例2与制备实施例3相比，当EPDM的PE含量从67重量％降低至56重量％时，50％模量和拉伸强度分别降低15.6％和7.7％，但是拉伸伸长率增加了7.5％。此外，压缩永久变形和材料阻尼分别提高了11.0％和3.5％。
制备实施例3与制备实施例4相比，当EPDM的ENB含量从5.7重量％增加至8.9重量％时，50％模量、拉伸强度和拉伸伸长率分别增加3.2％、14.3％和2.0％。此外，压缩永久变形和材料阻尼也分别提高了6.2％和4.0％。
制备实施例4与制备实施例5相比，当增塑剂(加工油)的含量从75重量份增加至85重量份时，50％模量、拉伸强度和拉伸伸长率分别下降16.4％、9.7％和2.0％。压缩永久变形几乎相似，材料阻尼提高了1.9％，其中制备实施例5具有29.53％的低压缩永久变形，并且表现出0.158的最高材料阻尼。
参见表3，制备实施例1至3相比，随着材料阻尼越高，静摩擦系数分别为0.90、0.83和0.69(下降7.8％和16.9％)，动摩擦系数分别为0.67、0.69和0.64(增加3.0％和下降7.2％)，其中制备实施例5的摩擦系数最低。当发生粘着滑动时，最大加速度分别为2.44、1.38和1.03(下降43.4％和25.4％)，证实制备实施例5具有降噪减振效果。
[实验实施例2]
在包含35.4重量％EPDM和13.7重量％PP的热塑性弹性体中，根据EPDM的结晶度、交联密度和分子量分布的变化以及PP的结晶度的变化，测量热塑性弹性体的材料阻尼性质和压缩永久变形，结果示于图3和图4。以与实验实施例1相同的方式测量材料阻尼性质和压缩永久变形。
在图3和图4中，TPV 60、TPV 70和TPV 80分别对应于PP含量为31重量份(14重量％)、51重量份(21重量％)和71重量份(27重量％)的情况。TPV 60、TPV 70和TPV 80的具体组成如表4所示。低EPDM结晶度、中等EPDM结晶度和高EPDM结晶度分别对应于EPDM的PE含量为56重量％、62重量％和67重量％的情况，低EPDM交联密度、中EPDM交联密度、高EPDM交联密度分别对应于EPDM的ENB含量为5.7重量％、7.3重量％和8.9重量％的情况。
(表4)
组分 TPV60 TPV70 TPV80
EPDM 80(35重量％) 80(33重量％) 80(30重量％)
PP 31(14重量％) 51(21重量％) 71(27重量％)
交联剂<sup>1)</sup> 0.76 0.76 0.76
交联助剂<sup>2)</sup> 0.27 0.27 0.27
润滑剂<sup>3)</sup> 1.7 1.7 1.7
交联促进剂<sup>4)</sup> 3 3 3
第一填料<sup>5)</sup> 13.5 13.5 13.5
第二填料<sup>6)</sup> 6 6 6
增塑剂<sup>7)</sup> 75 75 75
(单位：重量份)
1)交联剂：过氧化物
2)交联助剂：三聚氰酸三烯丙酯
3)润滑剂：硬脂酸
4)交联促进剂：氧化锌
5)第一填料：碳酸钙
6)第二填料：炭黑
7)增塑剂：石蜡油
参考图3和图4，EPDM的PE含量越低，交联密度越高，PP的结晶度越低，材料阻尼性质提高。
图5至图7是显示EPDM粒径随着EPDM的ENB含量而变化的电子显微照片。图5至图7分别显示了当EPDM的ENB含量为5.7重量％、7.3重量％和8.9重量％时的情况。
参考图5至图7，随着EPDM的ENB含量增加，EPDM的粒径(例如，平均直径)减小，分别为2.10μm、1.67μm和0.85μm。因此，随着EPDM的分散性提高，在EPDM与PP界面处的摩擦损失增加，具有提高弹力和永久变形，同时也增加阻尼的效果。
[实验实施例3]
在包含35.4重量％EPDM和13.7重量％PP的热塑性弹性体中，根据交联剂、增塑剂(加工油)和填料的各自含量变化，测量热塑性弹性体的材料阻尼性能和压缩永久变形，结果示于图8和图9。以与实验实施例1相同的方式测量材料阻尼性质和压缩永久变形。
