专利名称：过氧化物硫化的弹性体组合物的改良性质的制作方法
技术领域：
本发明的实施方式通常涉及过氧化物硫化的弹性体体系。
背景技术：
基于乙烯-丙烯(EP)和/或三元乙丙(EPDM)弹性体的交联弹性体配方在产品生命周期中暴露在高温(＞150℃)和/或低温(＜-20℃)的广泛应用中十分有用。上述应用包括汽配比如底盘皮带和软管。为了改善上述交联聚烯烃弹性体配方的弹性和/或可加工性，要加入作为加工助剂和增塑剂两者的足量的处理油。为了保持制造部件的机械完整性(及其性能)，需要使加工油随时间的逐渐损失最小化。
当部件在高温中暴露很长时间时性能就特别成为一个挑战，并且当使用低分子量的油时会成为一个问题。另一方面，部件在很低的温度下仍要保持柔韧性。这些都表明需要一种具有低倾点的油，该倾点会随着分子量的降低而升高。因此，对加工油的选择就是在持久性(偏向高分子量)和低温性能(偏向低分子量)之间的平衡，同时定义了配方使用的实际的温度范围(即，从低端脆性开始到高端油料损失不能接受的开始)。
当需要底盘的温度高时，过氧化物硫化体系就越来越适合EP和EPDM化合物，这是由于传统的硫硫化化合物最高的使用温度在大约130-150℃。这存在矿物油的另一个问题，由于大部分矿物油包含会影响过氧硫化体系同时会损害硫化速率和最终的硫化状态(交联度)的化学部分(环状或芳香族结构，不饱和和杂原子)。这也存在传统矿物油在持久性/倾点平衡的挑战。
WO02/31044公开了分子量在400-1000g/mol的单烯烃聚α烯烃(PAO)油，其可作为硫化或未硫化烯烃弹性体比如EP、EPDM、天然橡胶、丁基橡胶和聚丁二烯橡胶的增塑剂。US4645791公开了硫硫化EP和EPDM橡胶；增强颗粒填料；以及分子量在250-1500g/mol的合成烃原料润滑油的硫化弹性体组合物。EP0315363公开了硫硫化EP和EPDM橡胶；增强颗粒填料；PAO油或100℃时运动粘度为2-200cSt的PAO油的混合物；以及环烷烃和/或石蜡族矿物油的硫化弹性体组合物。US4833195公开了EP，EPDM，聚丁二烯，聚异戊二烯以及聚异丁烯橡胶；和分子量小于15000g/mol的C2-C6烯烃的PAO低聚物；以及任选的热塑性聚烯烃比如聚乙烯或聚丙烯的可造粒聚烯烃组合物。EP1028145公开了包含300-700phr软化剂的硫化乙烯/丙烯/亚乙基降冰片烯组合物，该软化剂具有低倾点(-40℃或更低)同时溶解度参数为6-8(未给出单位)，比如低分子量EP共聚物，矿物油，或液体聚丁烯或聚异戊二烯。WO02/18487和WO03/048252公开了具有酚醛树脂硫化的EP、EPDM、乙烯/α烯烃、丁基橡胶和丁二烯橡胶；10-90wt％热塑性聚烯烃；以及分子量为1000g/mol或更低的PAO油的热塑性弹性体组合物。如果所有油的至少25％重量为PAO需要向组合物中加入矿物油。WO04/09699公开了EPDM橡胶和费-托衍生的石蜡族加工油的组合物，该加工油在100℃下的运动粘度为8-30cSt之间。额外的参考文献还包括US6451915，US2005/222861，以及JP07292167。
根据以上内容，需要具有高度石蜡族结构的油，其使与过氧化物硫化体系的干扰最小化，是热稳定的，具有足够的分子量以增加油在高温下的保留性，和具有低倾点以保证在低温下的柔韧性。
发明内容
提供了弹性体组合物及其制备方法。在至少一个特别的实施方式中，该组合物包括包含一种或多种乙烯-丙烯弹性体的橡胶组分，一种或多种过氧化物硫化剂和一种或多种非官能化增塑剂，其具有120或更高的粘度指数，在100℃下20cSt或更高的运动粘度，以及1100g/mol或更大的Mn。
仍然在另一个特别的实施方式中，该组合物包括包含一种或多种乙烯-丙烯弹性体的橡胶组分，一种或多种过氧化物硫化剂和一种或多种具有120或更高的粘度指数的非官能增塑剂，其中一种或多种非官能化增塑剂选自第III族矿物油和石蜡异构体润滑剂基本原料或油。
仍然在另一个特别的实施方式中，该组合物包括至少一种包含乙烯-丙烯橡胶的橡胶组分，至少一种包含乙烯-丙烯-二烯(EPDM)橡胶的橡胶组分和两种或多种非官能化增塑剂，其中至少第一种非官能化增塑剂在100℃下具有300cSt或更高的运动粘度，并且至少第二种非官能化增塑剂在100℃下具有150cSt或更小的运动粘度。
仍然在另一个特别的实施方式中，该组合物包括包含一种或多种乙烯-丙烯弹性体的橡胶组分，一种或多种过氧化物硫化剂和一种或多种具有120或更高的粘度指数的非官能增塑剂，其中聚丙烯和聚乙烯都基本上不存在于组合物中。
在至少一个特别的实施方式中，一种弹性体组合物的制备方法包括将至少一种包含乙烯-丙烯(EP)橡胶和乙烯-丙烯-二烯(EPDM)橡胶的共混物的橡胶组分，过氧化物和一种或多种非官能化增塑剂混合，其中该增塑剂具有120或更高的粘度指数，-18℃或更低的倾点和在100℃下40cSt或更高的运动粘度，以及700或更大的Mn。
发明详述
现在将提供详细说明。每项所附的权利要求定义了独立的发明，出于侵权的目的可认为是包括特定权利要求中各种元素或限定的等同替换。根据上下文，下文“发明”中所有的引用在一些情况中可以仅指某些特定的实施方式。在其他情况中，可以认为“发明”的引用将涉及一项或多项，但是无需全部权利要求中引用的主题物质。现在将在下文对每项发明进行更加详细的描述，包括特别的实施方式、变型和实施例，但是本发明不限于这些实施方式、变型和实施例，其包括当本专利的信息与可获得的信息和技术结合时，本领域技术人员能够制造和使用本发明。
提供了弹性体组合物，其在延长高于100℃热老化和/或低于0℃冷却后具有预料不到的高弹性和令人惊讶的高保油性。在一个或多个实施方式中，该弹性体组合物包括包含一种或多种至少部分硫化的乙烯-丙烯弹性体的橡胶组分和一种或多种非官能化增塑剂(“NFP”)。在一个或多个实施方式中，该一种或多种乙烯-丙烯弹性体是至少部分过氧化化物硫化的。
不希望被理论束缚，通常用作弹性体加工油的矿物油通常包含明显分数的芳香和/或环烷部分。甚至所谓的“链烷类”矿物油也具有组合物，其大部分的碳在环烷部分，并且可以包含少部分碳-碳不饱和(烯烃和芳香部分)和/或杂原子例如硫和氮，其能与过氧化物硫化体系相互反应从而导致不希望的副反应。这些情况不存在于这里描述的一种或多种NFP中。可以相信结构中的这些区别为NFP提供了优异的热和氧化稳定性。
