專(zhuān)利名稱：耐候且阻燃的熱塑性硫化橡膠及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施方案涉及顯示出所需的耐候性和阻燃性的熱塑性硫化橡膠。
背景技術(shù)：
熱塑性硫化橡膠組合物包括動(dòng)態(tài)固化橡膠和熱塑性聚合物的共混物。該橡膠可以采用微細(xì)的橡膠顆粒形式分散在熱塑性樹(shù)脂相內(nèi)。這些組合物有利地顯示熱塑性彈性體的許多性能，但它們可像熱塑性塑料一樣可加工。由于熱塑性硫化橡膠有利地像熱塑性塑料一樣可加工，因此，常常使用熱塑性塑料的擠出技術(shù)，從熱塑性硫化橡膠中擠出彈性制品。已采用各種添加劑改性熱塑性硫化橡膠。例如，包括增量油以改進(jìn)制造、加工性，并向組合物提供經(jīng)濟(jì)價(jià)值。同樣，添加惰性填料，例如粘土以促進(jìn)制造并增加該組合物的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。另外，添加炭黑作為著色劑或者作為UV防護(hù)劑。有利地，可在動(dòng)態(tài)硫化之前，在制造工藝過(guò)程中，將添加劑，例如油和填料加入到熱塑性硫化橡膠中。而且，熱塑性硫化橡膠像熱塑性塑料一樣可加工的事實(shí)允許在動(dòng)態(tài)硫化之后包括添加劑。也就是說(shuō)，在動(dòng)態(tài)硫化之后，添加劑，例如填料和油可共混到熔融的熱塑性硫化橡膠組合物內(nèi)。在其中添加劑可能干擾硫化工藝的情況下，在硫化之后添加各成分的能力是特別有益的。例如，阻燃劑，例如三氧化銻和水合硼酸鋅可對(duì)酚類(lèi)固化體系具有負(fù)面影響，在動(dòng)態(tài)硫化之后添加它們，從而產(chǎn)生顯示出阻燃性的熱塑性硫化橡膠。盡管通過(guò)容納可提高組合物的制造、可加工性和/或最終功效的各種添加劑，證明熱塑性硫化橡膠是通用的，但添加添加劑可對(duì)熱塑性硫化橡膠具有負(fù)面影響。例如，熱塑性硫化橡膠通常對(duì)可摻入到組合物內(nèi)且沒(méi)有負(fù)面影響熱塑性硫化橡膠的一種或更多種的制造、可加工性或機(jī)械性能特征的填料物質(zhì)或其他粒狀物的含量水平具有局限性。例如，已經(jīng)觀察到包括大量阻燃劑的熱塑性硫化橡膠組合物傾向于積垢，所述積垢是其中小量阻燃劑遷移到組合物表面上并沉積在制造設(shè)備，例如模具上的現(xiàn)象?？紤]到通過(guò)使用相翻轉(zhuǎn)技術(shù)制備熱塑性硫化橡膠，以提供獨(dú)特的組合物，其中固化的橡膠分散在連續(xù)的塑性基體當(dāng)中，因此預(yù)期特定添加劑或添加劑的結(jié)合物是否可對(duì)熱塑性硫化橡膠具有負(fù)面影響的能力常常是不可行的。目前的市場(chǎng)需求尋求顯示出抗UV性和抗臭氧性以及阻燃性的彈性體材料。例如，市場(chǎng)尋求滿足UL94V2和UL746CF1標(biāo)準(zhǔn)的彈性體材料。期望采用熱塑性硫化橡膠滿足這些需求?？缮藤?gòu)的熱塑性硫化橡膠不可能提供這些性能。本發(fā)明解決了這一需求。發(fā)明概述
本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案提供可耐候的阻燃熱塑性硫化橡膠組合物，它包括熱塑性基體；和在所述基體內(nèi)分散的至少部分固化的橡膠，阻燃劑和炭黑。本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案進(jìn)一步提供生產(chǎn)可耐候的阻燃熱塑性硫化橡膠的方法，該方法包括在含橡膠、熱塑性樹(shù)脂，任選地增量劑，任選地炭黑和任選地除了炭黑以外的惰性填料的熔融共混物內(nèi)將橡膠動(dòng)態(tài)硫化，其中該熔融共混物基本上不含阻燃劑，從而產(chǎn)生熱塑性硫化橡膠；在所述動(dòng)態(tài)硫化步驟之后，共混處于其熔融狀態(tài)下的所述熱塑性硫化橡膠與至少一種阻燃劑和任選地炭黑，條件是在熔融共混物內(nèi)，采用炭黑發(fā)生所述動(dòng)態(tài)硫化步驟，或者所述共混步驟包括共混熱塑性硫化橡膠與炭黑，從而產(chǎn)生具有耐候性和阻燃性的熱塑性硫化橡膠，和擠出該熱塑性硫化橡膠。例舉性實(shí)施方案的詳細(xì)說(shuō)明引言本發(fā)明的實(shí)施方案至少部分基于兼有耐候性和阻燃性的熱塑性硫化橡膠的發(fā)現(xiàn)。特別地已發(fā)現(xiàn)，可采用阻燃劑和充足的炭黑二者改性熱塑性硫化橡膠，提供有利地能滿足UL94V2的阻燃性標(biāo)準(zhǔn)和UL746CF1的紫外光(UV)標(biāo)準(zhǔn)的熱塑性硫化橡膠。事實(shí)上，現(xiàn)已令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，這些熱塑性硫化橡膠可顯示出所需的機(jī)械性能，盡管存在阻燃劑和炭黑，而且，可在熱和UV輻射暴露下的長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)維持這些所需的性能。結(jié)果，可在高溫、戶外應(yīng)用中使用這些熱塑性硫化橡膠，例如用于密封件、墊圈和戶外照明與電氣應(yīng)用中的軟管，其中包括捕獲和轉(zhuǎn)化太陽(yáng)能的那些裝置。此外，在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，已發(fā)現(xiàn)，可以不含UV穩(wěn)定劑，抗氧化劑和除了炭黑以外的類(lèi)似物的本發(fā)明的熱塑性硫化橡膠預(yù)料不到地證明比含類(lèi)似用量阻燃劑以及UV穩(wěn)定劑、抗氧化劑或除了炭黑以外的類(lèi)似物的熱塑性硫化橡膠觀察到的積垢少。熱塑性硫化橡膠組合物本發(fā)明的熱塑性硫化橡膠包括橡膠相和含丙烯-基熱塑性聚合物的熱塑性基體或者相。這些熱塑性硫化橡膠包括足量炭黑以向熱塑性硫化橡膠提供抗UV性，和足量的阻燃劑材料以向熱塑性硫化橡膠提供阻燃性。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，炭黑和阻燃劑分散在整個(gè)熱塑性基體中。在其他實(shí)施方案中，炭黑和阻燃劑分散在整個(gè)橡膠相中。在仍然其他的實(shí)施方案中，炭黑和阻燃劑分散在整個(gè)塑料相和橡膠相二者當(dāng)中。熱塑性硫化橡膠也可包括可在制造熱塑性硫化橡膠的領(lǐng)域中使用的其他成分。橡膠組分形成橡膠相可使用的橡膠包括能固化或交聯(lián)的那些聚合物。提到橡膠可包括多于一種橡膠的混合物。橡膠的非限定性實(shí)例包括烯屬?gòu)椥泽w共聚物，丁基橡膠及其混合物。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，烯屬?gòu)椥泽w共聚物包括乙烯-丙烯-非共軛二烯橡膠或含有由非共軛二烯烴單體衍生的單元的丙烯-基橡膠狀共聚物。