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      用于制備阻燃熱塑性彈性體組合物的方法_4

      文檔序號:8425058閱讀:來源:國知局
      相對于100重量份的組分(A)和組分(C)的總量為0. 001重量份至 5重量份,優(yōu)選為0. 05重量份至4重量份,且更優(yōu)選為0. 1重量份至1重量份。如果存在過 多的組分〇)),通過根據(jù)本發(fā)明的方法獲得的阻燃熱塑性彈性體組合物的加工性可能劣化, 而如果存在過少的組分0),由阻燃熱塑性彈性體組合物形成的成型制品的機(jī)械強(qiáng)度可能 較低。
      [0136] 當(dāng)與組分(D) -起使用交聯(lián)助劑時,交聯(lián)助劑的量相對于100重量份的組分(A) 和組分(C)的總量優(yōu)選為0. 01重量份至10重量份,更優(yōu)選為0. 01重量份至5重量份。
      [0137](步驟⑵)
      [0138] 步驟(2)是將在步驟(1)中獲得的熱塑性彈性體組合物、組分(E)、組分(F)和組 分(G)捏合的步驟。當(dāng)在步驟(2)中開始捏合時各個組分的量滿足以下條件(q)。
      [0139] 條件(q):各自相對于100重量份的所述熱塑性彈性體組合物,組分(E)和組分 (F)的總量為30重量份至70重量份,且組分(G)的量為0. 5重量份至10重量份。
      [0140] 相對于100重量份的熱塑性彈性體組合物,組分(E)和組分(F)的總量優(yōu)選為30 重量份至 6〇重量份,更優(yōu)選為30重量份至50重量份。如果存在過多的組分(E)或組分 (F),阻燃熱塑性彈性體組合物的加工性可能劣化,而如果存在過少的組分(E)或組分(F), 由通過根據(jù)本發(fā)明的方法獲得的阻燃熱塑性彈性體組合物形成的成型制品的阻燃性可能 劣化。
      [0141] 相對于100重量份的熱塑性彈性體組合物,組分(G)的量優(yōu)選為1至10重量份, 更優(yōu)選為1至5重量份。如果存在過多的組分(G),由阻燃熱塑性彈性體組合物形成的成型 制品的外觀有時差,而如果存在過少的組分(G),當(dāng)將阻燃熱塑性彈性體組合物注射成型時 可能沾污模具。
      [0142] 在各自步驟中用于動態(tài)交聯(lián)或捏合的熔融捏合設(shè)備的實(shí)例包括混合輥(其是開 放型設(shè)備);密煉機(jī)、擠出機(jī)、捏合機(jī)和連續(xù)混煉機(jī)(它們是非開放型設(shè)備)。優(yōu)選的是使用 非開放型設(shè)備??梢詫⑷看廴谀蠛系慕M分同時熔融捏合,或者備選地,可以捏合一些組 分,隨后加入剩余組分,之后將全部組分熔融捏合。捏合可以進(jìn)行兩次以上。捏合中的溫度 通常為150°C至250°C,且捏合時間通常為1分鐘至30分鐘。
      [0143](用于制備阻燃熱塑性彈性體的方法2)
      [0144] 本發(fā)明的第二實(shí)施方案是一種用于制備阻燃熱塑性彈性體的方法,其中所述方法 包括:
      [0145] 通過在組分(C)和組分(D)的存在下將包含組分(A1)和組分(A2)的組分(A)動 態(tài)交聯(lián)獲得熱塑性彈性體組合物的步驟(1),和
      [0146] 將所述熱塑性彈性體組合物、組分(E)、組分(F)、組分(G)和組分(H)捏合的步驟 (2),其中
      [0147] 在步驟(1)的所述動態(tài)交聯(lián)的開始時刻各個組分的量滿足以下條件(p),且在步 驟(2)的所述捏合的開始時刻各個組分的量滿足以下條件(q)。
      [0148] 條件(p):當(dāng)以組分(A1)、組分(A2)和組分(C)的總量為100重量%時,組分(A1) 的量為10重量%至75重量%,組分(A2)的量為10重量%至50重量%,組分(C)的量為1 重量%至60重量%,并且相對于1〇〇重量份的組分(A)和組分(C)的總量,組分(D)的量 為0. 001重量份至5重量份,
