乙烯-α烯烴-二烯樹(shù)脂共混組合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及乙烯-α烯烴-二烯樹(shù)脂共混組合物及其制備方法。
[0002] 相關(guān)技術(shù)描述
[0003] 由于乙烯-α烯烴-二烯（EPDM)樹(shù)脂作為非極性橡膠材料展現(xiàn)出顯著的耐候性、 熱穩(wěn)定性和電性能，該乙烯-α烯烴-二烯（EPDM)樹(shù)脂中主鏈不含有雙鍵，所以其被多方 面地用于包括汽車部件的工業(yè)部件。例如，乙烯-α烯烴-二烯（EPDM)樹(shù)脂是一種能夠被 廣泛用于窗玻璃滑槽和密封條如前/后玻璃模具（glass molding)目的的代表性的橡膠材 料，所述窗玻璃滑槽是一種汽車車身密封件。
[0004] 為了提高EPDM樹(shù)脂的性能，盡管已經(jīng)進(jìn)行了控制用于制備EPDM樹(shù)脂的催化劑結(jié) 構(gòu)的不同研究，但在控制催化劑的結(jié)構(gòu)上一直存在極大的技術(shù)難點(diǎn)。
[0005] 另外，為了提高EPDM樹(shù)脂的性能，盡管已經(jīng)進(jìn)行了研究以通過(guò)混合兩種或更多種 EPDM樹(shù)脂制備EPDM樹(shù)脂共混組合物，但在改進(jìn)EPDM樹(shù)脂共混組合物的性能和加工性能兩 者方面一直存在限制。
[0006] 簡(jiǎn)要概述
[0007] 本發(fā)明的一個(gè)方面是提供一種EPDM樹(shù)脂共混組合物，其展現(xiàn)出極好的性能和加 工性能，且包括第一 EPDM樹(shù)脂基體和第二EPDM樹(shù)脂，其中第一 EPDM樹(shù)脂基體的重均分子 量與第二EPDM樹(shù)脂的重均分子量之比（Mwl/Mw2)是0. 75~1. 33,并且第二EPDM樹(shù)脂具有 比第一 EPDM樹(shù)脂基體更窄的分子量分布（Mw/Mn)。
[0008] 本發(fā)明并不限于上述方面，而且本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)以下說(shuō)明容易理解本發(fā)明的 其它方面。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，EPDM樹(shù)脂共混組合物包括第一 EPDM樹(shù)脂基體和第二 EPDM樹(shù)脂，其中第一 EPDM樹(shù)脂基體的重均分子量與第二EPDM樹(shù)脂的重均分子量之比（Mwl/ Mw2)是0. 75~1. 33,第二EPDM樹(shù)脂具有比第一 EPDM樹(shù)脂基體更窄的分子量分布（Mw/Mn)。
[0010] 第一EPDM樹(shù)脂基體的重均分子量與第二EPDM樹(shù)脂的重均分子量之比（Mwl/M w2)可 以是0· 95~1. 05。
[0011] 第一 EPDM樹(shù)脂基體或第二EPDM樹(shù)脂的重均分子量的對(duì)數(shù)值（logMj可以是5~ 6〇
[0012] 第一 EPDM樹(shù)脂基體和第二EPDM樹(shù)脂之間的分子量分布差可以為0. 7或更大。
[0013] 第一 EPDM樹(shù)脂基體可以含有40重量％ (wt % )~80wt%的乙稀單體，20wt %~ 60wt%的α稀徑單體，以及〇. 〇〇lwt%~15wt%的二稀單體。
[0014] 第二EPDM樹(shù)脂可以含有40wt%~80wt%的乙稀單體，20wt%~60wt%的α稀徑 單體，以及0.0 Olwt %~15wt %的二稀單體。
[0015] 所述α烯烴單體可為選自以下的支鏈α烯烴單體：3-甲基-1-丁烯，3-甲 基戊稀，4_甲基-1-戊稀，3_甲基-1-己稀，4_甲基-1-己稀，5_甲基-1-己稀，3_乙 基-1-戊烯，3-甲基-1-庚烯，4-甲基-1-庚烯，5-甲基-1-庚烯，6-甲基-1-庚烯，3-乙 基 _1_己稀，4-乙基己稀，和3-丙基戊稀。