術(shù)語(yǔ)乙丙橡膠是指由乙烯，至少一種α-烯烴單體，和至少一種二烯烴單體聚合的橡膠狀共聚物。α -烯烴可包括，但不限于，丙烯，1-丁烯，1-己烯，4-甲基-1-戊烯，1-辛烯，1-癸烯,或其結(jié)合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，α -烯烴 包括丙烯，1-己烯，1-辛烯或其結(jié)合物。二烯烴單體可包括，但不限于，5-亞乙基-2-降冰片烯；5_乙烯基-2-降冰片烯；二乙稀基苯；1，4-己二??；5_亞甲基_2_降冰片??；I, 6-羊二稀；5_甲基-1，4-己二??；3，7- 二甲基-1,6-辛二烯；1，3_環(huán)戊二烯；1，4_環(huán)己二烯；二環(huán)戊二烯；或其結(jié)合物。在使用多種α-烯烴或二烯烴的情況下，由乙烯，α-烯烴和二烯烴單體制備的共聚物可稱為三元共聚物或者甚至四元共聚物。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，乙丙橡膠包括約12%-約85wt%，或約20%-約80wt%，或約40-約70wt%，或約60%-約66wt%由乙烯單體衍生的乙烯單元,和約0.1%-約15wt%，或約0.5%-約12wt%，或約1%-約10wt%，或約2%-約8wt%由二烯烴單體衍生的二烯烴單元，余量包括由α-烯烴單體衍生的α-烯烴單元(例如,C3-Cltl烯烴，例如丙烯)。以mol%表達(dá)，一個(gè)實(shí)施方案的三元共聚物包括約0.1-約5mol%，或約0.5-約4mol%，或約1-約2.5mol%由二烯烴單體衍生的二烯烴單元。在其中二烯烴包括5-亞乙基-2-降冰片烯的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，乙丙橡膠可包括至少lwt%,在其他實(shí)施方案中至少3wt%,在其他實(shí)施方案中至少4wt%，在其他實(shí)施方案中至少5wt%，在其他實(shí)施方案中約1%-約15wt%，在其他實(shí)施方案中約5%-約12wt%，和在其他實(shí)施方案中約7%-約llwt%由5-亞乙基-2-降冰片烯衍生的單元。在其中二烯烴包括5-亞乙基-2-降冰片烯的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，乙丙橡膠可包括至少lwt%,在其他實(shí)施方案中至少3wt%,在其他實(shí)施方案中至少4wt%,在其他實(shí)施方案中至少5wt%，在其他實(shí)施方案中約1%-約15wt%，在其他實(shí)施方案中約5%-約12wt%，和在其他實(shí)施方案中約7%-約llwt%由5-亞乙基-2-降冰片烯衍生的單元。在其中二烯烴包括5-乙烯基-2-降冰片烯的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，乙丙橡膠可包括至少^^%，在其他實(shí)施方案中至少3wt%,在其他實(shí)施方案中至少4wt%,在其他實(shí)施方案中至少5wt%,在其他實(shí)施方案中約1%_約15wt%，在其他實(shí)施方案中約5%-約12wt%，和在其他實(shí)施方案中約7%-約llwt%由5-乙烯基-2-降冰片烯衍生的單元。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，乙丙橡膠的重均分子量(Mw)大于100，000g/mol,在其他實(shí)施方案中大于200，000g/mol，在其他實(shí) 施方案中大于400，000g/mol，和在其他實(shí)施方案中大于600，000g/mol ;在這些或其他的實(shí)施方案中，優(yōu)選的乙丙橡膠的Mw小于I, 200，000g/mol,在其他實(shí)施方案中小于1，000，000g/mol,在其他實(shí)施方案中小于900，000g/mol,和在其他實(shí)施方案中小于800，000g/molo在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，有用的乙丙橡膠的數(shù)均分子量(Mn)大于20，000g/mol，在其他實(shí)施方案中大于60，000g/mol，在其他實(shí)施方案中大于100，000g/mol，和在其他實(shí)施方案中大于150，000g/mol ;在這些或其他實(shí)施方案中，一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案的乙丙橡膠的Mn小于500，OOOg/mol，在其他實(shí)施方案中小于400，000g/mol,在其他實(shí)施方案中小于300，000g/mol,和在其他實(shí)施方案中小于250, 000g/mol ο可在美國(guó)專(zhuān)利N0.4，540，753 (在此通過(guò)參考將其引入)和在其內(nèi)引證的參考文獻(xiàn)，以及在Verstrate等人的Macromolecules, 1988,第21卷,第3360-3371頁(yè)(在此也通過(guò)參考將其引入)和在其內(nèi)引證的參考文獻(xiàn)中找到測(cè)定分子量(Mn，Mw，和Mz)和分子量分布(MWD)的技術(shù)。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，乙丙橡膠的特征也可在于根據(jù)ASTMD-1646的門(mén)尼粘度(ML(1+4@125°C ))為約10-約500或約50-約450。使用下述格式，報(bào)道此處所使用的門(mén)尼粘度:轉(zhuǎn)子([預(yù)熱時(shí)間，min.] + [剪切時(shí)間，min.] i測(cè)量溫度。C )，結(jié)果ML (1+4@125°C )表示根據(jù)ASTM D1646-99，使用ML或大的轉(zhuǎn)子，經(jīng)I分鐘的預(yù)熱時(shí)間和4分鐘的剪切時(shí)間，在125°C的溫度下測(cè)定的門(mén)尼粘度。除非另有說(shuō)明，此處門(mén)尼粘度報(bào)道為根據(jù)ASTM D-1646，以門(mén)尼為單位的ML(l+4il25°C)0然而，在這些條件下，通常不可能測(cè)量大于約100的門(mén)尼粘度值。在這一情況下，可使用較高的溫度(即150°C )，且具有最終的較長(zhǎng)剪切時(shí)間(即1+8@125°C或150°C)。更優(yōu)選，使用非標(biāo)準(zhǔn)的小轉(zhuǎn)子，進(jìn)行用于此處目的的門(mén)尼測(cè)量。隨著門(mén)尼標(biāo)度的變化，使用非標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)，所述門(mén)尼標(biāo)度提供在與門(mén)尼粘度超過(guò)約IOOML(1+4@125°C )的聚合物一起使用的門(mén)尼儀器上相同的儀器說(shuō)明。