      [0149] 條件(q):各自相對于100重量份的所述熱塑性彈性體組合物,組分(E)和組分 (F)的總量為30重量份至70重量份,組分(G)的量為0. 5重量份至10重量份,且組分(H) 的量為〇. 5重量份至10重量份。
      [0150] 第二實(shí)施方案與第一實(shí)施方案的不同在于步驟(2)。具體地,在第二實(shí)施方案的步 驟(2)中,向在第一實(shí)施方案中待捏合的組分加入組分(H),并隨后將這些捏合。
      [0151] 相對于100重量份的熱塑性彈性體組合物,組分⑶的量優(yōu)選為1重量份至10重 量份,更優(yōu)選為1至5重量份。如果存在過多的組分(H),由使用根據(jù)本發(fā)明的方法獲得的 阻燃熱塑性彈性體組合物形成的成型制品的外觀或機(jī)械性能可能差。
      [0152] 在第二實(shí)施方案中的各組分的量、捏合條件等正如對于第一實(shí)施方案所述的。在 第二實(shí)施方案中的步驟(1),如在第一實(shí)施方案中的步驟(1),可以具有通過將組分(A)和 組分(C)捏合獲得熱塑性彈性體組合物前體的步驟,和通過在組分(D)的存在下將熱塑性 彈性體組合物前體動態(tài)交聯(lián)獲得熱塑性彈性體組合物的步驟。
      [0153] 在本發(fā)明的第一實(shí)施方案和第二實(shí)施方案中,除了上述基本組分,當(dāng)需要時可以 添加其他組分,除非該添加與本發(fā)明的目的相反。這樣的組分的實(shí)例包括:添加劑,如無 機(jī)填充劑(例如,滑石、碳酸鈣和煅燒高嶺土)、有機(jī)填充劑(例如,纖維、木粉和纖維素粉 末)、抗氧化劑(例如,酚系、硫系、磷系、內(nèi)酯系和維生素系的抗氧化劑)、耐候穩(wěn)定劑、UV吸 收劑(例如,苯并三唑系、三雙胺(tridiamine)系、N-酰苯胺系和二苯甲酮系UV吸收劑)、 熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑(例如、受阻胺光穩(wěn)定劑和苯甲酸酯型光穩(wěn)定劑)、抗靜電劑、成核劑、 顏料、吸附劑(例如,金屬氧化物)、金屬氯化物(例如,氯化鐵和氯化鈣)、水滑石、鋁酸鹽、 潤滑劑(例如,脂肪酸、高級醇、脂族酰胺和脂族酯)以及硅氧烷化合物。這樣的添加劑可 以預(yù)先與組分(A)、組分(B)、組分(C)、組分(D)、組分(E)、組分(F)、組分(G)和組分(H) 共混,隨后使用已共混有添加劑的各組分制備阻燃熱塑性彈性體組合物,或者備選地,可以 在各步驟期間或之后,加入添加劑。當(dāng)在步驟(2)之后加入添加劑時,在加入添加劑之后進(jìn) 一步進(jìn)行捏合。
      [0154] 由使用本發(fā)明的方法獲得的阻燃熱塑性彈性體組合物獲得的成型制品的硬度計(jì) 示(Durometer) A硬度(按照J(rèn)IS K6253測得)優(yōu)選為30至95,更優(yōu)選為50至90,且甚至 更優(yōu)選為60至80。
      [0155] 當(dāng)硬度小于30時,成型制品的阻燃性可能劣化,而當(dāng)硬度高于95時,成型制品的 柔軟性可能劣化。
      [0156] 可以通過如擠出成型、注射成型、吹塑和壓延等方法,通過使用用于普通熱塑性樹 脂的設(shè)備,由阻燃熱塑性彈性體組合物制備各種成型制品。
      [0157] 由使用本發(fā)明的方法獲得的阻燃熱塑性彈性體組合物形成的成型制品用于各種 用途,比如汽車內(nèi)部部件如落地控制臺和儀表盤的表面材料,以及汽車外部部件如窗口壓 條(mall);各種電機(jī)械部件;各種家庭電器部件;各種包裝部件;各種農(nóng)用材料;各種建筑 部件和各種連接器覆蓋物。實(shí)施例
