CN116194528A - 用于层状制品的基于乙烯的共聚物和丙烯-α-烯烃-二烯组合物 - Google Patents
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Abstract
适合用于层状制品如软管和带子的弹性体组合物可以包含：5phr至80phr的包含55重量％至95重量％丙烯、2.5重量％至40重量％α‑烯烃和0.05重量％至25重量％二烯并具有5MU至90MU的门尼粘度(ML(1+4))的PEDM三元共聚物；20phr至95phr的基于乙烯的共聚物，其选自：(a)包含60重量％至95重量％乙烯、0重量％至10重量％的一种或多种二烯和5重量％至40重量％C3至C12α‑烯烃的结晶性基于乙烯的共聚物，(b)包含40重量％至59重量％乙烯、0重量％至10重量％的一种或多种二烯和40重量％至60重量％C3至C12α‑烯烃的无定形基于乙烯的共聚物，和(c)(a)和(b)的组合；和10phr至200phr的加工油。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年7月23日提交的USSN 63/055,665的优先权利益，其通过参考引入本文。
技术领域
本公开内容涉及包含基于乙烯的共聚物和丙烯-α-烯烃-二烯(PEDM)三元共聚物的适用于软管、带子和其它制品的弹性体组合物。
背景技术
弹性体聚合物配混物，如EP(D)M橡胶，广泛用于汽车和工业应用(例如，制动组件，引擎罩下软管，汽车辐射器冷却剂软管，空调软管，蒸汽软管，动力传送带，如V形带、平带、齿形或同步带、多肋带和传送带)，利用它们优异的热和氧化稳定性，以及它们对极性有机和水性无机流体的优异耐化学品性。
汽车冷却剂、空气和加热器软管、空调(A/C)和制动软管配制物所需的性能包括高的生坯和撕裂强度、老化后良好的性能保持与低温挠性和压缩形变的平衡，以及容易混合和加工的性能。带子，如输送带，具有类似的要求。EP(D)M弹性体提供这些性能，并且已广泛接受为用于广泛应用所选用的可靠材料，例如通用软管、耐热软管、高耐热软管、传动带、输送带等。
加工软管和带子配混物的挑战之一是具有足够的构建粘性(building tack)，这是在加工期间保持橡胶层组件粘附在一起所需的，以防止在固化之前劣化。也就是说，软管和带子是具有多个金属和橡胶层的多层配混物，所述多个金属和橡胶层应在固化之前粘附。增粘剂树脂(例如，ESCOREZTM)已用于改善构建粘性，但通常导致有限的改善，但固化后的生坯强度和物理性能较低。
为了获得宽范围的拉伸强度和硬度，可以配混EP(D)M橡胶。除了满足机械性能如耐热性和压缩形变的典型要求之外，冷却剂软管EP(D)M还提供良好的低温密封性能和耐电化学性能。
此外，弹性体软管主体可以包括一个或多个弹性体软管层。带子构造典型地包括弹性体带体、嵌入所述带体的螺旋的或成螺旋形卷绕的张力帘线(tension cord)或其它织物承拉构件和通常嵌入所述带体或覆盖所述带表面中一个或多个的其它织物加强件。
弹性体软管体，或弹性体带体，可以包括一种或多种硫化橡胶组合物，或弹性体组合物，例如热塑性弹性体组合物。弹性体组合物传统上包括乙烯-丙烯-(非必要的二烯)聚合物，称为EP(D)M聚合物或EP(D)M橡胶。基于EP(D)M聚合物的弹性体组合物需要在硫化和未硫化状态下均具有可加工性和物理性能的适合组合以满足制造和终端用途应用要求。
用于软管或输送机/传送带应用的硫化EP(D)M组合物中目前缺乏的性能的实例是压缩形变、交联密度、粘性和生坯强度，特别是这两者之间的平衡。粘性是将两个相同的组合物样品(例如，橡胶试样)分离所要求的最大力，而生坯强度是在组合物样品(例如，橡胶试样)的一定程度延伸下例如25％下测量的拉伸模量。这里所使用的“生坯”修饰术语并且意指未固化。
从制造的角度来看，对于未硫化的EP(D)M组合物，从压延辊出来的未固化弹性体片材应具有足够的粘性，以允许将各个片材拼接以形成比压延片材离开辊时的宽度大几倍的片材。未硫化的弹性体应该还具有足够的生坯强度以辊压到心轴上而不会下垂。然而，已经发现EP(D)M聚合物对于用作(制造)软管和输送机/传动带具有不足的粘性和可能的生坯强度。
粘性和生坯强度受聚合物结晶度的影响。结晶度越低导致粘性越大。例如，EP(D)M组合物的粘性可以通过降低EP(D)M聚合物的乙烯含量并从而降低结晶度来改变。然而，较低的结晶度降低生坯强度。此外，较低的结晶度对例如耐磨性的性能有害，耐磨性对于软管和输送机/传动带也是重要的性能。实际上，设计具有这些截然不同的聚合物特征以满足粘性和生坯强度要求的单一聚合物(或聚合物组合物)在产生可接受的聚合物合成方法方面提出了挑战。
烃增粘剂已经用作EP(D)M组合物中的添加剂以增强粘性。然而，非氢化增粘剂与EP(D)M共硫化，但至少部分地由于它们的不饱和度而不显示长期耐热性。氢化增粘剂显示出更好的热稳定性。然而，由于与EP(D)M未交联，它们更昂贵并且可能对固化和机械性能有害。此外，增粘性树脂当作为添加剂引入而不是替换EP(D)M聚合物组分时在方向上增加EP(D)M化合物成本。
需要具有足够粘性、生坯强度(green strength)、压缩形变(compression set)、拉伸和伸长率的聚合物和聚合物组合物以便用于软管和输送机/传动带。特别地，仍然需要改善软管的性能，例如耐热性、压缩形变、挤出、拉伸和伸长率。
发明内容
发明概述
本公开内容涉及包含基于乙烯的共聚物和丙烯-α-烯烃-二烯(PEDM)三元共聚物的弹性体组合物，其用于包含此种共聚物和三元共聚物的共混物的软管、带子和其它制品。
本公开内容包括弹性体组合物，其包含：5phr至80phr的包含55重量％至95重量％丙烯、2.5重量％至40重量％α-烯烃和0.05重量％至25重量％二烯的PEDM三元共聚物，所述重量％基于所述PEDM三元共聚物的重量，其中所述PEDM三元共聚物具有5MU至90MU的门尼粘度(ML(1+4))；20phr至95phr的基于乙烯的共聚物，其选自：(a)包含60重量％至95重量％乙烯、0重量％至10重量％的一种或多种二烯和5重量％至40重量％C3至C12α-烯烃的结晶性基于乙烯的共聚物，所述重量％基于所述结晶性基于乙烯的共聚物的总重量，(b)包含40重量％至59重量％乙烯、0重量％至10重量％的一种或多种二烯和40重量％至60重量％C3至C12α-烯烃的无定形基于乙烯的共聚物，所述重量％基于所述无定形基于乙烯的共聚物的总重量，和(c)(a)和(b)的组合；和10phr至200phr的加工油。
本公开内容还包括软管，其包括：内部橡胶管；围绕所述内部橡胶管的增强织物；和围绕所述增强织物的橡胶层；其中所述内部橡胶管和/或橡胶层包含弹性体组合物，所述弹性体组合物包含：5phr至80phr的包含55重量％至95重量％丙烯、2.5重量％至40重量％α-烯烃和0.05重量％至25重量％二烯的PEDM三元共聚物，所述重量％基于所述PEDM三元共聚物的重量，其中所述PEDM三元共聚物具有5MU至90MU的门尼粘度(ML(1+4))；20phr至95phr的基于乙烯的共聚物，其选自：(a)包含60重量％至95重量％乙烯、0重量％至10重量％的一种或多种二烯和5重量％至40重量％C3至C12α-烯烃的结晶性基于乙烯的共聚物，所述重量％基于所述结晶性基于乙烯的共聚物的总重量，(b)包含40重量％至59重量％乙烯、0重量％至10重量％的一种或多种二烯和40重量％至60重量％C3至C12α-烯烃的无定形基于乙烯的共聚物，所述重量％基于所述无定形基于乙烯的共聚物的总重量，和(c)(a)和(b)的组合；和10phr至200phr的加工油。
本公开内容还包括软管，其包括：内部橡胶管；围绕所述内部橡胶管的增强织物；和围绕所述增强织物的橡胶层；其中所述内部橡胶管和/或橡胶层包含弹性体组合物，所述弹性体组合物包含：5phr至50phr的PEDM，其中所述PEDM三元共聚物具有5MU至90MU的门尼粘度(ML(1+4))；50phr至95phr的基于乙烯的共聚物，其选自：(a)包含60重量％至95重量％乙烯、0重量％至10重量％的一种或多种二烯和5重量％至40重量％C3至C12α-烯烃的结晶性基于乙烯的共聚物，所述重量％基于所述结晶性基于乙烯的共聚物的总重量，(b)包含40重量％至59重量％乙烯、0重量％至10重量％的一种或多种二烯和40重量％至60重量％C3至C12α-烯烃的无定形基于乙烯的共聚物，所述重量％基于所述无定形基于乙烯的共聚物的总重量，和(c)(a)和(b)的组合；和10phr至200phr的加工油。
本公开内容还包括带子，其包括：第一外部橡胶层；第二外部橡胶层；和在所述第一和第二外部橡胶层之间的增强织物；其中所述第一外部橡胶层和/或第二外部橡胶层包含弹性体组合物，所述弹性体组合物包含：5phr至80phr的包含55重量％至95重量％丙烯、2.5重量％至40重量％α-烯烃和0.05重量％至25重量％二烯的PEDM三元共聚物，所述重量％基于所述PEDM三元共聚物的重量，其中所述PEDM三元共聚物具有5MU至90MU的门尼粘度(ML(1+4))；20phr至95phr的基于乙烯的共聚物，其选自：(a)包含60重量％至95重量％乙烯、0重量％至10重量％的一种或多种二烯和5重量％至40重量％C3至C12α-烯烃的结晶性基于乙烯的共聚物，所述重量％基于所述结晶性基于乙烯的共聚物的总重量，(b)包含40重量％至59重量％乙烯、0重量％至10重量％的一种或多种二烯和40重量％至60重量％C3至C12α-烯烃的无定形基于乙烯的共聚物，所述重量％基于所述无定形基于乙烯的共聚物的总重量，和(c)(a)和(b)的组合；和10phr至200phr的加工油。
本公开内容还包括带子，其包括：第一外部橡胶层；第二外部橡胶层；和在所述第一和第二外部橡胶层之间的增强织物；其中所述第一外部橡胶层和/或第二外部橡胶层包含弹性体组合物，所述弹性体组合物包含：5phr至80phr的PEDM三元共聚物，其中所述PEDM三元共聚物具有5MU至90MU的门尼粘度(ML(1+4))；20phr至95phr的包含60重量％至95重量％乙烯、0重量％至10重量％的一种或多种二烯和5重量％至40重量％C3至C12α-烯烃的结晶性基于乙烯的共聚物，所述重量％基于所述结晶性基于乙烯的共聚物的总重量；0phr至75phr的包含40重量％至59重量％乙烯、0重量％至10重量％的一种或多种二烯和40重量％至60重量％C3至C12α-烯烃的无定形基于乙烯的共聚物，所述重量％基于所述无定形基于乙烯的共聚物的总重量；和10phr至30phr的加工油。
本公开内容还包括带子，其包括：第一外部橡胶层；第二外部橡胶层；和在所述第一和第二外部橡胶层之间的橡胶表层(skim layer)和增强织物的交替层；其中所述第一外部橡胶层和/或第二外部橡胶层和/或橡胶表层包含弹性体组合物，所述弹性体组合物包含：5phr至80phr的PEDM三元共聚物，其中所述PEDM三元共聚物具有5MU至90MU的门尼粘度(ML(1+4))；20phr至95phr的包含60重量％至95重量％乙烯、0重量％至10重量％的一种或多种二烯和5重量％至40重量％C3至C12α-烯烃的结晶性基于乙烯的共聚物，所述重量％基于所述结晶性基于乙烯的共聚物的总重量；0phr至75phr的包含40重量％至59重量％乙烯、0重量％至10重量％的一种或多种二烯和40重量％至60重量％C3至C12α-烯烃的无定形基于乙烯的共聚物，所述重量％基于所述无定形基于乙烯的共聚物的总重量；和10phr至30phr的加工油。
附图简述
包括以下附图以说明实施方案的某些方面，并不应该看作排它性实施方案。如阅读了本公开内容的本领域技术人员将想到的那样，所公开的主题能够在形式和功能上进行大量修改、变更、组合以及等同形式。
图1是根据本公开内容的一些实施方案的传动带的局部透视图。
图2是根据本公开内容的另一个实施方案的传动带的局部透视图。
图3是根据本公开内容的又一个实施方案的传动带的局部透视图。
图4示出了示例性输送带构造，其按顺序包括(a)覆盖橡胶层，(b)织物和橡胶表皮的交替层，以及(c)底部橡胶层408。
图5示出了示例性软管构造，其依次包括(a)内部橡胶管，(b)增强织物，和(c)外部橡胶层。
发明详述
本公开内容的实施方案包括弹性体组合物(例如，用于带子和/或软管)，其包含PEDM三元共聚物(例如，占组合物的5phr至80phr)、基于乙烯的共聚物(例如，20phr至95phr)和加工油(例如，10phr至200phr)。基于乙烯的共聚物可以是结晶性基于乙烯的共聚物、无定形基于乙烯的共聚物或其组合。有利地，此类组合物提供改进的生坯粘性、在老化后的粘性、生坯强度、压缩形变、拉伸和伸长率。由于这些改进的性能，本文所述的组合物可用于制备更高质量的汽车和工业软管和带子(例如，动力传送带和输送带)。此外，本文所述的弹性体组合物可以更容易地挤出，这可以进一步改进所得软管和带子的物理性能，因为存在更少的缺陷、气泡和空隙。