對(duì)于此處的目的來(lái)說(shuō)，這一改性的門(mén)尼粘度稱為MST-小薄門(mén)尼。ASTM D1646-99規(guī)定了在門(mén)尼儀器的空腔內(nèi)使用的轉(zhuǎn)子的大小。這一方法考慮到了大和小的轉(zhuǎn)子二者，它們僅僅在直徑上存在區(qū)別。這些不同的轉(zhuǎn)子在ASTM D1646-99中稱為ML (大門(mén)尼)和MS (小門(mén)尼)。然而，可在這一高的分子量下生產(chǎn)乙烯-丙烯-二烯烴單體(EPDM)，其中使用這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的轉(zhuǎn)子，所述分子量可超過(guò)門(mén)尼儀器的扭矩極限。在這些情況下，使用直徑較小和較薄的MST轉(zhuǎn)子，進(jìn)行試驗(yàn)。典型地，當(dāng)使用MST轉(zhuǎn)子時(shí)，也在不同的時(shí)間常數(shù)和溫度下進(jìn)行試驗(yàn)。預(yù)熱時(shí)間從標(biāo)準(zhǔn)的I分鐘變?yōu)?分鐘，和在200°C下而不是標(biāo)準(zhǔn)的125°C下進(jìn)行試驗(yàn)。在這些改性的條件下獲得的數(shù)值在此處稱為MST (5+4@200°C )。備注:在獲取門(mén)尼讀數(shù)的最后4分鐘的試驗(yàn)時(shí)間保持與標(biāo)準(zhǔn)條件相同。當(dāng)在(5+4@200°C )下測(cè)量MST并在(1+4@125°C) 下測(cè)量ML時(shí)，一個(gè)MST點(diǎn)大致相當(dāng)于5ML點(diǎn)。因此，對(duì)于兩種測(cè)量標(biāo)度之間的大致轉(zhuǎn)化的目的來(lái)說(shuō)，MST(5+4i200°C )門(mén)尼值乘以5，獲得大致的ML(l+4il25°C)相當(dāng)值。根據(jù)下述技術(shù)規(guī)格，制備并使用此處所使用的MST轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子的直徑應(yīng)當(dāng)是30.48+/-0.03mm和厚度為2.8+/-0.03mm(從鋸齒的頂部起測(cè)量)，且心軸直徑小于或等于11mm。轉(zhuǎn)子應(yīng)當(dāng)具有鋸齒面和邊緣，且具有在1.6mm中心上切割的寬度為約0.8mm和深度為約0.25-0.38mm的正方形溝槽。鋸齒由彼此成直角的兩組溝槽組成，從而形成正方形的交叉線。轉(zhuǎn)子應(yīng)當(dāng)定位在模腔中心內(nèi)，以便轉(zhuǎn)盤(pán)的中心線與模腔的中心線一致，且公差在+/-0.25_內(nèi)。可使用襯墊或墊片，提升心軸到中點(diǎn)，這與本領(lǐng)域典型的門(mén)尼測(cè)定的實(shí)踐一致。應(yīng)當(dāng)切削掉磨損點(diǎn)(wear point)(位于轉(zhuǎn)子的前刃面中心處的錐形隆起)且與轉(zhuǎn)子面同平面?？稍诖颂幍木酆衔锕不煳锷蠝y(cè)定多峰聚合物組合物的門(mén)尼粘度。此處利用(I)中所示的關(guān)系式，獲得共混物中特定組分的門(mén)尼粘度:log ML=nA log MLA+nB log MLb (I)其中所有對(duì)數(shù)的底為10 ；ML是兩種聚合物A和B的共混物的門(mén)尼粘度，這兩種聚合物各自分別具有單獨(dú)的門(mén)尼粘度MLa和MLb，nA表示聚合物A在共混物內(nèi)的wt%分?jǐn)?shù)；和nB表示聚合物B在共混物內(nèi)的wt%分?jǐn)?shù)。在本發(fā)明的公開(kāi)內(nèi)容中，利用公式(I)，測(cè)定含高門(mén)尼粘度聚合物㈧和低門(mén)尼粘度聚合物⑶的共混物的門(mén)尼粘度，它們?cè)?1+4@125°C)的條件下具有可測(cè)量的門(mén)尼粘度。已知ML, MLa和nA,可計(jì)算MLb的數(shù)值。然而，對(duì)于高門(mén)尼粘度的聚合物[即，門(mén)尼粘度大于100ML(1+4@125°C )]來(lái)說(shuō)，使用以上所述的MST轉(zhuǎn)子測(cè)量MLa。然后使用以上的公式1，測(cè)定共混物內(nèi)低分子量聚合物的門(mén)尼粘度，其中使用下述關(guān)系式(2)，測(cè)定MLa:MLA(l+4il25°C )=5.13*MSTA(5+40200°C ) (2)
在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，乙丙橡膠的特征可在于根據(jù)ASTMD-1601，在十氫化萘中，在135°C下測(cè)量的特性粘數(shù)為約1-約8dl/g，或約3-約7dl/g，或約4-約6.5dl/g。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，乙丙橡膠的特征可在于根據(jù)ASTME-1356，通過(guò)差示掃描量熱法(DSC)測(cè)定的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)小于_20°C，在其他實(shí)施方案中小于_30°C，在其他實(shí)施方案中小于_50°C，和在其他實(shí)施方案中約-20至約-60°C?？墒褂酶鞣N技術(shù)，制造或合成乙丙橡膠。例如，可通過(guò)使用溶液，淤漿或氣相聚合技術(shù)，合成這些共聚物，其中這些技術(shù)利用各種催化劑體系。例舉的催化劑包括齊格勒-納塔體系，例如含釩催化劑的那些，和單位點(diǎn)催化劑，所述單位點(diǎn)催化劑包括牽涉第IV-VI族茂金屬的限定幾何構(gòu)型的催化劑。彈性體共聚物以商品名Vistal0nTM(EXX0nM0bilChemical C0.;休斯敦，德克薩斯)，Keltan (DSM Copolymers), Nordel IP (Dow), NORDELMGtm(Dow) , Royalene (Lion Copolymer)和 Buna (Lanxess)可商購(gòu)。熱塑性樹(shù)脂/基體形成熱塑性相可使用的熱塑性樹(shù)脂包括如本領(lǐng)域教導(dǎo)的在制造熱塑性硫化橡膠中使用的那些熱塑性聚合物。對(duì)于本說(shuō)明書(shū)的目的來(lái)說(shuō)，下述說(shuō)明也可應(yīng)用到第二熱塑性樹(shù)脂上。例如，這些熱塑性聚合物(它們可稱為熱塑性樹(shù)脂或未官能化的熱塑性塑料)可包括固體，通常高分子量的塑料樹(shù)脂。例舉的熱塑性聚合物包括結(jié)晶、半晶和可結(jié)晶的聚烯烴，烯烴共聚物和非-烯烴樹(shù)脂。可通過(guò)聚合乙烯或α-烯烴，例如丙烯，1-丁烯，1-己烯，1-辛烯，2-甲基-1-丙烯,3-甲基-1-戍烯,4-甲基-1-戍烯,5-甲基-1-己烯及其混合物,形成熱塑性樹(shù)脂。