相对于矿物油，NFP还可以在广泛的粘度(分子量)中获得。特别地，商购的矿物油的最大粘度约为35cSt(100℃下的运动粘度)，而NFP可以获得1000cSt或更高的。可以相信更高的分子量与更高的热和氧化的稳定性结合，能使NFP在长期置于高温下的弹性体化合物中能保持其增塑效果。
术语“矿物油”是指由石油原油衍生出的润滑粘度(即在100℃下1cSt或更高的运动粘度)的液态烃，并且经历一种或多种精炼和/或加氢处理步骤(例如分馏、加氢裂化、脱蜡、异构化、加氢精制)以将组分纯化和化学改性，以达到最终的性能。这种“精炼”油与“合成”油形成对照，其通过使用催化剂、引发剂和/或加热将单体单元组合为较大的分子。在润滑剂工业中，精炼的“基本原料”(其为矿物油)基于其性质通常分为三种类型，如下
但是，尽管矿物油并不明显属于第I、II或III组基本原料，但是仍然可以用这个方式将其分类。相应地，这里“第III组矿物油”定义为具有120或更高的粘度指数的任何矿物油，鉴于根据上述给定的更多限制规定定义“第III组基本原料”，任何第III组基本原料将同样为第III组矿物油，但是反之并不必然成立。
在聚合物工业中，矿物油通常被称作“加工油”(或“增量油”)。加工油的常用分类体系将其分为“链烷”、“环烷”或“芳香”矿物，或基于链烷、环烷和芳香部分的相对含量的加工油(参见下标的“典型”标题)。这里，这三种常规分类是基于下表中“定义”标题描述的组成来定义的
其中CP、CN和CA分别指链烷的链式(即异链烷和正链烷)结构、环烷(即饱和环)结构和芳香(即不饱和环)结构中碳原子的百分比。
下表列举了范例性的链烷加工油；每种具有小于120的粘度指数，所以都不是第III组的矿物油。在链烷的链式结构中的碳原子全都小于80％(CP＜80％)，表示它们在芳香和/或环烷环式结构中的碳原子(CA+CN)大于20％。链烷加工油具有相对较低的粘度和/或相对较高的闪点。
范例性的链烷加工油 (1)从Penreco(美国)获得。(2)从Chevron(美国)获得。(3)从Sunoco(美国)获得。(4)从ExxonMobil(美国)获得。(5)从Royal DutchShell(英国/荷兰)获得。(6)从Idemitsu(日本)获得。
橡胶组分
“橡胶组分”可以包括一种或多种乙烯-丙烯弹性体。该“乙烯-丙烯弹性体”可以是包含乙烯、丙烯和任选一种或多种二烯的任何可交联的聚烯烃共聚物。范例性的乙烯-丙烯弹性体包括但是不限于乙烯-丙烯二元聚合物(EP)和乙烯-丙烯-二烯三元聚合物(EPDM)弹性体。术语“共聚物”可以包括链段中具有两种或多种不同单体的任何聚合物，并且包括无规共聚物，统计共聚物，互聚物和嵌段共聚物。
合适的EP弹性体可以具有40-80wt％(优选45-75wt％，优选50-70wt％)的乙烯含量。合适的EP弹性体还可以具有5-25wt％(优选10-20wt％)的乙烯含量。
合适的EPDM弹性体可以具有40-80wt％(优选45-75wt％，优选50-70wt％)的乙烯含量和小于15wt％(优选0.5-15wt％，优选1-12wt％，优选2-10wt％，优选3-9wt％)的二烯含量。在一个或多个实施方式中，合适的EPDM弹性体还可以具有5-25wt％(优选10-20wt％)的乙烯含量。在其它实施方式中，合适的EPDM可以具有0.1-3wt％(优选0.3-2wt％)，或0.3-10wt％(优选1-5wt％)的二烯含量。合适的二烯可以具有至少两个不饱和键，其中至少一个可以被结合到聚合物中，并且可以是直链、支链、环状、桥环、双环等；优选该不饱和键是非共轭的。优选的二烯包括5-亚乙基-2-降冰片烯(ENB)、5-乙烯基-2-降冰片烯(VNB)、二乙烯基苯(DVB)、双环戊二烯(DCPD)、和1，4-己二烯。
优选的乙烯-丙烯弹性体可以具有一种或多种下列性质密度为0.885g/cm3或更低(优选0.88g/cm3或更低，优选0.87g/cm3或更低，优选0.865g/cm3或更低，优选0.86g/cm3或更低，优选0.855g/cm3或更低)；和/或熔化热(Hf)低于70J/g(优选低于60J/g，优选低于50J/g，优选低于40J/g，优选低于30J/g，优选低于20J/g，优选低于10J/g，优选低于5J/g，优选看不出)；和/或乙烯或丙烯的结晶度低于15wt％(优选低于10wt％，优选低于5wt％，优选低于2wt％，优选不可测)；和/或熔点(Tm)为120℃或更低(优选100℃或更低，优选80℃或更低，优选70℃或更低，优选60℃或更低，优选50℃或更低，优选40℃或更低，优选35℃或更低，优选不可测)；和/或玻璃化转变温度(Tg)为-20℃或更低(优选-30℃或更低，优选-40℃或更低，优选-50℃或更低，优选-60℃或更低)；和/或Mw为50-5000kg/mol(优选100-3000kg/mol，优选150-2000kg/mol，优选200-1000kg/mol)；和/或Mw/Mn为1.5-40(优选1.6-30，优选1.7-20，优选1.8-10)；和/或在125℃下的门尼粘度ML(1+4)为1-100(优选5-95，优选10-90，优选15-85，优选20-80)。
在一个或多个实施方式中，乙烯-丙烯弹性体可以是官能化的。例如，该乙烯-丙烯弹性体可以通过与带有极性部分例如胺-、羧基-和/或环氧-部分的有机化合物反应而官能化。例子包括马来酸化的EP和EPDM弹性体。
乙烯-丙烯弹性体可以通过任何合适的方法制备，包括淤浆、溶液、气相和高压法，使用适用于聚烯烃聚合的催化剂体系，例如钒、齐格勒-纳塔、金属茂催化剂体系，或其组合。在一个或多个实施方式中，合成包括在溶液或淤浆法中使用钒基催化剂体系。在一个或多个实施方式中，橡胶组分中的一种或多种弹性体是在溶液、淤浆或气相法中使用例如金属茂催化剂的单点催化体系制备的，并且具有的Mw/Mn为1.5-2.5。合适的乙烯-丙烯弹性体包括从ExxonMobilChemical以
VistamaxxTM和ExxelorTM为商品名商购获得的那些。