      [0158] 基于實(shí)施例更詳細(xì)地描述本發(fā)明,但本發(fā)明不限于實(shí)施例。
      [0159] (1)門尼粘度(ML1+4)
      [0160] 按照J(rèn)IS K6300進(jìn)行測量。當(dāng)表示為ML1+4100°C時,測試溫度為100°C,且當(dāng)表示 為ML1+4125°C時,測試溫度為125°C。
      [0161] (2)熔體流動速率(MFR)
      [0162] 按照J(rèn)IS K7210進(jìn)行測量。對于丙烯系聚合物在包括230°C的溫度和21. 18N的負(fù) 載的條件下,且對于乙烯系聚合物在包括190°C的溫度和21. 18N的負(fù)載的條件下,進(jìn)行測 量。
      [0163] 按照J(rèn)IS K7210,在包括230°C的溫度和21. 18N的負(fù)載的條件下,測量在實(shí)施例1 至10和比較例1至4中制備的阻燃熱塑性彈性體組合物的熔體流動速率。
      [0164] (3)源自乙烯的結(jié)構(gòu)單元、源自丙烯的結(jié)構(gòu)單元和源自5-亞乙基-2-降冰片烯的 結(jié)構(gòu)單元的含量
      [0165] 通過紅外光譜法進(jìn)行測量。
      [0166] (4)硬度
      [0167] 按照J(rèn)IS K6253測量硬度計(jì)示A硬度。
      [0168] (5)壓縮永久變形(柔軟性的評價(jià))
      [0169] 按照J(rèn)IS K6262,在包括70°C、25%壓縮和22小時的條件下,進(jìn)行測量。
      [0170] (6)斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長率
      [0171] 按照J(rèn)IS K6251,使用JIS 3號試樣,在包括200mm/min的拉伸速率的條件下進(jìn)行 測量,并由此測得抗拉強(qiáng)度和斷裂伸長率。
      [0172] (7)阻燃性測試
      [0173] 將長度為127mm、寬度為12. 7mm且厚度為1. 5mm的試樣保持豎直,隨后向試樣底 端施加燃燒器火焰接近10秒,并隨后移除燃燒器。測量由移除燃燒器直至試樣的火焰熄滅 所用的時間。隨后,一旦火焰熄滅,再次對試樣底端施加火焰接近10秒。以與第一次相同 的方式,測量由移除燃燒器直至試樣的火焰熄滅所用的時間。此外,評價(jià)置于試樣下方的棉 花是否由于熾熱的木炭落于其上而開始燃燒。從在第一和第二測試中試樣保持燃燒多長時 間以及棉花是否開始燃燒的觀點(diǎn)出發(fā),根據(jù)UL-94V標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定燃燒等級。對應(yīng)于V-0的燃燒 等級由?表示,對應(yīng)于V-1的等級由〇表示,且對應(yīng)于V-2的等級由A表示。當(dāng)燃燒等級如 V-l、V-2降低時,阻燃性下降。
      [0174] (8)注射成型中的模具沾污
      [0175] 在包括220°C的圓筒溫度和50°C的模具溫度的條件下,使用邊澆口的扁平模具和 由Toshiba Machine Co.,Ltd.制造的注射成型機(jī)EC160NII,將阻燃熱塑性彈性體組合物注 射成型,以獲得注射成型制品(長度90臟,寬度150臟,且厚度2mm)。在表格中,評價(jià)"〇" 表示在連續(xù)30次注射后沒有沾污邊澆口的扁平模具;評價(jià)"A"表示在連續(xù)30次注射后模 具的一部分發(fā)生模具沾污;且評價(jià)" X "表示在連續(xù)30次注射后在模具整個表面出現(xiàn)模具 沾污。