乙烯和丙烯以及乙烯和/或丙烯與另一種α -烯烴例如1-丁烯，1-己烯，1-辛烯，2-甲基-1-丙烯,3-甲基-1-戍烯,4-甲基-1-戍烯,5-甲基-1-己烯或其混合物的共聚物也加以考慮。具體地包括丙烯與乙烯或以上所述的更高級(jí)的α -烯烴或者與Cltl-C2tl 二烯烴的反應(yīng)器共聚物，抗沖共聚物和無(wú)規(guī)共聚物。對(duì)于這些丙烯共聚物來(lái)說(shuō)，共聚單體的含量可以是聚合物的1%-約30wt%，例如與美國(guó)專(zhuān)利N0.6，867，260B2 一樣，在此通過(guò)參考將其引入。具體地包括以商品名VISTAMAXX (ExxonMobiI)可獲得的共聚物。其他聚烯烴共聚物可包括烯烴與苯乙烯的共聚物，例如苯乙烯-乙烯共聚物，或烯烴與α，β-不飽和酸，或α，β-不飽和酯的聚合物，例如，聚乙烯-丙烯酸酯共聚物。非-烯烴的熱塑性聚合物可包括苯乙烯，α，β-不飽和酸，α，β -不飽和酯的聚合物與共聚物，及其混合物。例如，可使用聚苯乙烯，聚丙烯酸酯，和聚甲基丙烯酸酯。根據(jù)本發(fā)明，兩種或更多種聚烯烴熱塑性塑料，例如此處所述的那些，或者與其他聚合物改性劑的共混物或混合物也是合適的。有用的熱塑性聚合物也可包括抗沖共聚物和反應(yīng)器共聚物。
在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，熱塑性樹(shù)脂包括丙烯-基聚合物，其中包括那些固體，通常高分子量的塑料樹(shù)脂，所述樹(shù)脂主要包括由丙烯聚合衍生的單元。在一些實(shí)施方案中，至少75%，在其他實(shí)施方案中至少90%，在其他實(shí)施方案中至少95%，和在其他實(shí)施方案中至少97%丙烯-基聚合物中的單元衍生于丙烯的聚合。在特別的實(shí)施方案中，這些聚合物包括丙烯的均聚物。在一些實(shí)施方案中，丙烯-基聚合物也可包括由乙烯和/或α-烯烴例如1-丁烯，1-己稀，1-羊稀，2_甲基-1-丙稀，3_甲基-1-戍稀，4_甲基-1-戍稀，5_甲基-1-己稀及其混合物的聚合衍生的單元。
在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，丙烯-基聚合物可包括半晶聚合物。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，這些聚合物的特征可在于結(jié)晶度為至少25wt%，在其他實(shí)施方案中至少55wt%，在其他實(shí)施方案中至少65%，和在其他實(shí)施方案中至少70wt%?？赏ㄟ^(guò)樣品的熔融熱除以100%結(jié)晶聚合物的熔融熱，測(cè)定結(jié)晶度，其中假設(shè)對(duì)于聚丙烯來(lái)說(shuō)，100%結(jié)晶聚合物的熔融熱為209J/g。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，這些聚合物的特征可在于Hf至少52.3J/g，在其他實(shí)施方案中超過(guò)100J/g，在其他實(shí)施方案中超過(guò)125J/g，和在其他實(shí)施方案中超過(guò) 140J/g。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，有用的丙烯-基聚合物的特征可在于Mw為約50-約2，000kg/mol，和在其他實(shí)施方案中約100-約600kg/mol。它們的特征也可在于Mn為約25-約1，000kg/mol,和在其他實(shí)施方案中約50-約300kg/mol,這通過(guò)凝膠滲透色譜法(GPC)，采用聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)物測(cè)量。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，有用的丙烯-基聚合物的MFR(ASTMD_1238，
2.16kgi230°C )可以小于100dg/min，在其他實(shí)施方案中小于50dg/min，在其他實(shí)施方案中小于10dg/min,和在其他實(shí)施方案中小于5dg/min。在這些或其他實(shí)施方案中，丙烯-基聚合物的MFR可以為至少0.ldg/min，在其他實(shí)施方案中0.2dg/min，和在其他實(shí)施方案中至少 0.5dg/min。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施·方案中，有用的丙烯-基聚合物的熔融溫度(T111)可以是約110°C -約170°c，在其他實(shí)施方案中約140°C -約168°C，和在其他實(shí)施方案中約160°C -約165°C。它們的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)可以是約-10°C至約10°C，在其他實(shí)施方案中約-3°C至約5°C，和在其他實(shí)施方案中約(TC -約2°C。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，它們的結(jié)晶溫度(Tc)可以是至少約75°C，在其他實(shí)施方案中至少約95°C，在其他實(shí)施方案中至少約100°C，和在其他實(shí)施方案，至少105°C，且一個(gè)實(shí)施方案的范圍為105°C -130°C?？赏ㄟ^(guò)使用本領(lǐng)域已知的合適的聚合技術(shù)，例如，但不限于，常規(guī)的齊格勒-納塔型聚合，和使用單位點(diǎn)有機(jī)金屬催化劑(所述催化劑包括，但不限于茂金屬催化劑)的催化，合成丙烯-基聚合物。在特別的實(shí)施方案中，丙烯-基聚合物包括高結(jié)晶度的全同立構(gòu)或間同立構(gòu)聚丙烯的均聚物。這種聚丙烯的密度可以是約0.89-約0.91g/cc,且大部分全同立構(gòu)的聚丙烯的密度為約0.90-約0.91g/cc。此外，可使用具有分?jǐn)?shù)熔體流動(dòng)速率的高和超高分子量聚丙烯。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，聚丙烯樹(shù)脂的特征可在于MFR(ASTM D-1238 ；