例如，用于带子(例如，输送带、传动带等)的优选弹性体组合物可包含5phr至80phr的丙烯-α-烯烃-二烯(PEDM)三元共聚物，其包含55重量％至95重量％丙烯、2.5重量％至40重量％α-烯烃和0.05重量％至25重量％二烯，所述重量％基于所述PEDM三元共聚物的重量，其中所述PEDM三元共聚物具有5MU至90MU的125℃门尼粘度(ML(1+4))；20phr至95phr的包含60重量％至95重量％乙烯、0重量％至10重量％的一种或多种二烯和5重量％至40重量％C3至C12α-烯烃的结晶性基于乙烯的共聚物，所述重量％基于所述结晶性基于乙烯的共聚物的总重量；0phr至75phr的包含40重量％至59重量％乙烯、0重量％至10重量％的一种或多种二烯和40重量％至60重量％C3至C12α-烯烃的无定形基于乙烯的共聚物，所述重量％基于所述无定形基于乙烯的共聚物的总重量；和10phr至30phr的加工油。
在另一个实例中，用于软管的优选弹性体组合物可包含5phr至50phr的丙烯-α-烯烃-二烯(PEDM)三元共聚物，其包含55重量％至95重量％丙烯、2.5重量％至40重量％α-烯烃和0.05重量％至25重量％二烯，所述重量％基于所述PEDM三元共聚物的重量，其中所述PEDM三元共聚物具有5MU至90MU的门尼粘度(ML(1+4))；50phr至95phr的基于乙烯的共聚物，其选自：(a)包含60重量％至95重量％乙烯、0重量％至10重量％的一种或多种二烯和5重量％至40重量％C3至C12α-烯烃的结晶性基于乙烯的共聚物，所述重量％基于所述结晶性基于乙烯的共聚物的总重量，(b)包含40重量％至59重量％乙烯、0重量％至10重量％的一种或多种二烯和40重量％至60重量％C3至C12α-烯烃的无定形基于乙烯的共聚物，所述重量％基于所述无定形基于乙烯的共聚物的总重量，和(c)(a)和(b)的组合；和10phr至200phr的加工油。
定义
本文所使用的术语“共聚物”指在包括具有两种或更多种单体的聚合物。本文所使用的术语“聚合物”包括，但不限于，均聚物、共聚物、三元共聚物等和它们的合金(alloy)和共混物。本文所使用的术语"三元共聚物"是指由三种不同单体合成的聚合物。在一些实施方案中，三元共聚物可以如下制备：(1)同时将所有三种单体混合或(2)顺序引入不同共聚单体。共聚单体的混合可以在串联和/或并联的一个、两个或可能地三个不同反应器中进行。本文所使用的术语“聚合物”还包括抗冲、嵌段、接枝、无规和交替和梯度共聚物。术语"聚合物"应该还包括所有可能的几何形状的组成部分，除非另外特别说明。此种构型可以包括全同立构、间同立构和无规(即，无规立构)对称的。
本文所使用的术语"共混物"是指两种或更多种聚合物的混合物。共混物可以通过例如溶液共混、熔融混合或在剪切混合器中配混来制备。溶液共混通常用于制备包含捆束丁基橡胶(baled butyl rubber)、增粘剂和油的粘合剂配方。然后，将溶液共混涂覆在织物基材上，并蒸发溶剂以留下粘合剂。
本文所使用的术语“单体”或“共聚单体”可以是指用来形成聚合物的单体(即呈聚合之前的形式的未反应的化学物质)并且还可以是指已经结合到聚合物中后的单体(本文也称作“[单体]-衍生的单元”)。本文论述了不同单体，丙烯单体、乙烯单体和二烯单体。
本文所使用的术语“基于乙烯的共聚物”包括衍生自乙烯、含3个或更多碳原子(例如，3-12个碳原子或6-10个碳原子)的α-烯烃、和非必要地，二烯的共聚物。在优选的实施方案中，基于乙烯的共聚物是乙烯-丙烯共聚物或乙烯-丙烯-二烯聚合物。
如本文所用，“乙烯-丙烯-二烯聚合物”(EP(D)M)被定义为具有乙烯含量(衍生自乙烯单体)和丙烯含量(衍生自丙烯单体)以及非必要地，二烯含量(衍生自二烯单体，优选非共轭二烯单体)的共聚物。乙烯含量可以为40重量％至95重量％(例如，41重量％至95重量％，例如45重量％至90重量％，例如50重量％至80重量％)，二烯含量为0重量％至10重量％，并且其余部分(即聚合物的剩余重量％)主要(例如，允许少量杂质)或完全为丙烯含量，基于所述聚合物的重量。EP(D)M可以具有15至100的门尼粘度，(ML，1+4@125℃)(根据ASTM D1646-17测量)。术语“EP(D)M”和“EPDM”可互换地使用并具有相同意义，除非上下文另有规定(例如，当聚合物称为最后包含二烯单体(一种或多种)时)。
本文所使用的术语"丙烯-α-烯烃-二烯三元共聚物"包括衍生自丙烯、α-烯烃(优选乙烯)和二烯单体的聚合物。丙烯-α-烯烃-二烯三元共聚物可以简称为PEDM，即使考虑代替或补充乙烯的α-烯烃作为此种三元共聚物中的共聚单体，和/或考虑代替或补充二烯的多烯。
本文所使用的“phr”是指份/100份橡胶，其中“橡胶”是组合物的总橡胶含量。在本文，PEDM和基于乙烯的共聚物(例如，EP(D)M)都被认为贡献于总橡胶含量，以致在其中存在这两者的组合物中，“总橡胶”是PEDM和基于乙烯的共聚物的总重量。因此，例如，具有30重量份PEDM和70重量份基于乙烯的共聚物的组合物可以称为具有30phr PEDM和70phr基于乙烯的共聚物。添加到组合物中的其它组分基于phr计算。举例来说，向组合物中添加50phr的油意味着对于每100g组合的PEDM和基于乙烯的共聚物，组合物中存在50g油。除非另外规定，phr应该作为按重量计的phr。
本文所使用的“拉伸强度”是指施加于样品上以使样品断裂的应力的数量。它可以按帕斯卡或磅/平方英寸(PSI)表示。ASTM D412-16可以用于测定聚合物的拉伸强度。
本文所使用的“门尼粘度”是聚合物或聚合物组合物的门尼粘度。测定门尼粘度所分析的聚合物组合物应该基本上不含溶剂。例如，可以将样品放置在罩子中的沸水蒸汽台上以使大部分溶剂和未反应的单体蒸发，然后在试验之前根据实验室分析技术在真空烘箱中干燥过夜(12小时，90℃)，或可以从脱挥发的聚合物(即，工业规模方法中的脱挥发后的聚合物)取得试验用样品。除非另有说明，使用门尼粘度计根据ASTM D1646-17测量门尼粘度，但是对所述程序作出以下修改/澄清。首先，在试验之前在压塑压机的两个热板之间压制样品聚合物。平板温度是125℃+/-10℃而不是ASTM D1646-17中推荐的50℃+/-5℃，因为50℃不能引起足够的密集化。另外，虽然ASTM D1646-17允许对于模头保护的一些选项，但是如果两个选项提供抵触结果，则应该使用PET 36微米作为模头保护。另外，ASTM D1646-17没有在第8段中指示样品重量；因此，在结果可基于样品重量变化的程度上，在ASTMD1646-17第8段中使用21.5+/-2.7g的样品重量测定的门尼粘度将作为标准。最后，D1646-17第8段中给出的在试验之前的其余程序是在空气中23+/-3℃保持30min；本文报道的门尼值是在空气中在24+/-3℃静置30min后测定的。根据ASTM D1646-17试验方法将样品置于转子的任一侧上；通过测定门尼粘度的传感器测量使粘度计转子以2rpm转动所要求的扭矩。结果作为门尼单位(ML，1+4@125℃)报道，其中M是门尼粘度数值，L表示大转子(ASTMD1646-17中定义为ML)，1是预热时间(以分钟为单位)，4是电机启动后的样品运转时间(以分钟为单位)，125℃是试验温度。因此，通过上述方法测定的为90的门尼粘度将报道为90MU(ML，1+4@125℃)的门尼粘度。备选地，门尼粘度可以报道为90MU；在此种情况，除非另作说明，应该认为使用刚才描述的方法测定此种粘度。在有些情况下，可以使用较低的试验温度(例如，100℃)，在这种情况下，门尼报道为门尼粘度(ML，1+4@100℃)，或@T℃，其中T是试验温度。
本文使用的数值范围包括所述范围中列举的数值。例如，数值范围"1重量％至10重量％"包括在所述范围内的1重量％和10重量％。
室温是23℃，除非另有说明。
弹性体组合物
本文所述的弹性体组合物包含：5至80重量份phr的包含55重量％至95重量％丙烯、2.5重量％至40重量％α-烯烃和0.05重量％至25重量％二烯的PEDM三元共聚物，所述重量％基于所述PEDM三元共聚物的重量，其中所述PEDM三元共聚物具有5MU至90MU的门尼粘度(ML(1+4))；20phr至95phr的基于乙烯的共聚物；和10phr至200phr的加工油。所述基于乙烯的共聚物可以是：(a)包含60重量％至95重量％乙烯、0重量％至10重量％的一种或多种二烯和5重量％至40重量％C3至C12α-烯烃的结晶性基于乙烯的共聚物，所述重量％基于所述结晶性基于乙烯的共聚物的总重量，和(b)包含40重量％至59重量％乙烯、0重量％至10重量％的一种或多种二烯和40重量％至60重量％C3至C12α-烯烃的无定形基于乙烯的共聚物，所述重量％基于所述无定形基于乙烯的共聚物的总重量。在本文，橡胶部分(phr从其获得)累积地为PEDM三元共聚物、结晶性基于乙烯的共聚物和无定形基于乙烯的共聚物。
PEDM可以按5phr至80phr、或5phr至40phr、或10phr至30phr、或20phr至50phr、或30phr至70phr、或40phr至80phr、或45phr至80phr、或50phr至80phr存在于弹性体组合物中。例如，在带子组合物中，PEDM可以按5phr至80phr、或5phr至40phr、或10phr至30phr、或20phr至50phr、或30phr至70phr、或40phr至80phr、或45phr至80phr、或50phr至80phr存在于弹性体组合物中。在软管组合物中，PEDM可以按5phr至50phr，或5phr至20phr，或10phr至30phr，或20phr至50phr存在于弹性体组合物中。所述PEDM组合物在下面进一步描述。
基于乙烯的共聚物(结晶、无定形或其混合物)可以按20phr至95phr、或60phr至95phr、或70phr至90phr、或50phr至80phr、或30phr至70phr、或20phr至60phr、或20phr至55phr、或20phr至50phr存在于弹性体组合物中。下面进一步描述结晶性基于乙烯的共聚物组合物和无定形基于乙烯的共聚物组合物。
例如，在带子组合物中，基于乙烯的共聚物可以是结晶性基于乙烯的共聚物或结晶性基于乙烯的共聚物和无定形基于乙烯的共聚物的混合物。在带子组合物中，结晶性基于乙烯的共聚物可以按20phr至95phr、或60phr至95phr、或70phr至90phr、或50phr至80phr、或30phr至70phr、或20phr至60phr、或20phr至55phr、或20phr至50phr存在于弹性体组合物中，并且无定形基于乙烯的共聚物可以按0phr至75phr、或0phr(即，不存在)或1phr至10phr、或5phr至25phr、或20phr至50phr、或30phr至65phr、或50phr至75phr存在于弹性体组合物中。
例如，在软管组合物中，基于乙烯的共聚物可以是结晶性基于乙烯的共聚物、无定形基于乙烯的共聚物、或结晶性基于乙烯的共聚物和无定形基于乙烯的共聚物的混合物。在软管组合物中，基于乙烯的共聚物(结晶、无定形或其混合物)可以按50phr至95phr、或50phr至75phr、或60phr至90phr、或75phr至95phr存在于弹性体组合物中。在软管组合物中，结晶性基于乙烯的共聚物可以按0phr至75phr、或0phr(即不存在)、或1phr至10phr、或5phr至25phr、或20phr至50phr、或40phr至75phr、或70phr至95phr存在于弹性体组合物中，并且无定形基于乙烯的共聚物可以按0phr至75phr、或0phr(即不存在)、或1phr至10phr、或5phr至25phr、或20phr至50phr、或40phr至75phr、或70phr至95phr存在于弹性体组合物中。
加工油可以按10phr至200phr，或10phr至30phr，或30phr至75phr，或50phr至100phr，或75phr至150phr，或100phr至200phr存在于弹性体组合物中。根据最终用途应用或产品，弹性体组合物中加工油的量可以变化。例如，当最终用途应用或产品是带子(例如传动带或输送带)时，加工油可以优选按10phr至30phr，或10phr至15phr，或10phr至20phr，或15phr至30phr存在于弹性体组合物中。在另一实例中，当最终用途应用或产品是软管(例如汽车软管)时，加工油可以优选按10phr至200phr，或10phr至30phr，或30phr至75phr，或50phr至100phr，或75phr至150phr，或100phr至200phr存在于弹性体组合物中。