      [0176] 在實(shí)施例中所用的材料如下。
      [0177] 充油乙烯-a-烯烴系共聚物橡膠(組分(Al) +組分(C))
      [0178] 通過向100重量份的乙烯-丙烯-5-亞乙基-2-降冰片烯共聚物橡膠(A1)加入 100重量份的鏈烷烴礦物油(C1)制備的充油橡膠(組分(A)的門尼粘度(ML 1+4100°C )= 63 ;在組分(A1)中,源自乙烯的結(jié)構(gòu)單元的含量=66重量%,源自丙烯的結(jié)構(gòu)單元的含量 =30重量%,源自5-亞乙基-2-降冰片烯的結(jié)構(gòu)單元的含量=4重量% ;充油橡膠的特征 粘度=4. 5dl/g)
      [0179] 組分(A2)丙烯系聚合物
      [0180] (A2)丙烯均聚物(MFR(230°C,21. 18N) = 15g/10min)
      [0181] 其他熱塑性樹脂組分
      [0182] 高密度聚乙?。ㄉ逃妹?"HI-ZEX 1300J",由 Prime Polymer Co.,Ltd?制備(密 度=961kg/m3,MFR = 13g/10min))
      [0183] 組分⑶交聯(lián)劑
      [0184] (D1)商用名"AP0-10DL",由 KayakuAkzoCorporation制備
      [0185](已經(jīng)用鏈烷烴汕(商用名"PW-100",由IdemitsuKosan,Co.Ltd?制備)稀釋的 10%濃度的2, 5-二甲基-2, 5-二-(叔丁基過氧基)己烷)
      [0186] 組分(F)氧化鋅
      [0187] (F1)商用名 "ZincoxideTypeII",由 SeidoChemicalIndustryCo.,Ltd?制 備
      [0188] 無鹵素阻燃劑+氧化鋅(組分(E) +組分(F))
      [0189](E1/F1)商用名"ADKSTABFP-2200"(磷酸鹽和氧化鋅的混合物),由ADEKA CORPORATION制備
      [0190](E2/F1)商用名"ADKSTABFP-2200S"(磷酸鹽和氧化鋅的混合物),由ADEKA CORPORATION制備
      [0191] 組分(G)具有極性基團(tuán)的熱塑性樹脂
      [0192] (G1-1)商用名"ACRYFT K307"(乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物,MFR(190°C )= 7g/10min,源自甲基丙烯酸甲酯的結(jié)構(gòu)單元的含量=25重量% ),由住友化學(xué)株式會社制 備
      [0193] (G1-2)商用名"ACRYFT WK402"(乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物,MFR(190°C )= 20g/10min,源自甲基丙烯酸甲酯的結(jié)構(gòu)單元的含量=25重量% ),由住友化學(xué)株式會社制 備
      [0194] (G1-3)商用名"ACRYFT WH401"(乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物,MFR(190°C )= 20g/10min,源自甲基丙烯酸甲酯的結(jié)構(gòu)單元的含量=20重量% ),由住友化學(xué)株式會社制 備
      [0195] (G2-1)商用名"Hitanol1501"(酚醛清漆型酚樹脂,軟化點(diǎn):85至100°C),由 HitachiChemicalCo.,Ltd.制備
      [0196] 組分(H)多羥基化合物
      [0197](HI)商用名"Pent
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