2.16kgi230°C )小于或等于10dg/min,在其他實(shí)施方案中小于或等于1.0dg/min,和在其他實(shí)施方案中小于或等于0.5dg/min。炭黑在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，有用的炭黑可基于其粒度表征，所述粒度可以根據(jù)ASTMD-3849量化。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，在實(shí)踐本發(fā)明中使用的炭黑的粒度可以小于65nm,在其他實(shí)施方案中小于45nm,和在其他實(shí)施方案中小于35nm,在其他實(shí)施方案中小于25nm，和在其他實(shí)施方案中小于20nm。在這些或其他實(shí)施方案中，炭黑的粒度可以是約12nm_約40nm,或在其他實(shí)施方案中約15nm_約30nm。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，有用的炭黑可基于其表面積表征，所述表面積可以通過(guò)BET氮?dú)馕樟炕Ｔ谝粋€(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，在實(shí)踐本發(fā)明中使用的炭黑的表面積可以是至少75，在其他實(shí)施方案中至少100，和在其他實(shí)施方案中至少200m2/g。在這些或其他實(shí)施方案中，炭黑的表面積可以是約100-約300，或在其他實(shí)施方案中約150-約250m2/g。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，有用的炭黑可基于其碘吸收值表征，所述碘吸收值可根據(jù)ASTMD-1510量化。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，在實(shí)踐本發(fā)明中使用的炭黑的碘吸收值為至少100，在其他實(shí)施方案中至少120，和在其他實(shí)施方案中至少130mg/g。在這些或其他實(shí)施方案中，炭黑的碘吸收值可以小于170，在其他實(shí)施方案中小于160，和在其他實(shí)施方案中小于150mg/g。阻燃劑組合物可包括阻燃劑，例如用量為至少約10wt%，15wt%，20wt%, 25wt%，或30wt%，優(yōu)選上限為約50wt%,約40wt%,或約35wt%,基于熱塑性硫化橡膠的全部重量。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，阻燃劑的用量為熱塑性硫化橡膠重量的約28-約35wt%。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，使用三部分阻燃劑填料包。這種三部分體系包括鹵化有機(jī)化合物，金屬氧化物和非鹵化阻燃劑。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，非鹵化阻燃劑包括炭形成阻燃劑，所述炭形成阻燃劑也可稱為膨脹材料。鹵化有機(jī)化合物的類(lèi)型包括鹵化烴例如氯化和/或溴化含苯基的化合物。含氯的阻燃劑的實(shí)例包括氯化烷屬烴，氯化聚烯烴，和全氯環(huán)十五烷。含溴阻燃劑的實(shí)例包括六溴苯，正亞乙基-雙二溴硼烷-二羧基酰亞胺，亞乙基-雙四溴鄰苯二甲酰亞胺，四溴雙酚-A衍生物，四溴雙酹S,四溴二季戍四醇,溴化環(huán)戍二烯基(cyctopentadieno)和十溴二苯基乙燒。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，金屬氧化物包括與鹵化有機(jī)化合物協(xié)同起作用的那些金屬氧化物。有用的金屬氧化物的實(shí)例是三氧化銻。在其他實(shí)施方案中，可使用氧化銻溶膠和Sb(V)酯的鹽。 在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，膨脹材料包括膨脹并在下面的材料和周?chē)沫h(huán)境之間以阻擋層形式形成炭層的那些材料；這一炭層難以燃燒，且隔絕并保護(hù)下面的材料避免燃燒。認(rèn)為，或者作為在熱作用下化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，或者通過(guò)因膨脹材料中組分的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致發(fā)生的主要物理反應(yīng)而膨脹，從而操作膨脹材料。膨脹材料或炭形成材料的實(shí)例包括水合硼酸鋅，氫氧化鎂，三水合鋁，多磷酸銨，三聚氰胺多磷酸酯，淀粉(例如，玉米淀粉)或當(dāng)暴露于火焰下時(shí)，將形成重質(zhì)炭的其他碳水化合物，和多元醇，例如三羥基醇和四羥基醇。在特別的實(shí)施方案中，使用十溴二苯基乙烷，三氧化銻和水合硼酸鋅的結(jié)合物。油在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，熱塑性硫化橡膠可包括礦物油，合成油，或其結(jié)合物。這些油也可稱為增塑劑或增量劑。礦物油可包括芳族油、環(huán)烷油、烷烴油或異烷烴油。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，礦物油可以是處理或者未處理的。有用的礦物油可以以商品名 SUNPAR (SunChemicals)獲得。其他以名稱 PARALUX (Chevron)獲得。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，合成油包括丁烯類(lèi)，其中包括異丁烯，1- 丁烯，2- 丁烯，丁二烯及其混合物的聚合物和低聚物。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，這些低聚物的特征可在于數(shù)均分子量(Mn)為約300g/mol-約9，000g/mol，和在其他實(shí)施方案中約700g/mol-約1，300g/mol。 在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，這些低聚物包括異丁烯基單體單元。例舉的合成油包括聚異丁烯，聚(異丁烯-共-丁烯)，及其混合物。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，合成油可包括聚直鏈α-烯烴，聚支鏈α-烯烴，氫化聚α-烯烴，及其混合物。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，合成油包括粘度超過(guò)約20cp，在其他實(shí)施方案中超過(guò)約lOOcp，和在其他實(shí)施方案中超過(guò)約190cp的合成聚合物或共聚物，其中根據(jù)ASTMD-4402，通過(guò)布氏粘度計(jì)，在38°C下測(cè)量粘度。在這些或其他實(shí)施方案中，這些油的粘度可以小于4，OOOcp，和在其他實(shí)施方案中小于1，OOOcp0商業(yè)上,有用的合成油可以以商品名Polybutene (Soltex ;休斯敦，德克薩斯)，和Indopol (Innouvene)獲得。白合成油以商品名SPECTRASYN (ExxonMobiI)獲得，以前稱為SHF Fluids(Mobil)。也可使用在美國(guó)專(zhuān)利N0.5，936，028中描述的油，在此通過(guò)參考將其引入。認(rèn)為合成油可提供加強(qiáng)的低溫性能。此外，可基于分子結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)高溫性能。