在一个或多个实施方式中，橡胶组分是两种或多种EP弹性体的共混物。在其他实施方式中，橡胶组分是一种或多种EP弹性体和一种或多种EPDM弹性体的共混物。在其他实施方式中，橡胶组分是两种或多种EPDM弹性体的共混物。在进一步的实施方式中，橡胶组分是官能化和非官能化弹性体的共混物。
非官能化增塑剂(NFP)组分
弹性体组合物可以包括至少一种非官能化增塑剂(“NFP”)。这里所述的可用作NFP的材料的类型可以单独使用或与其他所述的NFP混合使用，以获得需要的性质。
NFP是一种液态烃，它是一种包含碳和氢的液态化合物，其不包括可评估范围的官能团，其选自氢氧根、芳基和取代芳基、卤素、烷氧基、羧化物、酯、碳不饱和、丙烯酸酯、氧、氮和羧基。“可评估范围”表示包含这些基团以及包含这些基团的化合物并非是故意加到NFP中的，并且如果存在的话，存在量小于NFP重量的5wt％(优选小于3wt％，更优选小于1wt％，更优选小于0.5wt％，更优选小于0.3wt％，更优选小于0.1wt％，更优选小于0.05wt％，更优选小于0.01wt％，基于NFP的重量)。
在一个或多个实施方式中，芳香部分(包括分子具有苯和萘等特征的环结构的任何化合物)本质上不在NFP中。在一个或多个实施方式中，环烷部分(包括分子具有饱和环结构的任何化合物，例如通过苯和萘等氢化处理制备的)本质上不在NFP中。“本质上不在”表示这些化合物并非是故意加到组合物中，如果存在的话，存在量小于0.5wt％，优选小于0.1wt％。
在一个或多个实施方式中，NFP是不含烯烃不饱和键至可评估范围的烃。“烯烃不饱和键的可评估范围”表示烯烃键中包括的碳原子小于碳原子总数的10％(优选小于5％，更优选小于3％，更优选小于1％，更优选小于0.5％，更优选小于0.3％，更优选小于0.1％，更优选小于0.05％，更优选小于0.01％)。
在一个或多个实施方式中，NFP包括C20-C1500的链烷，优选C25-C500的链烷，优选C25-C500的链烷，优选C30-C500的链烷，优选C40-C500的链烷，优选C40-C250的链烷。特别优选的NFP包括优选C5-C24的α烯烃的低聚物(PAO)，第III组的基本原料和由所谓天然气制液体(Gas-To-Liquid)法衍生的高纯度烃流体。
聚α烯烃
在一个或多个实施方式中，NFP包括具有倾点为-10℃或更低且在100℃下运动粘度(KV100℃)为3cSt或更高的聚α烯烃(PAO)液体。PAO液体描述于例如美国专利No.3149178、4827064、4827073、5171908和5783531以及《Synthetic Lubricants andHigh-Performance Functional Fluids》(Leslie R.Rudnick & RonaldL.Shubkin等.Marcel Dekker，Inc.1999)第3-52页中。
PAO是高纯度烃，具有完全链烷结构和高支化度。通过使α烯烃在聚合催化剂存在下发生低聚反应，可以方便地制备PAO液体，该催化剂是例如Friedel-Crafts催化剂(包括例如AlCl3，BF3以及BF3与水、醇、羧酸或酯的络合物)，配位复合催化剂(包括例如乙基铝倍半氯化物+TiCl4体系)，或通常被用于制造聚乙烯和/或聚丙烯的均相或非均相(负载的)催化剂(包括例如齐格勒-纳塔催化剂、金属茂或其他单点催化剂，以及铬催化剂)。
在一个或多个实施方式中，PAO包括C3-C24(优选C5-C18，优选C6-C14，优选C8-C12)α烯烃，优选线型α烯烃(LAO)的C15-C1500(优选C20-C1000，优选C30-C800，优选C35-C400，最优选C40-C250)低聚物(例如二聚物、三聚物等)，只要C3和C4α烯烃的存在量为30wt％或更低(优选20wt％或更低，优选10wt％或更低，优选5wt％或更低)。合适的LAO包括丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一碳烯、1-十二碳烯、1-十三碳烯、1-十四碳烯、1-十五碳烯、1-十六碳烯、及其混合物。
在一个或多个实施方式中，单独的LAO用于制备低聚物，优选的实施方式包括1-辛烯或1-癸烯，优选1-癸烯的低聚。
在一个或多个实施方式中，PAO包括两种或多种C3-C18LAO的低聚物，以制备“二元聚合物”、“三元聚合物”或更高级的共聚物组合，只要C3和C4LAO的存在量为30wt％或更低(优选20wt％或更低，优选10wt％或更低，优选5wt％或更低)。优选的实施方式包括选自C6-C18的偶数碳原子LAO的LAO混合物的低聚反应。另一个优选的实施方式包括1-辛烯、1-癸烯、和1-十二碳烯的低聚反应。
在一个或多个实施方式中，PAO包括单独的具有碳原子数为5-24(优选6-18，更优选8-12，最优选10)的α烯烃类的低聚物。在一个或多个实施方式中，NFP包括混合α烯烃(即两种或多种α烯烃类)的低聚物，每种α烯烃具有碳原子数为5-24(优选6-18，优选8-12)。在一个或多个实施方式中，PAO包括混合α烯烃的低聚物(即两种或多种α烯烃类)，其中α烯烃混合物的重均碳原子数为6-14(优选8-12，优选9-11)。
在一个或多个实施方式中，PAO包括一种或多种具有-[CHR-CH2]-重复单元的α烯烃的低聚物，其中R是C3-C18的饱和烃支链。在一个或多个实施方式中，对于所有低聚物R保持不变。在一个或多个实施方式中，R取代基碳原子数从3-18。优选地，R是线型的，即R是(CH2)nCH3，其中n是3-17，优选4-11，并且优选5-9。任选地，R可以包含一个甲基或乙基支链，即R是(CH2)m[CH(CH3)](CH2)zCH3或R是(CH2)x[CH(CH2CH3)](CH2)yCH3，其中(m+z)为1-15，优选1-9，优选3-7，并且(x+y)为1-14，优选1-8，优选2-6。优选地，m＞z；更优选地m为0-15，更优选地2-15，更优选地3-12，更优选地4-9；并且n为0-10，优选地1-8，优选地1-6，优选地1-4。优选地x＞y；更优选地x为0-14，更优选地1-14，更优选地2-11，更优选地3-8；并且y为0-10，优选地1-8，优选地1-6，优选地1-4。优选地，重复单元按照头-尾相连的方式排列，具有最少的头-头相连。