[0016] 第一 EPDM樹(shù)脂基體或第二EPDM樹(shù)脂可使用齊格勒-納塔（Ziegler-Natta)催化 劑或茂金屬催化劑來(lái)制備。
[0017] EPDM樹(shù)脂共混組合物可包括5lwt %~95wt %的第一 EPDM樹(shù)脂基體作為主要組分 和49wt%~5wt%的第二EPDM樹(shù)脂作為附加組分。
[0018] EPDM樹(shù)脂共混組合物的門尼粘度（Mooney viscosity) (125°C下ML(l+4))相對(duì)于 第一 EPDM樹(shù)脂基體的門尼粘度（125°C下ML(l+4))的變化速率可為±10%或更小。
[0019] EPDM樹(shù)脂共混組合物可以具有比第一 EPDM樹(shù)脂基體更窄的分子量分布。
[0020] EPDM樹(shù)脂共混組合物可以具有比第一 EPDM樹(shù)脂基體滿足等式1的更高的均勻度。
[0021] [等式1]均勻?
[0022] 其中，當(dāng)GPC曲線的X軸（重均分子量的對(duì)數(shù)值）轉(zhuǎn)換成父1_且GPC曲線的Υ軸 (濃度）歸一化到〇~1時(shí)，a表示GPC曲線的正區(qū)域相對(duì)于Υ軸的面積，且b表示GPC曲 線的負(fù)區(qū)域相對(duì)于Y軸的面積。
[0023] EPDM樹(shù)脂共混組合物可以具有比第一 EPDM樹(shù)脂基體滿足等式2的更窄的寬度。
[0024] [等式 2]
[0025]
[0026] 其中，當(dāng)GPC曲線的X軸（重均分于重的對(duì)數(shù)值）轉(zhuǎn)秧成父-乂_且GPC曲線的Y軸 (濃度）歸一化到〇~1時(shí)，a表示GPC曲線的正區(qū)域相對(duì)于Y軸的面積，且b表示GPC曲 線的負(fù)區(qū)域相對(duì)于Y軸的面積。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，一種制備EPDM樹(shù)脂共混組合物的方法包括：（a)通過(guò) 使乙稀單體、α稀經(jīng)單體和二稀單體聚合制備第一EPDM樹(shù)脂基體；(b)通過(guò)使乙稀單體、α 烯烴單體和二烯單體聚合制備第二EPDM樹(shù)脂；以及（c)將第二EPDM樹(shù)脂添加至第一 EPDM 樹(shù)脂基體并混合樹(shù)脂組分，其中第一 EPDM樹(shù)脂基體的重均分子量與第二EPDM樹(shù)脂的重均 分子量之比是〇. 75~1. 33,并且第二EPDM樹(shù)脂具有比第一 EPDM樹(shù)脂基體更窄的分子量分 布（Mw/Mn)。
[0028] 步驟（a)和步驟（b)可在單個(gè)反應(yīng)器中順序進(jìn)行，或在多個(gè)反應(yīng)器中同時(shí)進(jìn)行。
[0029] 步驟（c)中的混合可使用分批混合器或連續(xù)混合器進(jìn)行。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明，由于EPDM樹(shù)脂共混組合物是通過(guò)將第二EPDM樹(shù)脂添加至第一 EPDM 樹(shù)脂基體并混合得到的，所述第二EPDM樹(shù)脂具有與第一 EPDM樹(shù)脂基體相似的重均分子量 且具有比第一 EPDM樹(shù)脂基體更窄的分子量分布，所以該EPDM樹(shù)脂共混組合物保持了與第 一 EPDM樹(shù)脂基體相當(dāng)?shù)牧己眉庸ば阅?，同時(shí)與第一 EPDM樹(shù)脂基體相比展現(xiàn)出改進(jìn)的性能。
[0031] 附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明