在图8和图9中，“低、中和高”交联剂含量分别表示交联剂含量为0.76重量份(0.34重量％)、1.0重量份(0.44重量％)和1.25重量份(0.55重量％)、“低、中和高”加工油含量分别表示增塑剂含量为65重量份(30.1重量％)、75重量份(33.2重量％)和85重量份(36.0重量％)，“低、中和高”填料含量分别表示填料含量为10重量份(4.71重量％)、23.5重量份(10.4重量％)和30重量份(12.9重量％)。
参考图8和图9，当增塑剂含量增加时，阻尼性能提高，但是当交联剂含量增加时，阻尼性能反而变差，但是填料含量与阻尼性能无关。
[实验实施例4]
测量根据制备实施例1至5的热塑性弹性体的摩擦系数变化和摩擦振动加速度大小变化，结果示于图10和图11，并总结在表5中。
(表5)
摩擦系数 最大加速度
制备实施例1 0.278 2.44
制备实施例2 0.213 1.69
制备实施例3 0.235 1.38
制备实施例4 0.181 1.59
制备实施例5 0.208 1.03
参考图10、图11和表4，当阻尼提高时，静摩擦系数和摩擦振动大小减小。
因此，根据一个实施方案的EPDM/PP热塑性弹性体组合物具有增加材料阻尼并因此减少摩擦噪声和振动的效果。然后，当将该组合物应用于内带挡风雨条时，预计会通过改善密封性能并同时改善摩擦振动和噪声来提高情感品质。此外，可以根据组分的组成变化通过调整最终产品的物理性质而以各种方式应用该组合物。
虽然已经结合目前被认为是实际示例性实施方案的内容描述了本申请，但是应当理解，本申请不限于所公开的实施方案。相反，本申请旨在涵盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效布置。

Claims (14)

1.一种热塑性弹性体组合物，包含
80重量份的包含5-亚乙基-2-降冰片烯和聚乙烯的三元乙丙橡胶，
30重量份至70重量份的聚丙烯，
20重量份至40重量份的填料，和
60重量份至90重量份的增塑剂。
2.根据权利要求1所述的热塑性弹性体组合物，其中基于三元乙丙橡胶的总重量，三元乙丙橡胶包含5重量％至10重量％的5-亚乙基-2-降冰片烯和50重量％至70重量％的聚乙烯。
3.根据权利要求2所述的热塑性弹性体组合物，其中基于三元乙丙橡胶的总重量，三元乙丙橡胶包含8.9重量％至10重量％的5-亚乙基-2-降冰片烯和50重量％至58重量％的聚乙烯。
4.根据权利要求1所述的热塑性弹性体组合物，其中三元乙丙橡胶的结晶度为0％至15.8％，交联密度为2.26×10-4mol/ml至2.68×10-4mol/ml，分子量分布为3.4至4.3。
5.根据权利要求1所述的热塑性弹性体组合物，其中热塑性弹性体组合物包含30重量份至35重量份的聚丙烯。
6.根据权利要求1所述的热塑性弹性体组合物，其中聚丙烯的结晶度为52％至60％。
7.根据权利要求1所述的热塑性弹性体组合物，其中热塑性弹性体组合物包含85重量份至90重量份的增塑剂。
8.根据权利要求1所述的热塑性弹性体组合物，其中热塑性弹性体组合物进一步包含0.1重量份至1.25重量份的交联剂。
9.根据权利要求1所述的热塑性弹性体组合物，其中热塑性弹性体组合物包含0.1重量份至0.5重量份的交联助剂、0.1重量份至0.5重量份的抗氧化剂、1重量份至3重量份的表面改性剂、1重量份至3重量份的润滑剂、1重量份至3重量份的交联促进剂、1重量份至5重量份的紫外线稳定剂，或它们的混合物。
10.一种由权利要求1所述的热塑性弹性体组合物制造的热塑性弹性体，其具有
大于或等于0.139的损耗因子，和
小于或等于45.44％的压缩永久变形。
11.根据权利要求10所述的热塑性弹性体，其中热塑性弹性体具有
0.144至0.158的损耗因子，和
29.53％至35.35％的压缩永久变形。
12.根据权利要求10所述的热塑性弹性体，其中
热塑性弹性体的静摩擦系数小于或等于0.9，
动摩擦系数小于或等于0.69，并且
粘着滑动期间的最大加速度小于或等于2.44g。
13.一种用于制造根据权利要求10所述的热塑性弹性体的方法，包括
混合包含填料的粉末，
将三元乙丙橡胶、聚丙烯和经混合的粉末引入挤出机中，
在挤出机中混合三元乙丙橡胶和聚丙烯，以及
使三元乙丙橡胶动态交联。
14.一种用于车辆的挡风雨条，其包括根据权利要求10所述的热塑性弹性体。
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