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，增量油可包括有機(jī)酯，烷基醚或其結(jié)合物，其中包括在美國(guó)專(zhuān)利Nos.5，290, 866和5，397，832中公開(kāi)的那些，在此通過(guò)參考將其引入。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，有機(jī)酯和烷基醚酯的分子量通?？梢孕∮诩s10，000。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，合適的酯包括平均分子量低于約2，000和在其他實(shí)施方案中低于約600的單體和低聚材料。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，酯可與組合物中的聚α烯烴和橡膠組分均相容或者混溶，即可混合它們與其他組分以形成單一相。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，酯包括脂族單-或二酯，或者低聚脂族酯或烷基醚酯。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，熱塑性硫化橡膠不含聚合的脂族酯和芳族酯以及磷酸酯。聚硅氧烷在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，熱塑性硫化橡膠可包括聚硅氧烷添加劑。聚硅氧烷可有利地提供加工改進(jìn)，例如較好的模具填充性能，較少的擠出機(jī)扭矩，內(nèi)潤(rùn)滑，脫模和比較快速的流通量，和/或可改性表面特征，例如較高的潤(rùn)滑性，較低的滑動(dòng)，較低的摩擦系數(shù)，和可利用較大的抗損傷和 耐磨性。在一些實(shí)施方案中，聚硅氧烷是或者包括超高分子量的聚二烷基硅氧烷。合適的聚二烷基硅氧烷的一些非限定性實(shí)例包括具有q_4烷基的聚二烷基硅氧烷，例如聚二甲基硅氧烷，聚二乙基硅氧烷，聚甲基乙基硅氧烷，聚二丙基硅氧烷和聚二丁基硅氧烷。在一些實(shí)施方案中，聚硅氧烷添加劑是或者包括超高分子量的聚二烷基硅氧烷和聚烯烴，例如聚乙烯，聚丙烯或其結(jié)合物的混合物。這種聚硅氧烷混合物的一些非限定性實(shí)例包括DOW CORNING.RTM.MB50系列母煉膠，例如DOW CORNING.RTM.MB50-001, MB50-002, MB50-313, MB50-314 和 MB50-321，所有這些獲自 Dow CorningCorporation, Midland, Mich。聚合物加工添加劑在一些實(shí)施方案中，熱塑性硫化橡膠可包括聚合物加工添加劑。該加工添加劑可以是具有非常高熔體流動(dòng)指數(shù)的聚合物樹(shù)脂。這些聚合物樹(shù)脂包括熔體流動(dòng)速率大于約500dg/min,在其他實(shí)施方案中大于約750dg/min,在其他實(shí)施方案中大于約1000dg/min,在其他實(shí)施方案中大于約1200dg/min，和在其他實(shí)施方案中大于約1500dg/min的直鏈和支鏈聚合物二者?？墒褂酶鞣N支鏈或者各種直鏈聚合物加工添加劑的混合物，以及直鏈和支鏈聚合物加工添加劑二者的混合物。提到聚合物加工添加劑可包括直鏈和支鏈添加劑二者，除非另有說(shuō)明。直鏈聚合物加工添加劑包括聚丙烯均聚物，和支鏈聚合物加工添加劑包括二烯烴改性的聚丙烯聚合物。在美國(guó)專(zhuān)利N0.6，451，915中公開(kāi)了包括類(lèi)似加工添加劑的熱塑性硫化橡膠，在此通過(guò)參考將其引入。其他成分除了橡膠、熱塑性樹(shù)脂和任選的加工添加劑以外，本發(fā)明的熱塑性硫化橡膠還可任選地包括一種或更多種加工油(芳烴油，烷烴油和環(huán)烷烴礦物油)，增容劑，煅燒粘土，高嶺土，納米粘土，滑石，硅酸鹽，碳酸鹽，硫酸鹽，炭黑，砂子，玻璃珠，礦物聚集體，硅灰石，云母，玻璃纖維，其他填料，顏料，著色劑，染料，炭黑，分散劑，阻燃劑，抗氧化劑，導(dǎo)電顆粒，UV抑制劑，UV穩(wěn)定劑，粘合促進(jìn)劑，脂肪酸，酯，石蠟，中和劑，金屬失活劑，增粘劑，硬脂酸鈣，催干劑，穩(wěn)定劑，光穩(wěn)定劑，光吸收劑，偶聯(lián)劑，其中包括硅烷類(lèi)和鈦酸酯類(lèi)，增塑劑，潤(rùn)滑齊 ，粘連劑，防粘連劑，抗靜電劑，石臘，發(fā)泡劑，成核劑，爽滑劑，酸清除劑，助劑，表面活性齊U，結(jié)晶助劑，聚合物添加劑，消泡劑，防腐劑，增稠劑，流變學(xué)改性劑，保濕劑，硫化/交聯(lián)/固化劑，硫化/交聯(lián)/固化促進(jìn)劑，固化延遲劑，增強(qiáng)和非增強(qiáng)填料，及其結(jié)合物，和橡膠配混領(lǐng)域中已知的其他加工助劑。這些添加劑可占全部組合物的最多約50wt%?？墒褂玫奶盍虾驮隽縿┌ǔＲ?guī)的無(wú)機(jī)物，例如碳酸鈣，粘土，氧化硅，滑石，二氧化鈦，炭黑和類(lèi)似物。在特別的實(shí)施方案中，熱塑性硫化橡膠組合物不含，本質(zhì)上(essentially)不含，或基本上(substantially)不含UV抑制劑,UV穩(wěn)定劑,和抗氧化劑,其中包括,但不限于,含苯酚的UV抑制劑，UV穩(wěn)定劑，和抗氧化劑，以及除了炭黑以外的受阻胺光穩(wěn)定劑?；旧喜缓侵覆淮嬖趯?duì)熱塑性硫化橡膠組合物、其制造或用途具有有害影響的添加劑(例如，UV-抑制劑)用量。本質(zhì)上(essentially)不含是指不存在大于有害(deminimus)量的添加劑。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的熱塑性硫化橡膠組合物包括小于2wt%，在其他實(shí)施方案中小于lwt%，在其他實(shí)施方案中小于0.5wt%，在其他實(shí)施方案中小于0.1#%，和在其他實(shí)施方案中小于0.05wt%的UV-抑制劑，UV-穩(wěn)定劑，抗氧化劑或除了炭黑以外的受阻胺光穩(wěn)定劑。用量在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方 案中，本發(fā)明的熱塑性硫化橡膠可含有足量的橡膠，形成橡膠狀的物質(zhì)組合物。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)理解橡膠狀的物質(zhì)組合物包括最終伸長(zhǎng)率大于100%且在拉伸到其起始長(zhǎng)度的200%并在200%的起始長(zhǎng)度下保持約10分鐘之后，在約10分鐘內(nèi)快速收縮到其起始長(zhǎng)度的小于或等于150%的那些。因此，在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，熱塑性硫化橡膠可包括至少約25wt%，在其他實(shí)施方案中至少約45wt%，在其他實(shí)施方案中至少約65wt%，和在其他實(shí)施方案中至少約75wt%的橡膠(即，動(dòng)態(tài)硫化的橡膠)，基于熱塑性硫化橡膠的總重量。