加工油，例如链烷烃(paraffinic)和/或异链烷烃(isoparaffinic)加工油(实例包括SUNPARTM 2280(可获自HollyFrontier Refining&Marketing LLC)；和IPOLTM2300(可获自GP Petroleum Limited)；和FLEXONTM 876、CORETM 600基料油、FLEXONTM 815和CORETM2500基料油(各自可获自ExxonMobil Chemical Company))。特别是在最终产物的颜色可能重要的实施方案中，白油(例如API第II组或API第III组基础油)可用作加工油。实例包括具有低(低于1重量％，例如低于0.1重量％)芳族和杂原子含量的链烷和/或异链烷油。本公开内容的组合物可包含1phr至150phr，例如50phr至100phr，例如60phr至80phr的加工油，或者对于海绵等级，50phr至200phr，例如70phr至150phr，例如80phr至100phr，并且优选的加工油具有80cSt至600cSt的40℃粘度。
本文所述的弹性体组合物还可包括添加剂，所述添加剂可包括但不限于，固化剂、交联剂、填料、增塑剂、增容剂、交联剂等及其任何组合。添加剂在下面进一步描述。
PEDM三元共聚物
本公开内容的PEDM三元共聚物具有0.005重量％至25重量％多烯(优选二烯)含量、2.5重量％至40重量％C2或C4至C12α-烯烃(优选乙烯)含量和55重量％至95重量％的丙烯含量，所述重量％基于所述PEDM三元共聚物的重量。
本文所述的组合物可包含单一PEDM三元共聚物或两种或更多种PEDM三元共聚物的混合物(例如，双反应器产物)。
本公开内容的PEDM三元共聚物包含50重量％到97重量％丙烯，基于所述PEDM三元共聚物的重量。丙烯含量的其它优选范围包括55重量％到95重量％，例如65重量％到95重量％，例如75重量％到95重量％，例如85重量％到95重量％，基于所述PEDM三元共聚物的重量。
本公开内容的PEDM三元共聚物包括2.5重量％至40重量％C2或C4至C12α-烯烃共聚单体(优选乙烯)，基于所述PEDM三元共聚物的重量。α-烯烃(例如乙烯)含量的其它优选范围包括2.5重量％至30重量％，例如2.5重量％至20重量％，例如2.5重量％至15重量％，例如2.5重量％至10重量％，或者10重量％至30重量％，例如15重量％至25重量％，基于所述PEDM三元共聚物的重量。C2或C4至C12α-烯烃共聚单体包括，但不限于乙烯、丁烯、戊烯、己烯、庚烯、辛烯、壬烯、癸烯、十一碳烯、十二碳烯及其支化异构体。乙烯是尤其优选的。
本公开内容的PEDM三元共聚物包含0.005重量％至25重量％，例如0.5重量％至20重量％，例如1重量％至15重量％，例如1.5重量％至10重量％，例如2.5重量％至7.5重量％的多烯含量(优选二烯含量)，基于所述PEDM三元共聚物的重量。在至少一个实施方案中，二烯是按0.005重量％至25重量％，例如0.5重量％至20重量％，例如1重量％至15重量％，例如1.5重量％至10重量％，例如2.5重量％至7.5重量％的量的5-乙叉基-2-降冰片烯含量，基于所述PEDM三元共聚物的重量。如所指出的那样，多烯优选是(但不必要是)二烯。适合的二烯可以是共轭或非共轭的。优选地，二烯是非共轭的。二烯包括，但不限于，5-乙叉基-2-降冰片烯(ENB)；1,4-己二烯；5-亚甲基-2-降冰片烯(MNB)；1,6-辛二烯；5-甲基-1,4-己二烯；3,7-二甲基-1,6-辛二烯；1,3-环戊二烯；1,4-环己二烯；乙烯基降冰片烯(VNB)；双环戊二烯(DCPD)和它们的组合。优选地，二烯是ENB或VNB。
使用配备有在线差示折光指数(DRI)、光散射(LS)和粘度计(VIS)检测器的Polymer Laboratories Model 220高温凝胶渗透色谱尺寸排阻色谱(GPC-SEC)可以测定分子量(数均分子量(Mn)、重均分子量(Mw)和z-均分子量(Mz))。使用三个PolymerLaboratories PLgel 10m Mixed-B柱分离，其中使用0.54ml/min的流量和300μL标称注射体积。检测器和柱容纳在维持于135℃的烘箱中。将从SEC柱排出的料流引导到miniDAWN(Wyatt Technology,Inc.)光流槽中，然后引导到DRI检测器中。粘度计在SEC烘箱内，布置在DRI检测器后。这些检测器的详述以及它们的校准已经由例如，T.Sun、P.Brant、R.R.Chance和W.W.Graessley描述在Macromolecules,第34卷，第19期，第6812-6820页(2001)中。
用于SEC实验的溶剂可以通过将作为抗氧化剂的6克丁基化羟基甲苯(BHT)溶解在4-升的Aldrich试剂级1,2,4-三氯苯(TCB)中制备。然后让所述TCB混合物滤过0.7微米玻璃预过滤器，随后滤过0.1微米Teflon过滤器。然后将所述TCB用在线脱气器进行脱气，然后进入SEC，聚合物溶液通过以下制备：将干燥聚合物置于玻璃容器内，加入所需量的BHT稳定化的TCB，然后将所述混合物在160℃下加热，同时连续搅拌大约2小时。以重量分析法测量所有的量。用于以质量/体积单位表示聚合物浓度的TCB密度可以是在22℃下1.463g/ml和在135℃下1.324g/ml。注射浓度可以为1mg/mL至2mg/mL，较低的浓度用于较高分子量的样品。运行每个样品之前，应该吹扫DRI检测器和注射器。然后可以将设备中的流速增加至0.5mL/分钟，并在注入第一样品之前使DRI稳定8至9小时。色谱图中各点的浓度(c)用以下方程式由减去基线的DRI信号(IDRI)计算：
c＝KDRIIDRI/(dn/dc)
其中KDRI是用分子量为600-10M的一系列的单分散的聚苯乙烯标准样品校正DRI所确定的常数，(dn/dc)是系统的折光指数增值。TCB在145℃和λ＝690nm下的折光指数n＝1.500。出于本公开内容及其权利要求的目的，对于乙烯-丙烯共聚物，(dn/dc)＝0.1048，对于包含ENB作为二烯的EPDM，(dn/dc)＝0.1048-0.0016ENB，其中ENB是乙烯-丙烯-二烯三元共聚物中的ENB含量(以重量％计)。在使用其它非共轭多烯代替ENB(或者除了ENB之外还使用其它非共轭多烯)的情况下，ENB取值为总非共轭多烯的重量百分率。其它聚合物和共聚物(包括PEDM三元共聚物)的值(dn/dc)则取值为0.1。此SEC法的整个描述中使用的参数的单位满足：浓度用g/cm3表示，分子量用g/mol表示，特性粘度用dL/g表示。
光散射(LS)检测器可以是例如，高温miniDAWN(Wyatt Technology,Inc.)。主组件是光流槽，30mW，690nm激光二极管光源，和一系列按45°、90°和135°的收集角放置的三个光控二极管。在色谱图的每一点上的聚合物分子量M通过使用静态光散射的Zimm模型分析LS输出值来测定(M.B.Huglin，Light Scattering from Polymer Solutions(聚合物溶液的光散射)，Academic Press，1971)：
这里，ΔR(θ)是在散射角θ下测量的过量瑞利散射强度，c是由DRI分析测定的聚合物浓度，A2是第二维里系数(出于本公开内容的目的，对于乙烯均聚物，A2＝0.0015，对于乙烯-丙烯共聚物，A2＝0.0015-0.00001EE，其中EE是乙烯-丙烯共聚物中以重量百分率计的乙烯含量，P(θ)是单分散无规线团的形状因子，Ko是系统的光学常数：
其中NA是阿佛伽德罗数，(dn/dc)是所述系统的折光指数增量。TCB在145℃和λ＝690nm下的折光指数n＝1.500。
本公开内容的PEDM三元共聚物的可以具有120,000g/mol至320,000g/mol，例如120,000g/mol至200,000g/mol，例如175,000g/mol至250,000g/mol，例如225,000g/mol至320,000g/mol的Mw。所述PEDM三元共聚物可以具有50,000g/mol至150,000g/mol，例如50,000g/mol至100,000g/mol，例如75,000g/mol至125,000g/mol，例如100,000g/mol至150,000g/mol的Mn。所述PEDM三元共聚物可以具有175,000g/mol至500,000g/mol，例如175,000g/mol至250,000g/mol，例如225,000g/mol至350,000g/mol，例如350,000g/mol至500,000g/mol的Mz。对于本申请的目的而言，在DRI和LS测量矛盾的情况下，LS测量应当用于Mw和Mz，而DRI测量应当用于Mn。
本公开内容的PEDM三元共聚物的多分散指数(Mw/Mn)可为2.0至2.7，如2.0至2.5，或2.4至2.7。
在至少一个实施例中，PEDM三元共聚物具有50,000g/mol至150,000g/mol的Mn；120,000g/mol至320,000g/mol的Mw；和2.0至2.7的多分散指数。
本公开内容的PEDM三元共聚物在室温下可以具有0.75g/cm3至0.95g/cm3，例如0.80g/cm3至0.92g/cm3，例如0.85g/cm3至0.90g/cm3的密度，如根据ASTM D1505-10试验方法测量。
本公开内容的PEDM三元共聚物可以具有等于或大于0.5g/10min的根据ASTMD1238-13测量的熔体流动速率(MFR，2.16kg重量，230℃)。例如，本公开内容的PEDM三元共聚物的MFR(2.16kg，在230℃下)可以为0.5g/10min至15g/10min，例如1g/10min至12.5g/10min，例如1.5g/10min至10g/10min，例如2.5g/10min至8g/10min，或5g/10min至7.5g/10min。
本公开内容的PEDM三元共聚物可具有5MU至90MU、或5MU至25MU、或20MU至50MU、或40MU至60MU、或50MU至80MU、或60MU至90MU的门尼粘度(ML，1+4@125℃)。
差示扫描量热法(DSC)用来根据ASTM D3418-03测定α-烯烃-乙烯-二烯聚合物的Tg。熔融温度(Tm)和熔化热(Hf)也通过DSC测定。可以使用TA Instruments型号Q200机器获得DSC数据。可以将重约5mg至10mg的样品保持在铝样品盘中并气密密封。可以按10℃/分钟的速率将样品逐渐加热至200℃，然后在200℃下保持2分钟。随后可以按10℃/分钟的速率将样品冷却至-90℃并在-90℃下等温保持2分钟。这之后可以是第二加热循环，其中可以按10℃/分钟将样品加热至200℃。可以记录第一和第二次循环热事件。
在第二加热循环期间，熔融的外观指示结晶度并且如此测量的熔化热用来计算结晶度。放热量(记录为样品熔融峰下的面积)是熔化热的量度并且可以用焦耳/克聚合物表示。熔点记录为在样品的熔融范围内相对于聚合物的随温度变化的增加性热容量的基线测量值的最大吸热温度。
本公开内容的PEDM三元共聚物可以具有小于1J/g的熔化热(Hf)。另外或备选地，本公开内容的PEDM三元共聚物可以具有小于15J/g的熔化热(Hf)。另外或备选地，本公开内容的PEDM三元共聚物可以具有15J/g或更大的熔化热(Hf)。在至少一个实施方案中，PEDM三元共聚物是无定形的。另外或备选地，PEDM三元共聚物可以具有无规立构丙烯序列。在至少一个实施方案中，PEDM三元共聚物具有-45℃至-2℃，或-35℃至-30℃的玻璃化转变温度(Tg)。在至少一个实施方案中，PEDM三元共聚物可具有小于1J/g的Hf和间同立构r二单元组，其中r二单元组的百分率足够低以仍然是基本上无定形的(即，具有低Hf)。
本公开内容的PEDM三元共聚物可以具有无规立构聚丙烯序列。另外或替代地，本公开内容的PEDM三元共聚物可以是无定形的，这意味着所述PEDM三元共聚物在经受差示扫描量热法(DSC)试验时将不表现出熔融峰。或者，根据一些实施方案的PEDM可以显示微小熔融峰，使得它们可以被观察到具有根据本文所述DSC方法的Hf<1J/g。另外，当PEDM显示任何熔融峰时，此种峰可以是单一峰，或PEDM可以显示与主峰相邻的副熔融峰。对于本文目的而言，这些副熔融峰一起被看作单一熔点，其中这些峰中的最高峰(相对于本文所述基线)认为是PEDM三元共聚物的熔点。
根据又一个实施方案，PEDM三元共聚物的结晶度可以根据结晶度的百分率(即，％结晶度)表示，根据本文所述DSC程序测定。虽然根据某些实施方案的PEDM是无定形的(并且可以因此说成具有0％结晶度)，但是如果根据各种其它实施方案的PEDM显示任何结晶度,则它优选具有0.1％-5％，优选0.1％-3％的％结晶度。(结晶度通过用(i)所测得的熔化热除以(ii)100％结晶聚乙烯的熔化热测定，所述100％结晶聚乙烯具有293J/g的值(B.Wunderlich,Thermal Analysis,Academic Press,1990,pp.417-431))。