PAO可以是无规立构、全同立构和间规立构的。在一个或多个实施方式中，PAO平均来说具有基本相同数目的内消旋和外消旋二单元组(dyad)，使之无规立构。在一个或多个实施方式中，通过13C-NMR测试PAO具有大于50％(优选大于60％，优选大于70％，优选大于80％，优选大于90％)的内消旋二单元组(即[m])。在一个或多个实施方式中，通过13C-NMR测试PAO具有大于50％(优选大于60％，优选大于70％，优选大于80％，优选大于90％)的外消旋二单元组(即[r])。在一个或多个实施方式中，通过13C-NMR测得的[m]/[r]在0.9-1.1之间。在一个或多个实施方式中，[m]/[r]大于1。在一个或多个实施方式中，在另一个实施方式中[m]/[r]小于1。
PAO液体可以包括一种或多种不同的PAO组分。在一个或多个实施方式中，NFP是一种或多种不同组成(例如不同α烯烃用于制备低聚物)和/或不同物理性质(例如运动粘度、倾点和/或粘度指数)的PAO的共混物。
在一个或多个实施方式中，PAO或PAO共混物具有的数均分子量(Mn)为400-15000g/mol(优选400-12000g/mol，优选500-10000g/mol，优选600-8000g/mol，优选800-6000g/mol，优选1000-5000g/mol)。在一个或多个实施方式中，PAO或PAO共混物具有大于1000g/mol的Mn(优选大于1500g/mol，优选大于2000g/mol，优选大于2500g/mol)。
在一个或多个实施方式中，PAO或PAO共混物具有的KV100℃为3cSt或更高(优选4cSt或更高，优选5cSt或更高，优选6cSt或更高，优选8cSt或更高，优选10cSt或更高，优选20cSt或更高，优选30cSt或更高，优选40cSt或更高，优选100cSt或更高，优选150cSt或更高)。在一个或多个实施方式中，PAO具有的KV100℃为3-3000cSt(优选4-1000cSt，优选6-300cSt，优选8-150cSt，优选8-100cSt，优选8-40cSt)。在一个或多个实施方式中，PAO或PAO共混物具有的KV100℃为10-1000cSt(优选10-300cSt，优选10-100cSt)。仍然在另一个实施方式中，PAO或PAO共混物具有的KV100℃为4-8cSt。仍然在另一个实施方式中，PAO或PAO共混物具有的KV100℃为25-300cSt(优选40-300cSt，优选40-150cSt)。在一个或多个实施方式中，PAO或PAO共混物具有的KV100℃为100-300cSt。
在一个或多个实施方式中，PAO或PAO共混物具有的粘度指数(VI)为120或更高(优选130或更高，优选140或更高，优选150或更高，优选170或更高，优选190或更高，优选200或更高，优选250或更高，优选300或更高)。在一个或多个实施方式中，PAO或PAO共混物具有的VI为120-350(优选130-250)。
在一个或多个实施方式中，PAO或PAO共混物具有的倾点为-10℃或更低(优选为-20℃或更低，优选为-25℃或更低，优选为-30℃或更低，优选为-35℃或更低，优选为-40℃或更低，优选为-50℃或更低)。在一个或多个实施方式中，PAO或PAO共混物具有的倾点为-15℃至-70℃(优选-25℃至-60℃)。
在一个或多个实施方式中，PAO或PAO共混物具有的玻璃化转变温度(Tg)为-40℃或更低(优选-50℃或更低，优选-60℃或更低，优选-70℃或更低，优选-80℃或更低)。在一个或多个实施方式中，PAO或PAO共混物具有的Tg为-50℃至-120℃(优选-60℃至-100℃，优选-70℃至-90℃)。
在一个或多个实施方式中，PAO或PAO共混物具有的闪点为200℃或更高(优选210℃或更高，优选220℃或更高，优选230℃或更高)，优选在240℃至290℃之间。
在一个或多个实施方式中，PAO或PAO共混物具有的比重(15.6℃)为0.86或更低(优选0.855或更低，优选0.85或更低，优选0.84或更低)。
在一个或多个实施方式中，PAO或PAO共混物具有的分子量分布(Mw/Mn)为2或更高(优选2.5或更高，优选3或更高，优选4或更高，优选5或更高，优选6或更高，优选8或更高，优选10或更高)。在一个或多个实施方式中，PAO或PAO共混物具有的Mw/Mn为5或更低(优选4或更低，优选3或更低)并且KV100℃为10cSt或更高(优选20cSt或更高，优选40cSt或更高，优选60cSt或更高)。
在一个或多个实施方式中，PAO或PAO共混物具有的Noack挥发性小于N*，其中N*＝60e-0.4(KV100℃)，N*以％为单位且所讨论液体的KV100℃以cSt为单位。在附加的实施方式中，所讨论液体的KV100℃低于1000cSt，优选低于300cSt，优选低于150cSt，优选低于100cSt，优选低于40cSt，优选低于25cSt，优选低于10cSt，优选低于8cSt。
在一个或多个实施方式中，PAO或PAO共混物在25℃下具有的溶解度参数为8或更高(优选8-10)cal1/2cm3/2。
特别优选的PAO和PAO的共混物是那些，其具有A)闪点为200℃或更高(优选210℃或更高，优选220℃或更高，优选230℃或更高)；以及B)倾点为低于-20℃(优选低于-25℃，优选低于-30℃，优选低于-35℃，优选低于-40℃)和/或KV100℃为10cSt或更高(优选35cSt或更高，优选40cSt或更高，优选60cSt或更高)。
进一步优选的PAO或PAO共混物具有的KV100℃为至少3cSt(优选至少4cSt，优选至少6cSt，优选至少8cSt，优选至少10cSt)，VI为至少120(优选至少130，优选至少140，优选至少150)；倾点为-10℃或更低(优选-20℃或更低，优选-30℃或更低，优选-40℃或更低)；并且比重(15.6℃)为0.86或更低(优选0.855或更低，优选0.85或更低，优选0.84或更低).