在這些或其他實(shí)施方案中，在熱塑性硫化橡膠內(nèi)橡膠的用量可以是約10-約25wt%，約12-約20wt%，15-約90wt%,在其他實(shí)施方案中約45-約85wt%，和在其他實(shí)施方案中約60-約80wt%，基于結(jié)合的橡膠和熱塑性材料的總重量。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，在熱塑性硫化橡膠內(nèi)熱塑性聚合物(即，在熱塑性相內(nèi)未固化的聚合物)的用量可以是約10-約85wt%，在其他實(shí)施方案中約10-約40wt%，和在其他實(shí)施方案中約12-約30wt%，基于結(jié)合的橡膠和熱塑性材料的總重量。在這些或其他實(shí)施方案中，在熱塑性硫化橡膠內(nèi)熱塑性聚合物的用量可以是約25-約250重量份，在其他實(shí)施方案中約50-約150重量份，和在其他實(shí)施方案中約60-約100重量份熱塑性聚合物，相對(duì)于100重量份橡膠。
關(guān)于油，熱塑性硫化橡膠可包括約25-約250重量份，或約50-約150重量份，或約75-約130重量份增量油，相對(duì)于100份橡膠。所添加的增量油的用量可取決于所需的性能，且上限取決于特定的油和共混物成分的相容性；當(dāng)出現(xiàn)增量油的過(guò)度滲出時(shí)，超出了這一極限。增量油的用量可至少部分取決于橡膠的類(lèi)型。高粘度橡膠更加高度地油可增量。
在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，可基于組合物的總重量，量化在熱塑性硫化橡膠內(nèi)的炭黑用量。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，熱塑性硫化橡膠組合物包括至少1.5wt%，在其他實(shí)施方案中至少2.0wt%，和在其他實(shí)施方案中至少3.0wt%的炭黑，基于組合物的全部重量。在這些或其他實(shí)施方案中，熱塑性硫化橡膠組合物可包括約2.0-約6.0，或在其他實(shí)施方案中約2.0-約4.0wt%,或約2.-約4.0wt%炭黑，基于組合物的總重量。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，可基于組合物的總重量，量化在熱塑性硫化橡膠內(nèi)十溴二苯基乙烷的用量。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，熱塑性硫化橡膠組合物包括至少2.0wt%，在其他實(shí)施方案中至少2.5wt%，和在其他實(shí)施方案中至少3.0wt%十溴二苯基乙烷，基于組合物的總重量。在這些或其他實(shí)施方案中，熱塑性硫化橡膠組合物可包括約
2.0-約6.5，或在其他實(shí)施方案中約3.0-約6.0wt%十溴二苯基乙烷，基于組合物的總重量。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，可基于組合物的總重量，量化在熱塑性硫化橡膠內(nèi)三氧化銻的用量。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，熱塑性硫化橡膠組合物包括至少4.0wt%,在其他實(shí)施方案中至少5.0wt%，和在其他實(shí)施方案中至少6.0被％三氧化銻，基于組合物的總重量。在這些或其他實(shí)施方案中，熱塑性硫化橡膠組合物可包括約4.0-約13.0，或在其他實(shí)施方案中約6.0-約12.0wt%三氧化銻，基于組合物的總重量。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，可基于組合物的總重量，量化在熱塑性硫化橡膠內(nèi)水合硼酸鋅的用量。 在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，熱塑性硫化橡膠組合物包括至少8.0wt%,在其他實(shí)施方案中至少10.0wt%，和在其他實(shí)施方案中至少15.0wt%水合硼酸鋅，基于組合物的總重量。在這些或其他實(shí)施方案中，熱塑性硫化橡膠組合物可包括約8.0-約25.0，或在其他實(shí)施方案中約12.0-約20.0wt%水合硼酸鋅，基于組合物的總重量。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，預(yù)料不到地發(fā)現(xiàn)，三種阻燃劑的協(xié)同平衡提供有利的結(jié)果。在這些實(shí)施方案中，當(dāng)全部阻燃劑的負(fù)載(它可用鹵化化合物U)，金屬氧化物(y)和炭形成材料(z)之和表示)為至少25wt%，在其他實(shí)施方案中至少28wt%，和在其他實(shí)施方案中至少30wt% ;在這些或其他實(shí)施方案中，X, y,和z之和小于40wt%,在其他實(shí)施方案中小于38wt%，和在其他實(shí)施方案中小于35被％時(shí)，實(shí)現(xiàn)有利的結(jié)果。在這些實(shí)施方案中，鹵化化合物(例如，十溴二苯基乙烷)的用量X為約2-約7wt%，和在其他實(shí)施方案中約3-約6wt% ;金屬氧化物(例如，三氧化銻)的用量y為約2x-約5x( S卩，鹵化化合物用量的2-5倍)，或在其他實(shí)施方案中約3x-約4x ;和炭形成化合物(例如水合硼酸鋅)的用量為約8-約25wt%，在其他實(shí)施方案中約10-約20wt%，或在其他實(shí)施方案中約12-約18wt%，且前述重量百分?jǐn)?shù)以熱塑性硫化橡膠組合物的總重量為基礎(chǔ)。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，可基于組合物的總重量，量化在熱塑性硫化橡膠內(nèi)聚硅氧烷的用量。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，熱塑性硫化橡膠組合物包括至少lwt%，在其他實(shí)施方案中至少2wt%，和在其他實(shí)施方案中至少3￥丨％聚硅氧烷，基于組合物的總重量。在這些或其他實(shí)施方案中，熱塑性硫化橡膠組合物可包括約1-約6，或在其他實(shí)施方案中約2-約5wt%聚硅氧烷，基于組合物的總重量。動(dòng)態(tài)硫化可通過(guò)使用本領(lǐng)域已知的各種固化體系，動(dòng)態(tài)硫化橡膠。例如，可使用酚類(lèi)樹(shù)脂，氫化硅烷化(又叫做含硅的固化體系)和自由基固化體系。有用的酚類(lèi)固化體系公開(kāi)于美國(guó)專(zhuān)利Nos.2，972，600，3，287，440，5，952，425和6，437，030中，在此通過(guò)參考將其引入。