使用下式计算结晶度百分率：[曲线下面积(以J/g计)/H°(以J/g计)]×100，其中H°是主要单体组分的均聚物的完美晶体的理想熔化热。H°的这些值从Polymer Handbook,第四版，由John Wiley and Sons出版，New York 1999获得，不同之处在于290J/g的值用于H°(聚乙烯)，140J/g的值H°(聚丁烯)，207J/g的值(H°)用于H°(聚丙烯)。
另外，如上所述，当样品显示没有熔融峰时，如在无定形聚合物场合下那样，它可以说成没有Hf。然而，例如，甚至一些无定形或接近无定形的PEDM样品可能显示微小熔融峰，以致第一次熔融上的Hf可以观察到为<1J/g。因此，出于本申请的目的，当PEDM具有Hf<1J/g时，或者当它没有表现出可辨别的熔融峰时，可以认为PEDM是无定形的。
基于乙烯的共聚物
本公开内容的组合物包含基于乙烯的共聚物。基于乙烯的共聚物可以是一种或多种结晶性基于乙烯的共聚物、一种或多种无定形基于乙烯的共聚物或一种或多种结晶性基于乙烯的共聚物和一种或多种无定形基于乙烯的共聚物的组合。
除非另有说明，否则术语"基于乙烯的共聚物"可以是结晶性基于乙烯的共聚物、无定形基于乙烯的共聚物、或结晶性基于乙烯的共聚物和无定形基于乙烯的共聚物两者。如下所述，结晶对比无定形是基于所述基于乙烯的共聚物的熔化热(Hf)，其至少部分地取决于基于乙烯的共聚物中的乙烯含量。
结晶性基于乙烯的共聚物可以具有60重量％到95重量％，或60重量％到80重量％，或75重量％到95重量％的乙烯含量，基于所述结晶性基于乙烯的共聚物的重量。无定形基于乙烯的共聚物可以具有40重量％至59重量％，或40重量％至55重量％，或45重量％至59重量％的乙烯含量，基于所述无定形基于乙烯的共聚物的重量。
所述结晶性基于乙烯的共聚物和无定形基于乙烯的共聚物的组合物的其余部分是C3至C12α-烯烃和非必要地，多烯(优选二烯)。
因此，结晶性基于乙烯的共聚物可以具有60重量％至95重量％(或60重量％至80重量％，或75重量％至95重量％)的乙烯含量；5重量％至40重量％(或5重量％至25重量％，或20重量％至40重量％)的C3至C12α-烯烃含量；和0重量％至10重量％(或0重量％至5重量％，或1重量％至5重量％，或5重量％至10重量％)的二烯含量。此外，无定形基于乙烯的共聚物可以具有40重量％至60重量％(或40重量％至55重量％，或45重量％至60重量％)的乙烯含量；40重量％至60重量％(或45重量％至60重量％，或40重量％至55重量％)的C3至C12α-烯烃含量；和0重量％至10重量％(或0重量％至5重量％，或1重量％至5重量％，或5重量％至10重量％)的二烯含量。
C3至C12α-烯烃包括丙烯、丁烯、戊烯(pentylene)、己烯、庚烯、辛烯、壬烯、癸烯、十一碳烯、十二碳烯和它们的支化异构体。丙烯根据一些实施方案是尤其优选的(例如,使得基于乙烯的共聚物可以是EP(D)M共聚物),而丁烯(1-丁烯)在还有的其它实施方案中是优选的(例如,使得基于乙烯的共聚物可以是EB(D)M共聚物)。另外，在某些实施方案中，本公开内容的基于乙烯的共聚物可以具有全同立构聚丙烯含量。
PEDM中适合的任何多烯适合于包含在基于乙烯的共聚物中，其中优选VNB或ENB，尤其是ENB。根据还有的其它实施方案，适合的多烯可以包括共轭二烯。共轭二烯包括1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯、2,3-二(C1-C5烷基)-1,3-丁二烯，例如2,3-二甲基-1,3-丁二烯、2,3-二乙基-1,3-丁二烯、2-甲基-3-乙基-1,3-丁二烯或2-甲基-3-异丙基-1,3-丁二烯，芳基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯或2,4-己二烯。二烯还包括乙烯基芳族化合物：苯乙烯，邻-、间-或对-甲基苯乙烯，"乙烯基甲苯"商业混合物，对(叔丁基)苯乙烯，甲氧基苯乙烯，氯苯乙烯，乙烯基均三甲苯，二乙烯基苯或乙烯萘。
结晶乙烯共聚物可具有15J/g或更大，或15J/g至45J/g，或15J/g至30J/g，或20J/g至40J/g，或30J/g至45J/g的Hf。
无定形乙烯共聚物可具有0J/g至14J/g，或0J/g至5J/g，或3J/g至10J/g，或7J/g至14J/g的Hf。
乙烯共聚物可以具有20MU至90MU，或20MU至50MU，或40MU至60MU，或50MU至80MU，或60MU至90MU的门尼粘度(ML，1+4@125℃)。
基于乙烯的共聚物可以是乙烯-丙烯共聚物，特别是EP(D)M三元共聚物(例如，可获自ExxonMobil的VISTALONTM 7001、可获自ExxonMobil的VISTALONTM 7500、可获自ExxonMobil的VISTALONTM 6602、可获自ExxonMobil的VISTALONTM 2502、可获自MitsuiChemicals的TAFMERTM、或可获自Dow Chemical的VERSIFYTM)或EB(D)M三元共聚物。本公开内容的基于乙烯的共聚物可以具有10,000g/mol至400,000g/mol，或100,000g/mol至200,000的重均分子量(Mw)。基于乙烯的共聚物还可以或替代地具有小于110℃或小于100℃的熔点(DSC)。
本文所述的组合物可包含单一基于乙烯的共聚物或两种或更多种基于乙烯的共聚物的混合物。此外，基于乙烯的共聚物可以与除基于乙烯的共聚物之外的任何类型的热塑性聚合物和/或合成弹性体组合使用。
聚合物共混
本公开内容的组合物可以通过使用聚合物加工领域中已知的任何适合方法将PEDM和基于乙烯的共聚物结合而形成。例如，可以通过在溶液中共混PEDM和基于乙烯的共聚物并通常移出共混物来制备组合物。这种聚合物组合物具有预定量的PEDM和基于乙烯的共聚物并可以通过第一和第二弹性体聚合物组分的独立聚合而制备。此种单独的聚合可以在串联或并联聚合反应器中或在具有至少两种不同聚合催化剂的单一聚合反应器中进行。此种预定组合物的回收程序描述在美国专利号4,722,971中，所述文献通过参考引入本文。本公开内容包括传统的齐格勒-纳塔催化剂体系，然而，金属茂催化剂体系也被本公开内容考虑。
在至少一个实施方案中，PEDM和基于乙烯的共聚物的组合物的制备方法包括使第一金属茂催化剂与乙烯、丙烯和二烯在第一反应器中接触以形成PEDM。所述方法进一步包括在第二反应器(或第一反应器)中使第二金属茂催化剂与乙烯和丙烯以及非必要的二烯接触，以形成基于乙烯的共聚物，对于其它基于乙烯的共聚物以此类推。方法可包括将PEDM转移到第二反应器或将基于乙烯的共聚物转移到第一反应器，并分别从第二反应器或第一反应器回收PEDM和基于乙烯的共聚物的混合物。然后可以使回收的聚合物组合物交联，例如，如下面更详细描述那样。
或者，在至少一个实施方案中，共混物可通过将PEDM和来自其相应反应的基于乙烯的共聚物组合并混合来制备，例如在生产挤出机中，如在注射模塑机上或在连续挤出生产线上的挤出机。
在至少一个实施方案中，将聚合物共混的方法可以是在间歇式混合器，例如BANBURYTM或BARBENDERTM混合器中将聚合物熔体共混。共混可以包括在挤出机，例如单螺杆挤出机或双螺杆挤出机中将PEDM和基于乙烯的共聚物熔体共混。聚合物共混物的挤出技术的合适实例可以更详细地描述在PLASTICS EXTRUSION TECHNOLOGY,F.Hensen,Ed.(Hanser,1988),pp.26-37和POLYPROPYLENE HANDBOOK,E.P.Moore,Jr.Ed.(Hanser,1996),pp.304-348中，所述文献通过参考引入本文。
PEDM和基于乙烯的共聚物也可以通过包括但不限于溶液共混、熔体混合、在剪切混合器中配混及其组合的方法的组合共混。例如，干共混，然后在挤出机中熔体共混，或一些组分的分批混合，然后在挤出机中与其它组分熔体共混。也可以使用双锥共混器、带共混器或其它适合的共混器，或在Farrel连续混合器(FCMTM)中将PEDM和基于乙烯的共聚物共混。
PEDM和基于乙烯的共聚物和非必要的添加剂(例如，固化剂、交联剂、填料、增塑剂、增容剂、交联剂等)可以按不同的顺序共混，这在一些情况下可以改变所得组合物的性能。
在有些情况下，包含PEDM、基于乙烯的共聚物和添加剂(固化剂和交联剂除外)的母料可以在第一温度下制备。然后，可以将固化剂和/或交联剂在低于第一温度的第二温度下混合到所述母料中。
在一些实施方案中，母料可通过在一个步骤中将PEDM和基于乙烯的共聚物和添加剂(固化剂和交联剂除外)混合在一起直到掺入添加剂(例如，产生均匀共混物)来制备。这在本文中称为第一次通过方法(a first pass method)或第一次通过共混(first passblending)。在第一次通过共混产生母料之后，可以将固化剂和/或交联剂混合到所述母料中以产生最终共混物。
在备选实施方案中，可以使用两步混合方法来制备母料。例如，在一些实施方案中，母料可通过将基于乙烯的共聚物(结晶、无定形或两者的共混物)与添加剂(固化剂和交联剂除外)混合直到添加剂结合到基于乙烯的共聚物中(例如，产生均匀共混物)来制备。然后，将所得共混物与PEDM和固化剂和/或交联剂混合。这种方法在本文中称为第二次通过方法(a second pass method)或第二次通过共混(a second pass blending)。或者，固化剂和/或交联剂可以在第二次通过中添加PEDM之后混合到母料中以产生最终共混物。
在一些第二次通过共混实施方案中，将基于乙烯的共聚物/添加剂(固化剂和交联剂除外)共混物与PEDM混合可以在混合器或其它合适的系统中进行，而不从混合器中除去基于乙烯的共聚物/添加剂共混物(即，第一次通过共混)以产生母料。在备选实施方案中，基于乙烯的共聚物/添加剂(固化剂和交联剂除外)共混物可从混合器或用于产生共混物的其它合适系统中移出，然后，在混合器或其它合适系统中与PEDM混合(即，第二次通过共混)以产生母料。
均匀混合物可以通过混合一定时间来实现，所述时间对应于产生均匀混合物。在一些情况下，当获得均匀混合物时，基于乙烯的共聚物和所选添加剂的混合参数可以改变。例如，当将炭黑(示例性填料)与基于乙烯的共聚物混合时，扭矩可达到最大稳态，其中观察到最小的扭矩增加至没有明显的扭矩增加。
组合物
本公开内容的组合物包括和/或是固化剂与上述PEDM和基于乙烯的共聚物(作为聚合物共混物或其它形式)的反应产物(并呈任何形式：粒料、捆束或其它形式)。如上所述，本公开内容的组合物可以进一步包括和/或是固化剂与一种或多种添加剂(例如，填料、增塑剂、增容剂、交联剂等)的反应产物。
在其中固化剂(例如，交联剂或硫化剂)存在于组合物中的实施方案中，组合物的聚合物可以呈至少部分交联的形式存在(即，至少一部分聚合物链彼此交联，例如，作为EP(D)M橡胶典型的固化过程的结果)。相应地，特定实施方案提供如下制备的至少部分交联的弹性体组合物：混合(根据任何上述用于聚合物共混物的方法)包含：(a)PEDM和基于乙烯的共聚物；(b)一种或多种硫化活化剂；(c)一种或多种硫化剂；和/或(d)一种或多种其它添加剂的组合物。
适合的硫化活化剂包括氧化锌、硬脂酸等。这些活化剂可以按0.1phr至20phr的量混合。可以按不同的量存在不同硫化活化剂。例如，在硫化活化剂包括氧化锌的情况下，氧化锌可以按1phr至20phr，例如2.5phr至10phr，例如约5phr的量存在，而硬脂酸可以优选按0.1phr至5phr，例如0.1phr至2phr，例如约1.5phr的量使用。
可以使用任何适合的硫化剂。特别值得注意的是美国专利号7,915,354的第19栏第35行至第20栏第30行中描述的固化剂，所述描述内容据此通过参考引入(例如，硫、基于过氧化物的固化剂(可以从Arkema of Colombes,France获得的VULCUPTM 40KE)、树脂固化剂、硅烷和氢化硅烷固化剂)。其它实例包括酚醛树脂固化剂(例如，描述在美国专利号5,750,625中，也通过参考引入本文)。还可以包括固化助剂(例如，二甲基丙烯酸锌(ZDMA)(DYMALINKTM 708，可从Cray Valley获得)或在美国专利号7,915,354的已经并入的描述中描述的那些)。
另外的添加剂可以选自可用于EP(D)M组合物的任何已知的添加剂，并尤其包括以下物质中一种或多种：
·硫化促进剂：本公开内容的组合物可以包含0.1phr至15phr，或1phr至5phr，或2phr至4phr，其中实例包括噻唑例如2-巯基苯并噻唑或二硫化硫醇基苯并噻唑(MBTS)；胍例如二苯胍；亚磺酰胺例如N-环己基苯并噻唑亚磺酰胺；二硫代氨基甲酸盐例如二甲基二硫氨基甲酸锌、二乙基二硫代氨基甲酸锌、二苄基二硫代氨基甲酸锌(ZBEC)；和二丁基二硫代氨基甲酸锌，硫脲例如1,3-二乙基硫脲，硫代磷酸盐等等；