优选的PAO共混物包括两种或多种PAO的共混物，其中最高KV100℃和最低KV100℃的比例为至少1.5(优选至少2，优选至少3，优选至少5)。同时优选的是两种或多种PAO的共混物，其中至少一种PAO具有的Noack挥发性低于上述定义的N*，优选地共混物中所有的PAO具有的Noack挥发性都低于上述定义的N*。在附加的实施方式中，PAO的KV100℃低于1000cSt，优选低于300cSt，优选低于150cSt，优选低于100cSt，优选低于40cSt，优选低于25cSt，优选低于10cSt，优选低于8cSt。
优选的PAO共混物还包括两种或多种PAO的共混物，其中至少一种PAO具有的KV100℃为300cSt或更高并且至少一种PAO具有的KV100℃为低于300cSt(优选150cSt或更低，优选100cSt或更低，优选40cSt或更低)；两种或多种PAO的共混物，其中至少一种PAO具有的KV100℃为150cSt或更高并且至少一种PAO具有的KV100℃为低于150cSt(优选100cSt或更低，优选40cSt或更低)；两种或多种PAO的共混物，其中至少一种PAO具有的KV100℃为100cSt或更高并且至少一种PAO具有的KV100℃为低于100cSt(优选40cSt或更低，优选25cSt或更低，优选10cSt或更低)；两种或多种PAO的共混物，其中至少一种PAO具有的KV100℃为40cSt或更高并且至少一种PAO具有的KV100℃为低于40cSt(优选25cSt或更低，优选10cSt或更低，优选8cSt或更低)；两种或多种PAO的共混物，其中至少一种PAO具有的KV100℃为10cSt或更高并且至少一种PAO具有的KV100℃为低于10cSt(优选8cSt或更低，优选6cSt或更低，优选4cSt或更低)；两种或多种PAO的共混物，其中至少一种PAO具有的KV100℃为8cSt或更高并且至少一种PAO具有的KV100℃为低于8cSt(优选6cSt或更低，优选4cSt或更低)；以及两种或多种PAO的共混物，其中至少一种PAO具有的KV100℃为6cSt或更高并且至少一种PAO具有的KV100℃为低于6cSt(优选4cSt或更低)。
希望的PAO可从ExxonMobil Chemical(美国)以SpectraSynTM和SpectraSyn UltraTM商购获得，其中一些总结于表A中。其他有用的PAO包括可从ChevronPhillips Chemical(美国)以SynfluidTM，从Innovene(美国)以DurasynTM，从Neste Oil(芬兰)以NexbaseTM，和从Chemtura(美国)以SyntonTM获得。对于PAO，链式链烷结构中的碳百分比(CP)接近100％(通常大于98％或99％)。
高纯度烃流体
在一个或多个实施方式中，非官能化增塑剂(NFP)是包含C20-C120链烷混合物的润滑粘度的高纯度烃流体，50wt％或更多为异链烷烃且小于50wt％为包含环烷和/或芳香结构的烃。优选地，链烷的混合物包括蜡异构化物润滑剂基础原料或油，其包括(A)氢异构化的天然或精炼的蜡，例如松软石蜡(slack wax)、脱油蜡、正α烯烃蜡、微晶蜡，以及衍生自以下物质的蜡状原料瓦斯油、燃料加氢裂化底部物、烃抽余液、加氢裂化烃、润滑油、矿物油、聚α烯烃、或其他具有碳数约20或更多的线型或支链的烃化合物；以及(B)氢异构化的合成蜡，例如费-托蜡(即费-托合成的高沸点剩余物，包括蜡状烃)；或其混合物。最优选的是衍生自作为全部天然气制油(GTL)法一部分的费-托法合成烃的润滑剂基础原料或油。
在一个或多个实施方式中，链烷的混合物具有的环烷含量小于40wt％，优选小于30wt％，优选小于20wt％，优选小于15wt％，优选小于10wt％，优选小于5wt％，优选小于2wt％，优选小于1wt％(基于烃混合物的总重量)；和/或正链烷含量小于5wt％，优选小于4wt％，优选小于3wt％，优选小于1wt％(基于烃混合物的总重量)；和/或芳香含量为1wt％或更小，优选0.5wt％或更小；和/或饱和物为90wt％或更高，优选95wt％或更高，优选98wt％或更高，优选99wt％或更高；和/或链式链烷结构中的碳百分比(CP)为80％或更高，优选90％或更高，优选95％或更高，优选98％或更高；和/或支链链烷∶正链烷比例大于约10∶1，优选大于20∶1，优选大于50∶1，优选大于100∶1，优选大于500∶1，优选大于1000∶1；和/或具有4个或更多碳原子的侧链小于所有侧链的10％，优选小于5％，优选小于1％；和/或具有1或2个碳原子的侧链为所有侧链的至少50％，优选至少60％，优选至少70％，优选至少80％，优选至少90％，优选至少95％，优选至少98％；和/或硫含量为300ppm或更低，优选100ppm或更低，优选50ppm或更低，优选10ppm或更低(其中ppm基于重量计)；和/或氮含量为300ppm或更低，优选100ppm或更低，优选50ppm或更低，优选10ppm或更低(其中ppm基于重量计)；和/或数均分子量为300-1800g/mol，优选400-1500g/mol，优选500-1200g/mol，优选600-900g/mol；和/或40℃下运动粘度为10cSt或更高，优选25cSt或更高，优选在约50-400cSt之间；和/或100℃下运动粘度从2-50cSt，优选从3-30cSt，优选从5-25cSt，优选从6-20cSt，优选从8-16cSt；和/或粘度指数(VI)为80或更高，优选100或更高，优选120或更高，优选130或更高，优选140或更高，优选150或更高，优选160或更高，优选180或更高；和/或倾点为-5℃或更低，优选-10℃或更低，优选-15℃或更低，优选-20℃或更低，优选-25℃或更低，优选-30℃或更低；和/或闪点为200℃或更高，优选220℃或更高，优选240℃或更高，优选260℃或更高；和/或比重(15.6℃/15.6℃)为0.86或更低，优选0.85或更低，优选0.84或更低；和/或苯胺点为120℃或更高。