[0032] 圖1是通過(guò)將GPC曲線的X軸（重均分子量的對(duì)數(shù)值）轉(zhuǎn)換為X-X_和將GPC曲 線的Y軸（濃度）歸一化到〇~1得到的曲線圖。
[0033] 圖2顯示描繪根據(jù)實(shí)施例1和對(duì)比例1的第一 EPDM樹(shù)脂基體、第二EPDM樹(shù)脂和 EPDM樹(shù)脂共混組合物中的分子量分布的均勻度和寬度對(duì)比的曲線圖。
[0034] 圖3是描繪根據(jù)實(shí)施例1的第一 EPDM樹(shù)脂基體和EPDM樹(shù)脂共混組合物的剪切稀 化程度的曲線圖。
[0035] 詳述
[0036] 以下將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方案。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不限于以下實(shí) 施方案，且提供這些實(shí)施方案僅用于說(shuō)明的目的。本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求書(shū)及 其等同方案來(lái)限定。
[0037] EPDM樹(shù)脂共混組合物
[0038] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，EPDM樹(shù)脂共混組合物包括第一 EPDM樹(shù)脂基體和第二 EPDM樹(shù)脂，其中第一 EPDM樹(shù)脂基體的重均分子量與第二EPDM樹(shù)脂的重均分子量之比（Mwl/ Mw2)是0. 75~1. 33,并且第二EPDM樹(shù)脂具有比第一 EPDM樹(shù)脂基體更窄的分子量分布（Mw/ Mn)〇
[0039] 如本文所用，術(shù)語(yǔ)"EPDM樹(shù)脂"是指乙烯-α烯烴-二烯樹(shù)脂，并且由于乙烯-α 烯烴-二烯（EPDM)樹(shù)脂作為非極性橡膠材料展現(xiàn)出極好的耐候性、耐臭氧性、熱穩(wěn)定性和 電性能，該乙烯-α烯烴-二烯（EPDM)樹(shù)脂中的主鏈不含有雙鍵，所以其被多方面地用于 包括汽車部件的工業(yè)部件。
[0040] EPDM樹(shù)脂共混組合物是一種包括第一 EPDM樹(shù)脂基體和第二EPDM樹(shù)脂的EPDM樹(shù) 脂共混組合物，其中第一 EPDM樹(shù)脂基體作為主要組分存在，而第二EPDM樹(shù)脂作為附加組分 存在。
[0041] 第一 EPDM樹(shù)脂基體是通過(guò)使乙烯單體、α烯烴單體和二烯單體聚合制備的，并且 可包含40wt%~80wt%的乙稀單體，20wt%~60wt%的α稀經(jīng)單體，以及〇.〇〇lwt%~ 15wt%的二稀單體。
[0042] 特別地，乙烯單體的作用是賦予橡膠強(qiáng)度和高填充速率，且其在第一 EPDM樹(shù)脂基 體中存在的量可以為40wt%~80wt%。
[0043] 另外，α烯烴單體的作用是通過(guò)其與乙烯單體的無(wú)序分布降低結(jié)晶度從而賦予橡 膠彈性，且在第一 EPDM樹(shù)脂基體中存在的量可以為20wt%~60wt%。這里，α烯烴單體 可為支鏈、直鏈或環(huán)狀(：3至(： 18的α烯烴單體，支鏈、直鏈或環(huán)狀(：3至(：18的α烯烴單體 的實(shí)例可包括：丙烯，1-丁烯，1-戊烯，3-甲基-1-丁烯，1-己烯，3-甲基-1-戊烯，4-甲 基 _1_戊稀，1_庚稀，3_甲基-1-己稀，4_甲基-1-己稀，5_甲基-1-己稀，3_乙基-1-戊 稀，I -辛稀，3_甲基-1-庚稀，4_甲基-1-庚稀，5_甲基-1-庚稀，6_甲基-1-庚稀，3_乙 基_1 _己稀，4_乙基-1-己稀，3_丙基-1-戊稀，1-癸稀，等等。
[0044] 進(jìn)一步地，二烯單體是參與硫化的單體，并含有雙鍵，且其在第一 EPDM