·加工助剂(例如，聚乙二醇或锌皂)；
·炭黑(例如，具有20nm至600nm的粒度并且结构具有通过DBP方法测量的0至150的DBPA(邻苯二甲酸二丁酯吸收值))。本公开内容的组合物可以包含1phr至500phr，优选1phr至200phr，或50phr至150phr的炭黑；
·无机填料(滑石、碳酸钙、粘土、二氧化硅、三水合铝等)，可以按1至200phr，优选20至100phr，或30至60phr存在于组合物中；
·当发泡可能期望时，海绵(sponge)或发泡等级添加剂，例如发泡剂或发泡剂，尤其是在非常高门尼粘度的实施方案中，例如适合于海绵等级的那些。此类试剂的实例包括：偶氮二甲酰胺(ADC)、邻苯并磺酰基酰肼(OBSH)、对甲苯磺酰基酰肼(TSH)、5-苯基四唑(5-PT)和在柠檬酸中的碳酸氢钠。微胶囊也可以或作为替代用于此种发泡应用。这些可以包括热可膨胀微球体，其包含其中含推进剂的聚合物壳。适合的实例描述在美国专利号6,582,633和3,615,972、WIPO公开号WO 99/46320和WO 99/43758中，并且这些文献的内容据此通过参考引入。此类热可膨胀微球体的实例包括可从Akzo Nobel N.V.商购的EXPANCELTM产品和可以从Sekisui获得的ADVANCELLTM产品。在其它实施方案中，海绵或发泡可以如下达到：通过在挤出机中将气体和/或液体(例如，水、CO2、N2)直接注射到橡胶中，以便在让组合物经过模口后发泡；和
·还可以包括各种其它添加剂，例如抗氧化剂(例如，1,2-二氢-2,2,4-三甲基喹啉)、稳定剂、防腐剂、UV吸收剂、抗静电剂、滑动剂、水分吸收剂(例如氧化钙)、颜料、染料或其它着色剂。
本公开内容的弹性体组合物可非必要地包含例如1phr至500phr，例如5phr至250phr，例如10phr至125phr，例如50phr的炭黑。
本公开内容的至少部分交联的聚合物组合物通过以上述聚合物共混部分中描述的任何合适的方式(例如BANBURYTM混合器)混合上述组分来形成。这些实施方案中的混合可以包括用于EP(D)M组合物的任一种或多种典型的混合方法，例如开炼机混合、使用密炼机或捏合机的混合，和挤出(例如，经由双螺杆挤出机)。
另外，在一些实施方案中，可以将添加剂直接地或作为母料(即含待按预定比例一次添加的数种添加剂的添加剂包)的一部分结合到聚合物共混物中。母料可以按任何合适的量添加。例如，包含添加剂的母料可以按约0.1重量％至约10重量％、或约0.25重量％至约7.5重量％、或约0.5重量％至约5重量％、或约1重量％至约5重量％、或约2重量％至约4重量％的量使用，基于聚合物共混物和母料的总重量。这是聚合物加工中的常用实践，通常用于将颜料、添加剂和填料添加到最终组合物中。母料的分散(或"调稀")可以作为用来制造制品的工艺步骤的一部分进行，例如在注射模塑机或连续挤出生产线上的挤出机中，或在独立的配混工艺期间进行。
本文所述的包含PEDM和基于乙烯的共聚物的组合物在共混之后可具有500g力/英寸宽度或更大，或500g力/英寸宽度至2500g力/英寸宽度，或1000g力/英寸宽度至5000g力/英寸宽度，或1500g力/英寸宽度至5000g力/英寸宽度，或1250g力/英寸宽度至4500g力/英寸宽度，或1500g力/英寸宽度至4000g力/英寸宽度的生橡胶与橡胶粘结力(a greenrubber-to-rubber tack force)。此外，本文所述的包含PEDM和基于乙烯的共聚物的组合物可具有500g力/英寸宽度或更大，或500g力/英寸宽度至2500g力/英寸宽度，或1000g力/英寸宽度至6000g力/英寸宽度，或1500g力/英寸宽度至5000g力/英寸宽度，或2000g力/英寸宽度至5000g力/英寸宽度，或4000g力/英寸宽度至6000g力/英寸宽度的老化橡胶与橡胶粘结力(an aged rubber-to-rubber tack force)(1个月，室温)。
本文所述的包含PEDM和基于乙烯的共聚物的组合物可具有50％至250％、或90％至200％、或100％至250％、或150％至250％的从共混到在室温下老化1个月的生橡胶与橡胶粘结力保持百分率(老化粘结力除以共混粘结力乘以100)。例如，粘结力保持200％意味着粘结力随着老化而加倍。
橡胶与橡胶粘性试验可以基于修改的ASTM D3330/D330M-04(2010)Method F来测量。特别地，利用对ASTM方法的以下修改：(1)代替根据ASTM方法的2μm精整不锈钢基材，使用被试验橡胶的未固化橡胶片基材；和(2)为了调理，代替在ASTM方法中在23℃下24小时，而是在环境条件下试验样品。这种方法提供更大试验范围和更长停留时间的利益，从而提供样品对Tel-Tak方法的更大规模试验。
未硫化的配混物的可挤出性可以使用橡胶性能的标准试验方法进行试验、评估和测定，因此经由配备有ASTM挤出模头的螺杆型挤出机，例如Garvey型。在约170rpm或更高的挤出速率下，本文所述的包含PEDM和基于乙烯的共聚物的组合物可具有约180g/min或更高，例如约190g/min或更高，例如约200g/min或更高的挤出输出量(g/min)。Garvey模头挤出试验可以基于ASTM D2230方法测量。
本文所述的包含PEDM和基于乙烯的共聚物的组合物可具有0.2MPa至0.9MPa，如0.3MPa至0.8MPa，如0.4MPa至0.7MPa的生坯强度。
材料的压缩形变是在释放压缩应力之后保留的永久变形。压缩形变通常表示为方法A(恒定力)的原始试样厚度的百分率或方法B(恒定挠曲(deflection))的原始挠曲的百分率。压缩形变可以通过ASTM D395-B方法测量。在至少一个实施方案中，当包含PEDM和基于乙烯的共聚物的本公开组合物在180℃下压制固化35分钟时，所述组合物具有1％至25％，例如2％至20％，例如3％至15％，例如3％至10％，例如4％至8％的压缩形变(％)。在另一个实施方案中，当在环境温度下将包含PEDM和基于乙烯的共聚物的本公开组合物压制固化72小时时，所述组合物具有1％至50％，例如2％至40％，例如3％至30％的压缩形变(％)。在另一个实施方案中，当在约100℃或更大的温度下将包含PEDM和基于乙烯的共聚物的本公开组合物压制固化72小时时，所述组合物具有40％至95％，例如45％至80％，例如50％至75％的压缩形变(％)。
材料的压缩形变取决于材料的交联密度，其定义为最大扭矩(也称为"MH")和最小扭矩(也称为"ML")之间的扭矩差。通过移动模头流变仪(MDR)试验方法(橡胶固化的标准试验方法)评价MH、ML和扭矩差"MH-ML"。MDR可以通过ASTM D5289方法测量，通常以deciNewton米(dN.m)报道。包含PEDM和基于乙烯的共聚物的本公开组合物可具有2dN.m至50dN.m，例如3dN.m至40dN.m，例如4dN.m至30dN.m，例如5dN.m至25dN.m的交联密度。
包含PEDM和基于乙烯的共聚物的本公开组合物可具有4MPa至150MPa，例如5MPa至125MPa，例如5MPa至100MPa，例如5MPa至50MPa，例如5MPa至25MPa，例如50MPa至100MPa的拉伸强度(MPa)。
断裂伸长率是通过将破裂时的伸长率除以初始标距长度(gauge length)并乘以100计算的伸长百分率。油老化后的断裂伸长率可以通过ASTM D471方法测量。包含PEDM和基于乙烯的共聚物的本公开组合物在油老化后可以具有25％至750％，例如30％至500％，例如40％至300％的伸长率。或者，包含PEDM和基于乙烯的共聚物的本公开组合物在油老化后可以具有150％至700％，例如160％至600％，例如170％至500％的伸长率。或者，包含PEDM和基于乙烯的共聚物的本公开组合物在油老化后可以具有50％或更大，例如50％至100％，例如60％至100％，例如70％至100％，例如80％至100％的伸长率。油老化可以在100℃或更高，例如125℃或更高，例如150℃或更高下发生。在至少一个实施方案中，包含PEDM和基于乙烯的共聚物的本公开组合物在150℃下油老化7天之后，因此在180℃下压制固化30分钟之后，可具有100％至500％，例如110％至400％，例如120％至300％的伸长率。在另一个实施方案中，包含PEDM和基于乙烯的共聚物的本公开组合物在100℃下油老化24小时后可以具有100％至500％，例如110％至400％，例如120％至300％的伸长率。
终端用途
本公开内容的组合物可用作软管或带子(例如，V形带、平带、齿形或同步带、多肋带，或输送带)的一个或多个组件。
为了形成根据本公开内容的至少一个实施方案的弹性体软管或带体部分，所述聚合物可以根据适合的混合方法共混并如上所述与通用橡胶配混成分，包括但不限于填料、增塑剂、稳定剂、硫化剂/固化剂、助剂和促进剂按常规采用的量共混。
图1是传动带的局部透视图。如图1所示，同步带100包括弹性体主体部102和沿着主体部102的内缘布置的滑轮接触部104。主体部102包含本公开内容的包含PEDM和基于乙烯的共聚物的组合物。滑轮接触部104配置用来形成交替的横向凸起106和槽沟108，它们配置用来与横向槽轮或链轮耦合。拉伸层110布置在主体部102内以便为带子100提供支撑和强度。拉伸层110包括沿着主体部112的长度纵向布置的多根拉伸索112。索112包含任何适合的材料，例如棉、人造丝、聚酰胺、聚酯、芳族聚酰胺(aramid)、钢、玻璃、碳、聚酮、玄武岩(basalt)，硼或为低负荷容量而取向的非连续纤维中的一种或多种。增强织物114布置在凸起106和槽沟108上并形成滑轮接触部。增强织物114可以具有任何适合的构型例如由呈某一角度的经纬线构成的常规纺织物，或可以包括通过空间拾取线结合在一起的经线，或针织或编织构型，或无纺织物。适合的织物包括棉、聚酯、聚酰胺、丙烯酸类树脂(acrylic)、芳族聚酰胺、聚酮、大麻、黄麻(jute)或玻璃纤维中的一种或多种。
图2是传动带的局部透视图。如图2所示，齿型V带200包括弹性体部202和包含索206的拉伸层204。主体部202包含本公开内容的包含PEDM和基于乙烯的共聚物的组合物。索206包含任何适合的材料，例如棉、人造丝、聚酰胺、聚酯、芳族聚酰胺、钢、玻璃、碳、聚酮、玄武岩，硼或为低负荷容量而取向的非连续纤维中的一种或多种。V形带200包括滑轮接触部208，其具有所述带子的两个并列侧面，设计用来塞入V形滑轮。V形带200包括槽沟210和凸起212。包括在V形带类别中的是设计用于无级变速器(“CVT”)应用的那些V形带，它们通常显示比带厚度相对更宽的带体。
图3是传动带的局部透视图。如图3所示，多V形肋带300包括主体部302以及包含索306的拉伸增强构件304。主体部302包含本公开内容的包含PEDM和基于乙烯的共聚物的组合物。纵向沟槽滑轮接触部308包含与许多槽沟312交替的多个凸起310，它们一起界定带子300的驱动面314。在图1、图2和图3的这些实例中的每一个中，相应的滑轮接触部与相应的主体部可耦合/耦合并可以由相同材料形成或与不同材料分层。
输送带可以制造为包含PEDM和基于乙烯的共聚物和增强织物的本公开内容组合物的压延片材的层状组合物。例如，图4示出了示例性输送带构造400，其按顺序包括(a)覆盖橡胶层402，(b)交替的织物404和橡胶表皮层406，以及(c)底部橡胶层408。在其它输送带构造中可以包括其它层。覆盖橡胶层402、橡胶表层406和/或底部橡胶层408包含本公开内容的包含PEDM和基于乙烯的共聚物的组合物。
增强织物404可以具有任何适合的构型例如由呈某一角度的经纬线构成的常规纺织物，或可以包括通过空间拾取线结合在一起的经线，或针织或编织构型，或无纺织物。适合的织物包括棉、聚酯、聚酰胺、丙烯酸类树脂、芳族聚酰胺、聚酮、大麻、黄麻或玻璃纤维中的一种或多种。
制造输送带通常通过使用压延工艺层叠上述层(或其它期望的层顺序)来进行。然后，固化经压延的层状结构。橡胶层中的高粘性改善了相邻层之间的熔合并减轻了层之间气泡形成。
软管可以通过挤出包含PEDM和基于乙烯的共聚物的本公开内容的组合物而制造为层状组合物。图5示出了示例性软管构造500，其依次包括(a)内部橡胶管502，(b)增强织物504，和(c)外部橡胶层506。在其它软管构造中可以包括其它层。内部橡胶管502和/或外部橡胶层506可包含本公开内容的包含PEDM和基于乙烯的共聚物的组合物。
增强织物504可以具有任何适合的构型例如由呈某一角度的经纬线构成的常规纺织物，或可以包括通过空间拾取线结合在一起的经线，或针织或编织构型，或无纺织物。适合的织物包括棉、聚酯、聚酰胺、丙烯酸类树脂、芳族聚酰胺、聚酮、大麻、黄麻或玻璃纤维中的一种或多种。