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，酚類(lèi)樹(shù)脂固化劑包括可溶酚醛樹(shù)脂(resole resins)，它可通過(guò)在堿性介質(zhì)中，用醛類(lèi)，優(yōu)選甲醛縮合烷基取代的酚類(lèi)或者未取代的酚類(lèi)，或者通過(guò)縮合雙官能的苯酚二醇來(lái)制造。烷基取代的酚類(lèi)中的烷基取代基可含有1-約10個(gè)碳原子?？墒褂迷趯?duì)位用含有1-約10個(gè)碳原子的烷基取代的二羥甲基苯酚或酚類(lèi)樹(shù)脂。在一個(gè)實(shí)施方案中，使用辛基苯酚-甲醛和壬基苯酚-甲醛樹(shù)脂的共混物。該共混物包括約25-約40wt%辛基苯酚-甲醛和約75-約60wt%壬基苯酚-甲醛，在其他實(shí)施方案中，該共混物包括約30-約35wt%辛基苯酚-甲醛和約70-約65被％壬基苯酚-甲醛。在一個(gè)實(shí)施方案中，該共混物包括約33wt%辛基苯酚-甲醛和約67wt%壬基苯酚-甲醛樹(shù)脂，其中每一辛基苯酚-甲醛和壬基苯酚-甲醛包括羥甲基?？稍跊](méi)有相分離的情況下，在烷烴油中以約30%的固體增溶這一共混物?？梢悦子蒙唐访鸖P-1044, SP-1045(Schenectady International ；Schenectady, N.Y.)獲得有用的酚類(lèi)樹(shù)脂，它們可稱為烷基苯酚_甲醛樹(shù)脂。認(rèn)為SP-1045是含有羥甲基的辛基苯酚和壬基苯酚甲醛樹(shù)脂的共混物。認(rèn)為SP-1044和SP-1045樹(shù)脂基本上不含鹵素取代基或殘留的鹵素化合物?；旧喜缓u素取代基是指樹(shù)脂的合成提供可能僅僅含有痕量含鹵素化合物的非鹵化樹(shù)脂。酚類(lèi)樹(shù)脂固化劑的一個(gè)實(shí)例包括根據(jù)下述通式定義的那種:
權(quán)利要求
1.一種耐候、阻燃的熱塑性硫化橡膠組合物，它包括:塑性基體；和 ii.在所述基體內(nèi)分散的至少部分固化的橡膠、阻燃劑和炭黑。
2.權(quán)利要求1的組合物，其中將橡膠固化到其中在23°C下小于5wt%的橡膠被環(huán)己烷可提取的程度。
3.權(quán)利要求1或2的組合物，其中阻燃劑包括鹵化烴和金屬氧化物。
4.權(quán)利要求1-3任何一項(xiàng)的組合物，其中鹵化烴是溴化烴和金屬氧化物是三氧化銻。
5.權(quán)利要求1-4任何一項(xiàng)的組合物，其中阻燃劑進(jìn)一步包括炭形成物質(zhì)。
6.權(quán)利要求1-5任何一項(xiàng)的組合物，其中炭形成物質(zhì)是水合硼酸鋅。
7.權(quán)利要求1-6任何一項(xiàng)的組合物，其中該組合物基本上不含除了炭黑以外的UV穩(wěn)定劑和抗氧化劑。
8.權(quán)利要求1-7任何一項(xiàng)的組合物，其中橡膠是至少部分固化的聚(乙烯-丙烯-二烯烴)三元共聚物。
9.權(quán)利要求1-8任何一項(xiàng)的組合物，其中熱塑性基體包括聚丙烯。
10.權(quán)利要求1-9任何一項(xiàng)的組合物，其中熱塑性基體包括特征在于熔融指數(shù)(ASTMD-1238,2.16kgil90°C )小于1.0dg/min的第一聚丙烯和特征在于熔融指數(shù)(ASTM D-1238，·2.16kgil90°C )大于 10dg/min 的第二聚丙烯。
11 .權(quán)利要求1-10任何一項(xiàng)的組合物，其中熱塑性硫化橡膠的特征在于肖氏A硬度大于60并小于90。
12 權(quán)利要求1-11任何一項(xiàng)的組合物，其中熱塑性硫化橡膠滿足UL94V0的要求。
13 權(quán)利要求1-12的組合物，其中熱塑性硫化橡膠滿足UL94V1的要求。
14 權(quán)利要求1-13任何一項(xiàng)的組合物，其中熱塑性硫化橡膠滿足UL94V2的要求。
15 權(quán)利要求1-14任何一項(xiàng)的組合物，其中熱塑性硫化橡膠滿足UL746CF1的要求。
16 權(quán)利要求1-15任何一項(xiàng)的組合物，其中熱塑性硫化橡膠進(jìn)一步包括增量劑。
17 權(quán)利要求1-16任何一項(xiàng)的組合物，其中熱塑性硫化橡膠進(jìn)一步包括聚硅氧烷。
18 權(quán)利要求1-17任何一項(xiàng)的組合物，其中熱塑性硫化橡膠包括約10-約25wt%的所述橡膠，約10-約25wt%的熱塑性基體，約25-約38wt%的阻燃劑，和約2.0-約6.0wt%的所述炭黑。
19 權(quán)利要求1-18任何一項(xiàng)的組合物，其中熱塑性硫化橡膠包括約12-約20wt%的所述橡膠，約12-約20wt%的所述熱塑性，約28-約35wt%的所述阻燃劑，和約2.5-約4.0wt%的所述炭黑。
20 權(quán)利要求1-19任何一項(xiàng)的組合物，其中阻燃劑的用量為至少25wt%且小于35wt%，基于熱塑性硫化橡膠的總重量，該用量以鹵化烴的重量(X)，金屬氧化物的重量(y)和炭形成物質(zhì)的重量(z)為基礎(chǔ)，和其中鹵化烴的用量(X)為約2-約7wt%，基于熱塑性硫化橡膠的總重量，金屬氧化物的用量為2x-5x，和炭形成化合物的用量為約8-約25wt%，基于熱塑性硫化橡膠的總重量。
21 權(quán)利要求1-20任何一項(xiàng)的 組合物，其中阻燃劑包括鹵化烴和金屬氧化物，和鹵化烴是十溴二苯基乙烷，金 屬氧化物是三氧化銻，和炭形成化合物是水合硼酸鋅。產(chǎn)耐候、阻燃的熱塑性硫化橡膠的方法，該方法包括:`1.包含橡膠，熱塑性樹(shù)脂，任選地增量劑，任選地炭黑，和任選地除了炭黑以外的惰性填料的熔融共混物內(nèi)將橡膠動(dòng)態(tài)硫化，從而生產(chǎn)熱塑性硫化橡膠，其中該熔融共混物基本上不含阻燃劑； ` i1.在所述動(dòng)態(tài)硫化步驟之后，在所述熱塑性硫化橡膠處于熔融狀態(tài)的同時(shí)共混所述熱塑性硫化橡膠與阻燃劑和任選地炭黑，其中阻燃劑包括十溴二苯基乙烷，三氧化銻和水合硼酸鋅，條件是在熔融共混物內(nèi)與炭黑一起發(fā)生所述動(dòng)態(tài)硫化步驟，或者所述共混步驟包括共混熱塑性硫化橡膠與炭黑，從而產(chǎn)生具有耐候性和阻燃性的熱塑性硫化橡膠；和 ` ii1.擠出該熱塑性硫化橡 膠。
22 略
全文摘要
一種耐候的阻燃熱塑性硫化橡膠組合物，它包括熱塑性基體；和在所述基體內(nèi)分散的至少部分固化的橡膠，阻燃劑和炭黑。
文檔編號(hào)C08L23/10GK103097454SQ201180042192
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2011年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月3日
發(fā)明者R·H·克斯泰特爾三世, K·D·卡桐, E·J·布勞克, E·R·烏爾 申請(qǐng)人:?？松梨诨瘜W(xué)專(zhuān)利公司