在一个或多个实施方式中，链烷的混合物包含GTL基础原料或油。GTL基础原料和油是通常衍生自蜡状合成烃的润滑粘度的流体，其本身衍生自一种或多种由气态含碳化合物和含氢化合物作为原料的合成、组合、转化和/或重排过程，例如氢、二氧化碳、一氧化碳、水、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、丙烷、丙烯、丙炔、丁烷、丁烯和丁炔。优选地，原料是衍生自合适来源的“合成气”(合成气，本质上为CO和H2)，例如天然气和/或煤。GTL基础原料和油包括蜡异构化物，包含例如氢异构化的合成蜡、氢异构化的费-托(F-T)蜡(包括蜡状烃和可能的类似的氧合物)，或其混合物。GTL基础原料和油可以进一步包括其他氢异构化的基础原料和基础油。特别优选的GTL基础原料和油是那些包含大部分氢异构化F-T蜡和/或其他由F-T合成过程获得的液态烃。
通过F-T的烃(包括蜡状烃)的合成可以包括现有技术已知的任何合适的过程，包括那些在液态烃中催化剂颗粒的淤浆、固定床、或流化床。该催化剂可以是球形催化剂，例如基于第VIII族金属的，如在合适的无机载体材料上的Fe、Ni、Co、Ru和Re，或结晶催化剂，例如沸石催化剂。从蜡状原料制备润滑基础原料或油的过程特征在于氢化脱蜡过程。在F-T蜡通常不需要的氢化处理阶段，如果需要的话可以在氢化脱蜡之前进行。一些F-T石蜡可以得益于氧合物的去除，而另一些得益于氢化脱蜡前的氧合处理。氢化脱蜡过程通常在催化剂或催化剂组合下以及在高温高压和氢气存在下进行。催化剂可以是球形催化剂，例如基于在合适氧化物载体材料上的Co、Mo、W等，或结晶催化剂，例如沸石催化剂如ZSM-23和ZSM-48和在美国专利4906350中公开的其他，通常与第VIII族金属如Pd和Pt一起使用。这一过程之后可以跟随溶剂和/或催化剂脱蜡步骤以降低氢化异构化物的倾点。溶剂脱蜡包括蜡状组分从氢化异构化物的物理分级。催化剂脱蜡将一部分氢化异构化物转化为较低沸点的烃；它通常包括形状选择性分子筛，例如沸石或硅铝磷酸盐材料，与例如Pt的催化剂金属组分结合，在高温和高压下在氢气存在下在固定床、流化床、淤浆型过程中进行。
对于GTL基础原料和油、费-托烃衍生的基础原料和油、和蜡异构体氢异构化物基础原料和油的催化剂、过程和组合物描述于，例如美国专利2817693，4542122，5545674，4568663，4621072，4663305，4897178，4900407，4921594，4923588，4937399，4975177，5059299，5158671，5182248，5200382，5290426，5516740，5580442，5885438，5935416，5935417，5965475，5976351，5977425，6025305，6080301，6090989，6096940，6103099，6165949，6190532，6332974，6375830，6383366，6475960，6620312，和6676827；欧洲专利324528，532116，532118，537815，583836，666894，668342，776959；WPO专利申请97/31693，99/20720，99/45085，02/64710，02/64711，02/70627，02/70629和03/33320；以及英国专利1350257，1390359，1429494和1440230。特别适宜的过程描述于欧洲专利申请464546和464547中。使用费-托石蜡原料的过程描述于美国专利No.4594172，4943672，6046940，6103099，6332974，6375830和6475960。
希望需要的GTL衍生的流体能广泛地由各种商业来源获得，包括Chevron(美国)，ConocoPhillips(美国)，ExxonMobil(美国)，Sasol(南非)，Shell(英国)，Statoil(俄罗斯)和Syntroleum(美国)。
GTL衍生的流体可以包括一种或多种不同GTL衍生的流体组分。例如NFP可以是一种或多种具有不同物理性能(例如运动粘度、倾点、粘度指数、和/或玻璃化转变温度)的GTL衍生的流体的共混物。
在一个或多个实施方式中，GTL衍生的流体或GTL衍生的流体共混物具有KV100℃为至少4cSt(优选至少6cSt，优选至少8cSt，优选至少10cSt，优选至少12cSt)；VI为至少120(优选至少130，优选至少140，优选至少150)；倾点为-10℃或更低(优选-15℃或更低，优选-20℃或更低，优选-25℃或更低)；以及比重(15.6℃)为0.85或更低(优选0.84或更低，优选0.83或更低)。
在一个或多个实施方式中，NFP是至少一种GTL衍生的流体和一种或多种PAO的共混物。优选地，GTL衍生的流体或GTL衍生的流体共混物的KV100℃是PAO或PAO共混物KV100℃的至少1.2(优选1.5，优选2.0，优选2.5，优选3.0)倍；或者PAO或PAO共混物的KV100℃是GTL衍生的流体或GTL衍生的流体共混物KV100℃的至少1.2(优选1.5，优选2.0，优选2.5，优选3.0)倍。特别优选的是KV100℃为25cSt或更高(优选40cSt或更高，优选100cSt或更高)的PAO和KV100℃小于25cSt(优选15cSt或更低，优选10cSt或更低)的GTL衍生的流体的共混物。