制造输送带通常通过挤出内部橡胶管502，用增强织物504覆盖内部橡胶管502，并将外部橡胶层506挤出到所述增强织物504上而进行。橡胶层中的高粘性改善了相邻层之间的熔合并减轻了层之间气泡形成。
其它机制品
本公开内容的组合物可用作工业和园林软管的一个或多个组件、模塑和挤出的海绵部件、以及垫片和密封件。在此类组分中，本公开内容的组合物(包含PEDM、基于乙烯的共聚物、非必要地，无定形基于乙烯的共聚物和非必要地，一种或多种添加剂)可粘附到另一种聚合物组合物上，所述聚合物组合物包括棉、人造丝、聚酰胺、聚酯、芳族聚酰胺、钢、铝、玻璃、碳、聚酮、玄武岩和硼，其各自可呈包括膜、带、软管、轮胎、纺织物或无纺织物的形式。由于本公开内容的组合物的增强的粘附性能，对前述材料的粘附性可以显著优于EP(D)M和材料之间的粘附性。例如，具有本公开内容的组合物的膜与聚酯或聚酰胺的膜(基材)之间的粘附性可具有超过20gm力/英寸宽度的橡胶与基材粘性。另外，聚酯或聚酰胺纤维可以比单独的EP(D)M更牢固地粘附到本公开内容的组合物上。
实例实施方案
本公开内容的第一非限制性实例实施方案是弹性体组合物，其包含：5phr至80phr的包含55重量％至95重量％丙烯、2.5重量％至40重量％α-烯烃和0.05重量％至25重量％二烯的PEDM三元共聚物，所述重量％基于所述PEDM三元共聚物的重量，其中所述PEDM三元共聚物具有5MU至90MU的门尼粘度(ML(1+4))；20phr至95phr的基于乙烯的共聚物，其选自：(a)包含60重量％至95重量％乙烯、0重量％至10重量％的一种或多种二烯和5重量％至40重量％C3至C12α-烯烃的结晶性基于乙烯的共聚物，所述重量％基于所述结晶性基于乙烯的共聚物的总重量，(b)包含40重量％至59重量％乙烯、0重量％至10重量％的一种或多种二烯和40重量％至60重量％C3至C12α-烯烃的无定形基于乙烯的共聚物，所述重量％基于所述无定形基于乙烯的共聚物的总重量，和(c)(a)和(b)的组合；和10phr至200phr的加工油。所述第一非限制性实例实施方案可以进一步包括以下项中的一个或多个：要素1：弹性体组合物，包含：5phr至50phr的PEDM；50phr至95phr的基于乙烯的共聚物；和10phr至200phr的加工油；要素2：要素1和其中所述组合物具有500g力/英寸宽度或更大的生橡胶与橡胶粘结力；要素3：要素1和其中所述组合物具有1000g力/英寸宽度至5000g力/英寸宽度的生橡胶与橡胶粘结力；要素4：要素1和其中所述组合物具有500g力/英寸宽度或更大的在室温下老化1个月后的橡胶与橡胶粘结力；要素5：要素1和其中所述组合物具有1000g力/英寸宽度或更大至6000g力/英寸宽度的在室温下老化1个月后的橡胶与橡胶粘结力；要素6：要素1和其中所述组合物具有50％至250％的从共混到在室温下老化1个月的生橡胶与橡胶粘结力保持百分率；要素7：要素1和其中所述组合物具有100％至250％的从共混到在室温下老化1个月的生橡胶与橡胶粘结力保持百分率；要素8：弹性体组合物，包含：5phr至80phr的所述PEDM三元共聚物；20phr至95phr的所述结晶性基于乙烯的共聚物；0phr至75phr的所述无定形基于乙烯的共聚物；和10phr至30phr的加工油；要素9：其中所述结晶性基于乙烯的共聚物具有20MU至90MU的125℃门尼粘度(ML(1+4))；要素10：其中所述结晶性基于乙烯的共聚物具有15J/g或更大的Hf；要素11：其中所述无定形基于乙烯的共聚物具有20MU至90MU的125℃门尼粘度(ML(1+4))；要素12：其中所述无定形基于乙烯的共聚物具有0J/g至14J/g的Hf；要素13：其中所述PEDM三元共聚物具有50,000g/mol至150,000g/mol的数均分子量；要素14：所述PEDM三元共聚物具有120,000g/mol至320,000g/mol的重均分子量；要素15：其中所述PEDM三元共聚物具有2至2.7的多分散指数；和要素16：所述弹性体组合物还包含1phr至500phr的炭黑。组合的实例包括但不限于要素1与要素2-7中的两个或更多个的组合；要素9-16中的两个或更多个的组合；与要素1组合并且非必要地与要素2-7中的一个或多个进一步组合的一个或多个要素9-16；和要素8与一个或多个要素9-16的组合。
本公开内容的第二非限制性实例实施方案是软管，包括：内部橡胶管；围绕所述内部橡胶管的增强织物；和围绕所述增强织物的橡胶层；其中所述内部橡胶管和/或橡胶层包含弹性体组合物，所述弹性体组合物包含：5phr至80phr的包含55重量％至95重量％丙烯、2.5重量％至40重量％α-烯烃和0.05重量％至25重量％二烯的PEDM三元共聚物，所述重量％基于所述PEDM三元共聚物的重量，其中所述PEDM三元共聚物具有5MU至90MU的门尼粘度(ML(1+4))；20phr至95phr的基于乙烯的共聚物，其选自：(a)包含60重量％至95重量％乙烯、0重量％至10重量％的一种或多种二烯和5重量％至40重量％C3至C12α-烯烃的结晶性基于乙烯的共聚物，所述重量％基于所述结晶性基于乙烯的共聚物的总重量，(b)包含40重量％至59重量％乙烯、0重量％至10重量％的一种或多种二烯和40重量％至60重量％C3至C12α-烯烃的无定形基于乙烯的共聚物，所述重量％基于所述无定形基于乙烯的共聚物的总重量，和(c)(a)和(b)的组合；和10phr至200phr的加工油。第二非限制性实例还可以包括以下中的一个或多个：要素1；要素2；要素3；要素4；要素5；要素6；要素7；要素9；要素10；要素11；要素12；要素13；要素14；要素15；要素16；和要素17：其中所述增强织物选自：棉、聚酯、聚酰胺、丙烯酸类树脂、芳族聚酰胺、聚酮、大麻(hemp)、黄麻(jute)、玻璃纤维及其任何组合。组合的实例包括但不限于：要素1与要素2-7中的两个或更多个的组合；要素9-16中的两个或更多个的组合；与要素1组合并且非必要地与要素2-8中的一个或多个进一步组合的一个或多个要素9-16。
本公开内容的第三非限制性实例实施方案是软管，包括：内部橡胶管；围绕所述内部橡胶管的增强织物；和围绕所述增强织物的橡胶层；其中所述内部橡胶管和/或橡胶层包含弹性体组合物，所述弹性体组合物包含：5phr至50phr的PEDM，其中所述PEDM三元共聚物具有5MU至90MU的门尼粘度(ML(1+4))；50phr至95phr的基于乙烯的共聚物，其选自：(a)包含60重量％至95重量％乙烯、0重量％至10重量％的一种或多种二烯和5重量％至40重量％C3至C12α-烯烃的结晶性基于乙烯的共聚物，所述重量％基于所述结晶性基于乙烯的共聚物的总重量，(b)包含40重量％至59重量％乙烯、0重量％至10重量％的一种或多种二烯和40重量％至60重量％C3至C12α-烯烃的无定形基于乙烯的共聚物，所述重量％基于所述无定形基于乙烯的共聚物的总重量，和(c)(a)和(b)的组合；和10phr至200phr的加工油。第三非限制性实例还可以包括以下中的一个或多个：要素2；要素3；要素4；要素5；要素6；要素7；要素9；要素10；要素11；要素12；要素13；要素14；要素15；要素16；和要素17。
本公开内容的第四非限制性实例实施方案是带子，包括：第一外部橡胶层；第二外部橡胶层；和在所述第一和第二外部橡胶层之间的增强织物；其中所述第一外部橡胶层和/或第二外部橡胶层包含弹性体组合物，所述弹性体组合物包含：5phr至80phr的包含55重量％至95重量％丙烯、2.5重量％至40重量％α-烯烃和0.05重量％至25重量％二烯的PEDM三元共聚物，所述重量％基于所述PEDM三元共聚物的重量，其中所述PEDM三元共聚物具有5MU至90MU的门尼粘度(ML(1+4))；20phr至95phr的基于乙烯的共聚物，其选自：(a)包含60重量％至95重量％乙烯、0重量％至10重量％的一种或多种二烯和5重量％至40重量％C3至C12α-烯烃的结晶性基于乙烯的共聚物，所述重量％基于所述结晶性基于乙烯的共聚物的总重量，(b)包含40重量％至59重量％乙烯、0重量％至10重量％的一种或多种二烯和40重量％至60重量％C3至C12α-烯烃的无定形基于乙烯的共聚物，所述重量％基于所述无定形基于乙烯的共聚物的总重量，和(c)(a)和(b)的组合；和10phr至200phr的加工油。第四非限制性实例还可以包括以下中的一个或多个：要素9；要素10；要素11；要素12；要素13；要素14；要素15；要素16；和要素17。
本公开内容的第五非限制性实例实施方案是带子，包括：第一外部橡胶层；第二外部橡胶层；和在所述第一和第二外部橡胶层之间的增强织物；其中所述第一外部橡胶层和/或第二外部橡胶层包含弹性体组合物，所述弹性体组合物包含：5phr至80phr的PEDM三元共聚物，其中所述PEDM三元共聚物具有5MU至90MU的门尼粘度(ML(1+4))；20phr至95phr的包含60重量％至95重量％乙烯、0重量％至10重量％的一种或多种二烯和5重量％至40重量％C3至C12α-烯烃的结晶性基于乙烯的共聚物，所述重量％基于所述结晶性基于乙烯的共聚物的总重量；0phr至75phr的包含40重量％至59重量％乙烯、0重量％至10重量％的一种或多种二烯和40重量％至60重量％C3至C12α-烯烃的无定形基于乙烯的共聚物，所述重量％基于所述无定形基于乙烯的共聚物的总重量；和10phr至30phr的加工油。第五非限制性实例还可以包括以下中的一个或多个：要素9；要素10；要素11；要素12；要素13；要素14；要素15；要素16；和要素17。
本公开内容的第六非限制性实例实施方案是带子，包括：第一外部橡胶层；第二外部橡胶层；和在所述第一和第二外部橡胶层之间的橡胶表层和增强织物的交替层；其中所述第一外部橡胶层和/或第二外部橡胶层和/或橡胶表层包含弹性体组合物，所述弹性体组合物包含：5phr至80phr的PEDM三元共聚物，其中所述PEDM三元共聚物具有5MU至90MU的门尼粘度(ML(1+4))；20phr至95phr的包含60重量％至95重量％乙烯、0重量％至10重量％的一种或多种二烯和5重量％至40重量％C3至C12α-烯烃的结晶性基于乙烯的共聚物，所述重量％基于所述结晶性基于乙烯的共聚物的总重量；0phr至75phr的包含40重量％至59重量％乙烯、0重量％至10重量％的一种或多种二烯和40重量％至60重量％C3至C12α-烯烃的无定形基于乙烯的共聚物，所述重量％基于所述无定形基于乙烯的共聚物的总重量；和10phr至30phr的加工油。第六非限制性实例还可以包括以下中的一个或多个：要素9；要素10；要素11；要素12；要素13；要素14；要素15；要素16；和要素17。
除非另有说明，在说明书和所附权利要求书中用来表示成分数量、性能如分子量、反应条件等的所有数值在所有情况下应理解为由术语“大约”修饰。因此，除非有相反的指示，否则以下说明书和所附权利要求书中列出的数值参数是近似值，其可以根据本发明的实施方案寻求获得的所需性能而变化。最低限度,且不是企图限制与权利要求的范围等价的原则的应用，每个数字参数应该至少根据记录的有效数字的个数且通过应用普通的舍入技术来解释。
本文呈现了结合了这里所公开的发明实施方案的一个或多个说明性实施方案。为了清楚起见，在本申请中并未描述或显示物理实现的所有特征。应当理解，在结合了本发明实施方案的物理实施方案的开发中，必须作出许多执行特异性的决定来实现开发者的目标，例如遵守系统相关、业务相关、政府相关以及其它约束，这取决于实施情况并且不时变化。尽管开发人员的努力可能很耗时，但是对于本领域中普通技术人员来说，这种努力仍然是例行的任务，并且受益于本公开内容。
尽管本文根据“包括”各种组分或步骤来描述组合物和方法，但是所述组合物和方法也可以“基本上由各种组分和步骤组成”或“由各种组分和步骤组成”。
应该理解的是，虽然已经结合本发明的具体实施方案描述了本发明，但是上述描述意图是举例说明并非限制本发明的范围。其它方面、优点和改进将对本发明所属技术领域中的那些技术人员是显而易见的。
为了有助于更好地理解本发明的实施方案，给出了优选或代表性实施方案的以下实施例。以下实施例无论如何也不应该解读为限制，或限定本发明的整个范围。
实施例
门尼粘度(ML)可以通过ASTM D1646-17((1+4)，125℃，2s-1剪切速率)测定。熔体流动速率(MFR)根据ASTM D1238试验方法，在230℃和2.16kg载荷下测量，并且表示为dg/min或g/10min。使用FTIR根据ASTM D3900测定乙烯含量并不对于二烯含量加以校正。ENB使用FTIR根据ASTM D6047测定。门尼焦烧根据ASTM D1646-17试验方法测量。移动模头流变仪根据ASTM D5289试验方法测量。拉伸强度、伸长率和生坯强度根据ASTM D412试验方法测量。硬度根据ASTM D2240试验方法测量。耐磨试验根据DIN 53516试验方法测量。撕裂强度根据ASTM D624试验方法测量。压缩形变根据ASTM D395-B试验方法测量。模头C撕裂强度根据ASTM D624试验方法测量。油老化后的拉伸和伸长率根据ASTM D471试验方法测量。基于ASTM D2230试验方法进行Garvey模头挤出和评价。
使用配备有在线差示折光指数(DRI)、光散射(LS)和粘度计(VIS)检测器的Polymer Laboratories Model 220高温GPC-SEC测定分子量(数均分子量(Mn)、重均分子量(Mw)和Z-均分子量(Mz))。它使用三个Polymer Laboratories PLgel 10m Mixed-B柱用于分离，使用0.54ml/min的流量和300μL标称注射体积。检测器和柱容纳在维持于135℃的烘箱中。将从SEC柱排出的料流引导到miniDAWN(Wyatt Technology,Inc.)光流槽中，然后引导到DRI检测器中。DRI检测器是Polymer Laboratories SEC的集成部分。粘度计在SEC烘箱内，布置在DRI检测器后。这些检测器的详述以及它们的校准已经由例如，T.Sun、P.Brant、R.R.Chance和W.W.Graessley描述在Macromolecules，第34卷，第19期，第6812-6820页(2001)中。
表1示出了用于制备实施例1和2的配混物的几种PEDM聚合物的聚合物特性。所使用的EP(D)M聚合物是VISTALONTM 7001，其是门尼粘度(ML，1+4@125℃)为60MU且乙烯含量为73重量％的乙烯-丙烯共聚物，和VISTALONTM 2502，其是门尼粘度(ML，1+4@125℃)为26MU且乙烯含量为49重量％的乙烯-丙烯共聚物。发现这种弹性体制剂适用于例如软管应用。
表1.聚合物组合物
实施例1.包含EP(D)M聚合物、炭黑、油和固化剂的组合物在BANBURYTM混合器或Farrel BANBURYTM混合器(型号OOC)中制备，所述混合器体积分别为1.57或4.3L。表2示出了代表性组合物。采用混合以使用70％的填充系数配混。在混合一开始时，采用处于50rpm的转速导入聚合物、炭黑和添加剂。在混合循环期间将撞击提高三倍。继续混合5分钟，此时排放批料。排出的批料的温度平均为大约250°F。离析约5克配混物母料用于流变学测量。
表2示出了本研究中使用的过氧化物固化的EP(D)M软管制剂。对照制剂含有VISTALONTM7500EP(D)M。聚合物含量为100phr，其包括VISTALONTM7500对照聚合物和PEDM两者。也就是说，VISTALONTM7500EP(D)M的一部分被10phr或20phr水平的PEDM聚合物代替。ESCOREZTM5600以5phr加入一种制剂中作为对比实施例。如表2中所述那样，在第一次通过中制备排除固化剂的母料制剂。从混合器的平均批料排出温度为约300°F。在第二次通过中加入固化剂以完成配混物。在所有试验中使用的配混物通过Farrel BANBURYTMOOC混合器制备，除了用于Garvey模头挤出的那些配混物通过BANBURYTM混合器制备。
在表2和表3中，"聚合物"表示组合物中包含的如实施例E1-E8中的EP(D)M加PEDM聚合物的相应量；炭黑N550是炭黑(可从Cabot获得的粒料形式)；SUNPARTM 2280是链烷加工油；AGERITETM树脂DTM是抗氧化剂1,2-二氢-2,2,4-三甲基喹啉(可从VanderbiltChemicals获得)；EGDMA是硫化/交联剂；和VULCUPTM 40KE是有机过氧化物硫化/交联剂。所述组合物被认为是EP(D)M配混物的有用组合物，因此与对比实施例C1.1和C1.2相比，认为可用于试验实施例E1.1-E1.8的可加工性。所有制剂(E1.1-E1.8)中的油含量为45phr。
表2.共混物组成和条件
*对于C2的制剂，在第一次通过中添加5phr的ESCOREZTM5600。
在第二次通过时将固化剂添加到母料中。让所述批料穿过所述研磨若干次以确保固化剂的均匀分散。然后在电热压机中使所述含固化剂的批料固化并试验各种物理和机械性能。
橡胶与橡胶粘性试验基于改进的ASTM D3330/D330M-04(2010)方法B和F进行。特别地，使用对ASTM方法的以下修改：(1)代替根据ASTM方法的2μm精整不锈钢基材，使用相同被试验橡胶的未固化橡胶片材基材；和(2)为了调理，代替在ASTM方法中在23℃下24小时，而是在环境条件下试验样品。这种方法提供更大试验范围和更长停留时间的利益，从而提供样品对Tel-Tak方法的更大规模试验。
表3包括各种配混物的机械性能，其可以是表中所述的生坯样品或固化样品。表3包括不同实施例在初始配混之后和再次在150℃下老化7天之后和在100℃下老化24小时之后的生坯粘结性能、生坯强度、交联密度和压缩形变。
在生坯阶段，所有本发明的基于PEDM的配混物(E1.1-E1.8)显示出相对于对照配混物(C1.1)的构建粘性的改善，其也高于对照配混物(C1.2)的构建粘性。含有PEDM-3的配混物(E1.5和E1.6)显示出最高的粘性改进，但生坯强度与对照配混物(C1.1)相当，而对照配混物(C1.2)的生坯强度低于对照配混物(C1.1)的生坯强度。通常，在10phr PEDM的加载水平下，PEDM配混物(PEDM 1-4)显示出与对照配混物(C1.1)相当的生坯强度。当与不包括所述制剂的配混物相比时，含有PEDM-3的配混物显示出高的粘性改进。通常在配混物的构建粘性和生坯强度之间存在折衷。如本公开内容中所示的具有构建粘性和生坯强度的良好平衡的配混物当然有利于加工。与对照配混物(C1.1)相比，基于PEDM的配混物(E1.1-E1.8)显示出相当或适度更低的生坯撕裂强度，但通常更好的固化撕裂强度。基于PEDM的配混物(E1.1-E1.8)还显示出比对照配混物(C1.1)更好的压缩形变(例如，对于E1.5和E1.8，约25％改善)。与对照配混物(C1.1)相比，基于PEDM的配混物(E1.1-E1.8)显示出拉伸强度的适度增加，但在加热后保持良好。与对照配混物(C1.1)相比，基于PEDM的配混物(E1.1-E1.8)也显示出相当的伸长率，但通常更好的保持。在油老化之后，基于PEDM的配混物(E1.1-E1.8)显示出比对照配混物(C1.1)和(C1.2)更好的拉伸强度和伸长率保持。
表4示出了基于PEDM的配混物(E1.1-E1.8)的Garvey模头挤出性能。基于PEDM的配混物(E1.2、E1.6和E1.8)在比对照配混物(C1.1)更高的挤出速率下显示出更高的挤出输出量而没有轮廓外观的破坏。含有PEDM-1的配混物(E1.2)在最高挤出速率下显示出最高的挤出输出量而没有轮廓外观的破坏。因此，还观察到在添加PEDM时改进的挤出输出量。
表4.Garvey模头挤出性能
实施例2.以下实施例是通过添加表1中列出的PEDM聚合物，从而使用EP(D)M聚合物结晶VISTALONTM 7001和无定形VISTALONTM 2502制备的基于EP(D)M的配混物。结晶VISTALONTM 7001是门尼粘度(ML，1+4@125℃)为60MU且乙烯含量为73重量％的乙烯-丙烯共聚物，无定形VISTALONTM 2502是门尼粘度(ML，1+4@125℃)为26MU且乙烯含量为49重量％的乙烯-丙烯共聚物。发现这种弹性体制剂适用于例如输送带应用。在本发明配混物中用PEDM代替无定形VISTALONTM 2502。两种增粘剂ESCOREZTM5600和ESCOREZTM5400也用于对比实施例中。ESCOREZTM5600和ESCOREZTM5400都是基于DCPD的化合物，其中ESCOREZTM5400被氢化，而ESCOREZTM5600具有10％的芳香度。ESCOREZTM5600和ESCOREZTM5400的软化点为约100℃。PEDM和增粘剂两者也用于生产基于PEDM的配混物(E5-E6)，以评价两种增粘材料ESCOREZTM5600和ESCOREZTM5400的潜在协同作用。通常，具有PEDM的EP(D)M配混物在构建粘性方面相比对照物显示出显著改进，而对照物高于含ESCOREZTM树脂的配混物。通过一起使用PEDM和ESCOREZTM树脂，改善了构建粘性和物理强度的平衡。表5示出了过氧化物固化的EP(D)M输送机制剂。对照制剂包括比例为(50:50)的结晶VISTALONTM7001和无定形VISTALONTM2502。聚合物含量为100phr，其包括VISTALONTM7001和VISTALONTM2502EP(D)M对照聚合物和PEDM；即，VISTALONTM2502EP(D)M的一部分被PEDM聚合物以20phr的水平代替。将ESCOREZTM5600和ESCOREZTM5400以5phr加入作为对比实施例(C2.2-C2.3)的两种制剂中。配混在1.8升互相啮合混合器中进行。在156℃(最大值)下取出批料。在开炼机上混合固化剂约8分钟。
使用压缩模塑在160℃下固化配混物8分钟。根据ASTM D1646方法测定配混物的ML和门尼焦烧性能。MRD通过ASTM D5289方法测量。硬度通过ASTM D2240方法测量。油老化后的拉伸和伸长率根据ASTM D471试验方法测量。撕裂强度通过ASTM D624方法测量。加热老化在150℃下进行168小时。Picma粘性是两个表面之间粘性的量度。通常，将两个未硫化的压延橡胶片材在恒定载荷下保持接触指定的时间。将片材拉开所需的力测量为粘性。除非另有规定，否则两层未固化橡胶是相同的组合物。在此，使用Picma粘性试验机，PI型(购自Toyoseiki)，其测量范围为0.1N至15N，步长为0.1N。通过在80℃下辊磨制备片材，并调节辊隙以获得2.0mm±0.1mm的片材。将第一片材固定到圆筒重量样品保持器上，并且与第一片材接触的样品是第二片材。接触时间为30秒，拉伸速率为25mm/min，施加的自重为500克力(4.9N)。测量在23℃下进行。通过DIN 53516方法测量耐磨性。
表5.制剂
表6示出了本发明配混物(E1-E6)和对比对照配混物(C2.1-C2.3)的构建粘性、固化、机械和老化性能。
在基于PEDM的配混物(E2.1-E2.4)与对照配混物(C2.1-C2.3)之间的比较中，基于PEDM的配混物(E2.1-E2.4)显示出比基于ESCOREZTM的配混物(C2.2-C2.3)针对于对照配混物(C2.1)更高的构建粘性改进。在固化后，基于PEDM的配混物(E2.1-E2.4)显示出比对照配混物(C2.2-C2.3)更高的硬度、但更低的伸长率和撕裂强度。基于PEDM的配混物(E2.1)显示出比对照配混物(C2.2-C2.3)更好的耐磨性，而基于PEDM的配混物(E2.2-E2.4)显示出与对照配混物(C2.2-C2.3)相当的耐磨性。基于PEDM的配混物(E2.1-E2.4)显示出比对照配混物(C2.1)更好的拉伸保持，这与对照配混物(C2.2-C2.3)一致。
在添加PEDM和ESCOREZTM的情况下，基于PEDM的配混物(E2.5)和(E2.6)显示出由PEDM和ESCOREZTM的组合产生的一些协同作用。例如，与对照配混物(C2.2-C2.3)(仅ESCOREZTM)和基于PEDM的配混物(E2.1)(仅PEDM)相比，基于PEDM的配混物(E2.5-E2.6)显示出与基于PEDM的配混物(E2.1)相当(或更接近)的构建粘性，与对照配混物(C2.2)相当的伸长率(对比E2.5)。基于PEDM的配混物(E2.5-E2.6)的耐磨性在基于PEDM的配混物(E2.1)与对照配混物(C2.2)和(C3)的耐磨性之间，这与对照配混物(C2.1)的耐磨性相当。通常，含有芳族ESCOREZTM5600的基于PEDM的配混物(E2.5)显示出比含有氢化ESCOREZTM5400的基于PEDM的配混物(E2.6)更好的物理强度和粘性的平衡，这在其中对照配混物仅含有ESCOREZTM树脂的实施例例如对照配混物(C2.2-C2.3)中不明显。另外，基于PEDM的配混物(E2.5-E2.6)的ML在试验的配混物中最低，如表6中所观察到的那样，这将导致更容易加工。因此，在配混物中一起使用PEDM和ESCOREZTM是可以相对于单独使用一种或另一种的制剂产生优点的制剂。
实施例3.本公开内容的以下实施例(E3.1-E3.8)证明，50phr的PEDM可以赋予基于EP(D)M的配混物改进的粘性和加工，而不会显著降低机械性能(老化之前和之后)和固化性能。
将具有不同乙烯含量(5％至15％)和不同ENB水平(2％至10％)的PEDM聚合物以50phr(代替VISTALONTM2502)加入EP(D)M制剂中。结果显示，由于PEDM聚合物的添加，粘性得到改进。较低的门尼粘度和增强的粘性将降低层分离的可能性，这在输送带的加工和潜在的综合性能方面提供了优点。