在一个或多个实施方式中，交联的弹性体组合物可以包括一种或多种EP和/或EPDM弹性体和一种或多种NFP，其中至少一种NFP是衍生自GTL过程的高纯度烃流体，包括碳原子数从约C20-C100的链烷的混合物，异链烷∶正链烷的摩尔比大于约50∶1，链烷结构中碳的百分比(CP)为98％或更高，倾点从约-20至-60℃，100℃下的运动粘度从约6至20cSt。
作为在此使用的，下列术语具有指明的含义“环烷”描述环状(单环和/或多环)饱和烃(即环链烷)以及支化的环状饱和烃；“芳香烃”描述环状(单环和/或多环)不饱和烃以及支化的环状不饱和烃；“氢化异构化”描述一种催化过程，其中正链烷和/或轻度支化的异链烷通过重排转化为更加支化的异链烷(也被称为“异构脱蜡”)；“蜡”是在室温或接近室温下以固体存在的烃材料，具有0℃或以上的熔点，并且主要有链烷分子构成，其中大部分是正链烷；“松软石蜡”是通过例如溶剂脱蜡从石油中回收的石蜡，并且可以进一步氢化处理以去除杂原子。
第III组矿物油
在一个或多个实施方式中，NFP包括第III组矿物油(即VI为120或更高的矿物油)。优选地第III组矿物油具有的饱和物含量为90％或更高(优选92％或更高，优选94％或更高，优选95％或更高，优选98％或更高)；以及硫含量低于0.03％(优选在0.001至0.01％之间)。
第III组矿物油可以包括一种或多种不同的第III组矿物油组分。例如NFP可以是一种或多种具有不同物理性能(例如运动粘度、倾点、粘度指数、和/或玻璃化转变温度)的第III组矿物油的共混物。
在一个或多个实施方式中，第III组矿物油或第III组矿物油共混物具有的VI为130或更高，KV100℃为3-50(优选4-40cSt，优选6-30cSt，优选8-20cSt)，以及数均分子量为300-5000g/mol(优选400-2000g/mol，更优选500-1000g/mol)。优选地第III组矿物油或第III组矿物油共混物具有的倾点为-10℃或更低，闪点为200℃或更高，以及比重(15.6℃)为0.86或更低。
在一个或多个实施方式中，第III组矿物油或第III组矿物油共混物具有的VI为125或更高(优选130或更高)；KV100℃为至少4cSt(优选至少6cSt，优选至少8cSt，优选至少10cSt，优选至少12cSt)；倾点为-10℃或更低(优选-15℃或更低)；以及比重(15.6℃)为0.85或更低(优选0.84或更低)。
优选地第III组矿物油是第III组基础原料。需要的第III组基础原料从多种来源获得，并且包括描述于表B中的那些。在这种液体中链式链烷结构中的碳的百分数(CP)大约80％。
表B-商购获得的第III组基础原料 (1)从ChevronTexaco(美国)获得。(2)从Neste Oil(芬兰)获得。(3)从SK公司(南韩)获得。(4)从ConocoPhillips(美国)获得。(5)从PetroCanada(加拿大)获得。(6)从ExxonMobil(美国)获得。
在一个或多个实施方式中，NFP是至少一种第III组矿物油和一种或多种PAO的共混物。优选地，第III组矿物油或第III组矿物油共混物的KV100℃是PAO或PAO共混物KV100℃的至少1.2(优选1.5，优选2.0，优选2.5，优选3.0)倍；或者PAO或PAO共混物的KV100℃是第III组矿物油或第III组矿物油共混物KV100℃的至少1.2(优选1.5，优选2.0，优选2.5，优选3.0)倍。特别优选的是具有KV100℃为10cSt或更高(优选20cSt或更高，优选40cSt或更高)的PAO和具有KV100℃为小于10cSt(优选8cSt或更低，优选6St或更低)的第III组矿物油的共混物。
有用NFP的一般特性
在一个或多个实施方式中，NFP具有的KV100℃为3cSt或更高，优选4cSt或更高，优选5cSt或更高，优选6-5000cSt，优选8-3000cSt，优选10-1000cSt，优选12-500cSt，优选15-350cSt，优选35-300cSt，优选40-200cSt，优选50-150cSt，优选60-100cSt，其中希望的范围可以是上述任意KV100℃下限和任意KV100℃上限的任意组合。
在一个或多个实施方式中，NFP具有的倾点为-10℃或更低，优选-15℃或更低，优选-20℃或更低，优选-30℃或更低，优选-40℃或更低，优选-45℃或更低，优选-50℃或更低，优选高于-120℃，优选高于-100℃，优选高于-80℃，其中希望的范围可以是上述任意倾点下限和任意倾点上限的任意组合。在一个或多个实施方式中，当在40℃下的运动粘度为0.5-200cSt时，NFP具有的倾点为-30℃或更低。
在一个或多个实施方式中，NFP具有的玻璃化转变温度(Tg)为-40℃或更低，优选-50℃或更低，优选-60℃或更低，优选-70℃或更低，优选-80℃或更低，优选高于-120℃，优选高于-90℃，其中希望的范围可以是上述任意Tg下限和任意Tg上限的任意组合。
在一个或多个实施方式中，NFP具有的粘度指数(VI)为90或更高，优选100或更高，优选110或更高，优选115或更高，优选120或更高，优选130或更高，优选135或更高，优选低于350，优选低于300，优选低于250，其中希望的范围可以是上述任意VI下限和任意VI上限的任意组合。
在一个或多个实施方式中，NFP具有的闪点为200℃或更高，优选210℃或更高，优选220℃或更高，优选230℃或更高，优选低于350℃，优选低于300℃，其中希望的范围可以是上述任意闪点下限和任意闪点上限的任意组合。