本研究中使用的PEDM和EP(D)M聚合物的聚合物特性示于表7中。熔融温度(Tm)和熔化热(Hf)通过差示扫描量热法(DSC)使用市售设备如Perkin Elmer Pyris 1热分析系统测定。通常，将已经在室温下储存至少48小时的10mg至15mg样品封在铝盘中并在室温下装载在所述仪器中。将样品加热至170℃并在170℃下平衡3分钟，然后以10℃/min冷却至-70℃，然后在-70℃下平衡3分钟，然后以10℃/min的加热速率加热至170℃。从第二加热循环计算Tm和Hf的值。
表7.PEDM聚合物的特性
在表8中，EP(D)M加PEDM聚合物的相应量如实施例E3.1-E3.4中所示。在配制的混合期间，将母料(不含固化剂)在实验室规模1.8升互相啮合混合器上混合。使批料在最高156℃下穿过混合器。使用常规混合方法，其中混合器填充因子保持在75％。在开炼机上混合固化剂约8分钟。
表8.共混物组成和条件
未硫化的配混物的配混物性能示于表9中。发现基于PEDM的配混物(E3.1、E3.2和E3.4)的配混物粘度低于含VISTALONTM2502的对照配混物(C3.1)，这在挤出机和压延机上的加工方面具有潜在优势。同样地，由于更低的配混物门尼粘度，基于PEDM的配混物(E3.1、E3.2和E3.4)在125℃下的焦烧时间略高于对照配混物(C1)，并且因此可以在加工期间具有更高的焦烧安全性。基于PEDM的配混物(E3.3)显示出比对照配混物(C3.1)和基于PEDM的配混物(E3.1、E3.2和E3.4)更高的门尼粘度和更低的焦烧时间，这是由于PEDM-3的MI高于VISTALONTM2502和PEDM-1、PEDM-4和PEDM-2。因此，PEDM可以在硫固化制剂中用作与结晶EP(D)M等级的共混配对物，以改进加工。
表9.配混物性能
表10示出了基于PEDM的配混物(E3.1、E3.2、E3.3和E3.4)的移动模头流变仪。对于基于PEDM的配混物(E3.1、E3.2、E3.3和E3.4)，MDR值显示MH-ML值略微下降，这可能来自其更低的ENB％含量和/或乙烯含量。此外，基于PEDM的配混物(E3.1、E3.2、E3.3和E3.4)的固化时间(ts2和tc90)与含有VISTALONTM2502的对照配混物(C3.1)的固化时间相当。此外，由于PEDM-2的ENB％含量更高，基于PEDM的配混物(E3.4)的t90低于基于PEDM的配混物(E3.1、E3.2和E3.3)的t90。
表10.移动模头流变学
未硫化的配混物的配混物性能示于表11中。使用压缩模塑在160℃下固化配混物8分钟，并如下所示评价性能。与含有VISTALONTM2502的对照化合物(C3.1)的拉伸强度相比，基于PEDM的配混物(E3.1至E3.3)的拉伸强度显示出适度的降低。基于PEDM的配混物(E3.4)显示出与含有VISTALONTM2502的对照配混物(C3.1)相当的拉伸强度，其高于基于PEDM的配混物(E3.1、E3.2和E3.3)并且可来自PEDM-2的更高ENB％含量。发现基于PEDM的配混物的模头C撕裂强度与含有VISTALONTM2502的对照配混物(C3.1)的模头C撕裂强度相当。在150℃下老化168小时后，基于PEDM的配混物(E3.1、E3.2、E3.3和E3.4)的物物理性能显示出与含有VISTALONTM2502的对照配混物(C3.1)相当至更高的保持。
表11.配混物性能
表12显示基于PEDM的配混物(E3.1、E3.2、E3.3和E3.4)的picma粘性、压缩形变和耐磨性。对生坯配混物测量picma试验性能以评价本发明配混物的粘性。与对照配混物(C3.1)相比，基于PEDM的配混物(E3.1和E3.4)显示出更高的粘性，而基于PEDM的配混物(E3.2和E3.3)显示出相当的粘性。PEDM配混物的粘性差异可来自基于PEDM的配混物(E3.1和E3.4)的C2含量或MW低于基于PEDM的配混物(E3.2和E3.3)。
关于压缩形变(％)，尽管PEDM等级如同基于PEDM的配混物(E3.1、E3.2和E3.3)的ENB含量较低，但基于PEDM的配混物的弹性性能在更高的温度下与对照配混物(C3.1)相当。在室温下，对照配混物(C3.1)显示出比基于PEDM的配混物(E3.1、E3.2、E3.3和E3.4)更好的弹性性能。
基于PEDM的配混物(E3.1至E3.4)的耐磨性低于对照配混物(C3.1)的耐磨性。
表12.Picma粘性、压缩形变和耐磨性性能
| Picma粘性试验机 | C3.1 | E3.1 | E3.2 | E3.3 | E3.4 |
| 自粘性(kg) | 0.97 | 1.30 | 1.02 | 0.89 | 1.25 |
| 压缩形变 | |||||
| 压缩形变(％)(25％/72hr/RT) | 14 | 26 | 25 | 26 | 27 |
| 压缩形变(％)(25％/72hr/100℃) | 52 | 57 | 61 | 52 | 50 |
| 压缩形变(％)(25％/72hr/125℃) | 68 | 73 | 72 | 65 | 69 |
| 耐磨性(转鼓) | |||||
| 磨耗损失(mm3) | 91 | 99 | 130 | 128 | 134 |
表13示出了使用VISTALONTM7001和PEDM的几种另外的共混物组成的特性，因此其中PEDM聚合物包含不同的ENB含量。将具有不同ENB含量的PEDM聚合物与相同的制剂混合，并且性能描绘于表13中。
表13.共混物组成和条件
基于PEDM的配混物(E3.5-E3.8)的流变性能示于表14中。与对照配混物(C3.3)和(C3.4)相比，发现配混物的门尼粘度取决于聚合物的门尼粘度、C3.2含量和ENB含量。当与对照配混物(C3.3)和(C3.4)以及基于PEDM的配混物(E3.8)相比时，基于PEDM的配混物(E3.5、E3.6和E3.7)显示出更低的门尼粘度。当与对照配混物(C3.3)和(C3.4)相比时，基于PEDM的配混物(E3.8)显示出更高的门尼粘度。至于配混物的焦烧时间，当与对照配混物(C3.3)和(C3.4)相比时，具有高ENB含量的基于PEDM的配混物(E3.8)显示出更低的焦烧时间(t5和t35)。
MDR数据显示，具有更高ENB含量的基于PEDM的配混物(例如，E3.6、E3.7和E3.8)显示出更高的MH-ML，而具有更低ENB含量的基于PEDM的配混物(E3.5)显示出更低的MH-ML值，因此交联密度更低。此外，当与对照配混物(C3.3)和(C3.4)相比时，具有更高ENB含量的基于PEDM的配混物(E3.6至E3.8)显示出更低的固化时间(tc90)值。
表14.流变性能
另外的组合物性能示于表15中。当与对照配混物(C3.3)相比时，基于PEDM的配混物(E3.5至E3.8)显示出更好的粘性。当与EP(D)M制剂(C3.3)相比时，粘性改进为13％至69％，这对于多层应用是非常重要的性能。还观察到，当与对照配混物相比时，拉伸特性随着ENB含量的增加而改善(E3.5-E3.8)。
表15.组合物性能
还制备、表征和评价了包括EP(D)M/PEDM(70:30)和EP(D)M/PEDM(30:70)的共混物组成，如表16所示。PEDM的较高共混物(70phr)增加了粘性性能。另一方面，PEDM的较高共混物(70phr)降低了配混物的门尼粘度和物理性能。基于PEDM的配混物(E13和E14)显示出比含酚醛树脂的对照配混物C4更高的Picma粘性值。因此，本公开内容的组合物对于多层产品如输送带、软管等显示出更好的粘性。更低的配混物门尼粘度可以改进压延和挤出。
表16.共混物组成和性能
本文描述的所有文献，包括任何优先权文献和/或试验程序都在与本发明不矛盾的所有权限下引入供参考。从上述概述和特定实施方案显而易见的是，虽然已经说明和描述了一些实施方案，但是在不脱离本公开的精神和范围的情况下可以作出各种修改。因此，不希望本公开内容受此限制。同样地，术语"包含(comprising)"认为与术语"包括(including)"同义。同样，每当组合物、元素或元素组在过渡性术语"包含"前面时，应该理解的是还考虑具有过渡性术语"基本上由......组成"、"由......组成"、"选自"或"是"在列举的组合物、元素或各元素前面的相同组合物或元素组，反之亦然。
Claims (23)
1.弹性体组合物，包含：
5重量份/100重量份橡胶(phr)至80phr的丙烯-α-烯烃-二烯(PEDM)三元共聚物，其包含55重量％至95重量％丙烯、2.5重量％至40重量％α-烯烃和0.05重量％至25重量％二烯，所述重量％基于所述PEDM三元共聚物的重量，其中所述PEDM三元共聚物具有5MU至90MU的门尼粘度(ML(1+4))；
20phr至95phr的基于乙烯的共聚物，其选自：
(a)包含60重量％至95重量％乙烯、0重量％至10重量％的一种或多种二烯和5重量％至40重量％C3至C12α-烯烃的结晶性基于乙烯的共聚物，所述重量％基于所述结晶性基于乙烯的共聚物的总重量，
(b)包含40重量％至59重量％乙烯、0重量％至10重量％的一种或多种二烯和40重量％至60重量％C3至C12α-烯烃的无定形基于乙烯的共聚物，所述重量％基于所述无定形基于乙烯的共聚物的总重量，和
(c)(a)和(b)的组合；和
10phr至200phr的加工油。
2.权利要求1的弹性体组合物，包含：
5phr至50phr的PEDM；
50phr至95phr的基于乙烯的共聚物；和
10phr至200phr的加工油。
3.权利要求2的弹性体组合物，其中所述组合物具有500g力/英寸宽度或更大的生橡胶与橡胶粘结力。
4.权利要求2的弹性体组合物，其中所述组合物具有1000g力/英寸宽度至5000g力/英寸宽度的生橡胶与橡胶粘结力。
5.权利要求2的弹性体组合物，其中所述组合物具有500g力/英寸宽度或更大的在室温下老化1个月后的橡胶与橡胶粘结力。
6.权利要求2的弹性体组合物，其中所述组合物具有1000g力/英寸宽度或更大至6000g力/英寸宽度的在室温下老化1个月后的橡胶与橡胶粘结力。
7.权利要求2的弹性体组合物，其中所述组合物具有50％至250％的从共混到在室温下老化1个月的生橡胶与橡胶粘结力保持百分率。
8.权利要求2的弹性体组合物，其中所述组合物具有100％至250％的从共混到在室温下老化1个月的生橡胶与橡胶粘结力保持百分率。
9.软管，包含：
内部橡胶管；
围绕所述内部橡胶管的增强织物；和
围绕所述增强织物的橡胶层；
其中所述内部橡胶管和/或橡胶层包含权利要求2-8中一项的弹性体组合物。
10.权利要求9的软管，其中所述增强织物选自：棉、聚酯、聚酰胺、丙烯酸类树脂、芳族聚酰胺、聚酮、大麻、黄麻、玻璃纤维及其任何组合。
11.权利要求1的弹性体组合物，包含：
5phr至80phr的所述PEDM三元共聚物；
20phr至95phr的所述结晶性基于乙烯的共聚物；
0phr至75phr的所述无定形基于乙烯的共聚物；和
10phr至30phr的加工油。
12.带子，包含：
第一外部橡胶层；
第二外部橡胶层；和
在所述第一和第二外部橡胶层之间的增强织物；
其中所述第一外部橡胶层和/或所述第二外部橡胶层包含权利要求11的弹性体组合物。
13.权利要求12的带子，其中所述增强织物选自：棉、聚酯、聚酰胺、丙烯酸类树脂、芳族聚酰胺、聚酮、大麻、黄麻、玻璃纤维及其任何组合。
14.带子，包含：
第一外部橡胶层；
第二外部橡胶层；和
在所述第一和第二外部橡胶层之间的橡胶表层和增强织物的交替层；
其中所述第一外部橡胶层和/或所述第二外部橡胶层和/或所述橡胶表层包含权利要求11的弹性体组合物。
15.权利要求12的带子，其中所述增强织物选自：棉、聚酯、聚酰胺、丙烯酸类树脂、芳族聚酰胺、聚酮、大麻、黄麻、玻璃纤维及其任何组合。
16.上述任一权利要求的弹性体组合物，其中所述结晶性基于乙烯的共聚物具有20MU至90MU的125℃门尼粘度(ML(1+4))。
17.上述任一权利要求的弹性体组合物，其中所述结晶性基于乙烯的共聚物具有15J/g或更大的Hf。
18.上述任一权利要求的弹性体组合物，其中所述无定形基于乙烯的共聚物具有20MU至90MU的125℃门尼粘度(ML(1+4))。
19.上述任一权利要求的弹性体组合物，其中所述无定形基于乙烯的共聚物具有0J/g至14J/g的Hf。
20.上述任一权利要求的弹性体组合物，其中所述PEDM三元共聚物具有50,000g/mol至150,000g/mol的数均分子量。
21.上述任一权利要求的弹性体组合物，其中所述PEDM三元共聚物具有120,000g/mol至320,000g/mol的重均分子量。
22.上述任一权利要求的弹性体组合物，其中所述PEDM三元共聚物具有2至2.7的多分散指数。
23.上述任一权利要求的弹性体组合物，还包含1phr至500phr的炭黑。
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