在一个或多个实施方式中，NFP具有的比重为0.86或更低，优选0.855或更低，优选0.85或更低，优选0.84或更低，优选0.78或更高，优选0.79或更高，优选0.80或更高，优选0.81或更高，优选0.82或更高，其中希望的范围可以是上述任意比重下限和任意比重上限的任意组合。
在一个或多个实施方式中，NFP具有的数均分子量(Mn)为250g/mol或更大，优选300g/mol或更大，优选400g/mol或更大，优选500g/mol或更大，优选20kg/mol或更小，优选10kg/mol或更小，优选5kg/mol或更小，优选3kg/mol或更小，优选2kg/mol或更小，优选1kg/mol或更小，其中希望的范围可以是上述任意Mn下限和任意Mn上限的任意组合。
在一个或多个实施方式中，NFP具有低色度，例如通常定义为“水白色”、“上等白色”、“标准白色”或“亮且澄清”，优选地APHA色度为100或更低，优选80或更低，优选60或更低，优选40或更低，优选20或更低。
任何NFP可以通过此处所述的任何实施方式或实施方式的任意结合来描述。例如，NFP可以包括C25-C1500的链烷并且具有的闪点为200℃或更高、倾点为-10℃或更低、并且VI为120或更高。或者NFP可以包括C25-C1500的链烷并且具有的闪点为200℃或更高并且倾点为-20℃或更低。或者NFP可以包括C25-C1500的链烷并且具有的闪点为200℃或更高并且KV100℃为35cSt或更高。
在一个或多个实施方式中，NFP具有的KV100℃为3-3000cSt(优选6-300cSt，更优选8-100cSt)并且Mn为300-10000g/mol(优选500-5000g/mol，优选600-3000g/mol)。
在一个或多个实施方式中，NFP具有的KV100℃为3cSt或更高(优选5cSt或更高，优选6cSt或更高，优选8cSt或更高，优选10cSt或更高)，比重(15.6℃)为0.86或更低(优选0.855或更低，优选0.85cSt或更低)，并且闪点为200℃或更高(优选220℃或更高，优选240℃或更高)。
在一个或多个实施方式中，NFP具有的KV100℃为4cSt或更高(优选5cSt或更高，优选6cSt或更高，优选8cSt或更高，优选10cSt或更高)，倾点为-10℃或更低(优选-15℃或更低，优选-20℃或更低，优选-25℃或更低)，VI为100或更高(优选120或更高，优选135或更高)，比重(15.6℃)为0.86或更低(优选0.855或更低，优选0.85或更低)，并且闪点为200℃或更高(优选220℃或更高，优选240℃或更高)。
在一个或多个实施方式中，NFP具有的(a)KV100℃为3cSt或更高(优选6cSt或更高，或优选8cSt或更高)以及一种或多种下列性能(b1)倾点为-10℃或更低(优选-20℃或更低，优选-30℃或更低，优选-40℃或更低)；和/或(b2)VI为120或更高(优选130或更高)；和/或(b3)APHA色为100或更低(优选80或更低，优选60或更低，优选40或更低，优选20或更低，优选15或更低)；和/或(b4)闪点为200℃或更高(优选220℃或更高，优选240℃或更高)；和/或(b5)比重(15.6℃)为0.86或更低。
在一个或多个实施方式中，NFP具有的KV100℃为35cSt或更高(优选40cSt或更高，优选50cSt或更高，优选60cSt或更高)，比重(15.6℃)为0.87或更低(优选0.865或更低，优选0.86或更低，优选0.855或更低)，并且闪点为200℃或更高(优选230℃或更高)。
在一个或多个实施方式中，NFP具有的KV100℃为35cSt或更高(优选40cSt或更高)，比重(15.6℃)为0.86或更低(优选0.855或更低)，闪点为200℃或更高(优选220℃或更高，优选240℃或更高)，并且倾点为-10℃或更低(优选-15℃或更低，优选-20℃或更低，优选-25℃或更低)。
在一个或多个实施方式中，NFP具有的闪点为200℃或更高(优选210℃或更高，优选220℃或更高，优选230℃或更高)并且倾点为-10℃或更低(优选-20℃或更低，优选-25℃或更低，优选-30℃或更低，优选-35℃或更低，优选-45℃或更低，优选-50℃或更低)。
在一个或多个实施方式中，NFP具有的闪点为200℃或更高(优选210℃或更高，优选220℃或更高)，倾点为-10℃或更低(优选-20℃或更低，优选-30℃或更低)，并且KV100℃为6cSt或更高(优选8cSt或更高，优选10cSt或更高，优选15cSt或更高)。
在一个或多个实施方式中，NFP具有(a)闪点为200℃或更高，(b)比重为0.86或更低，以及一种或多种下列性能(c1)倾点为-10℃或更低以及粘度指数为120或更高；和/或(c2)倾点为-20℃或更低；和/或(c3)KV100℃为35cSt或更高。
在一个或多个实施方式中，NFP具有的比重(15.6℃)为0.85或更低，KV100℃为3cSt或更高(优选4cSt或更高，优选5cSt或更高，优选8cSt或更高，优选10cSt或更高，优选15cSt或更高，优选20cSt或更高)，以及Mn为至少280g/mol。
在一个或多个实施方式中，NFP具有的比重(15.6℃)为0.86或更低(优选0.855或更低，优选0.85或更低)，KV100℃为5cSt或更高(优选6cSt或更高，优选8cSt或更高，优选10cSt或更高，优选12cSt或更高，优选15cSt或更高)，以及Mn为至少420g/mol。
在一个或多个实施方式中，NFP具有的比重(15.6℃)为0.87或更低(优选0.82至0.87之间)以及KV100℃为10cSt或更高(优选12cSt或更高，优选15cSt或更高，优选20cSt或更高，优选30cSt或更高，优选40cSt或更高)，和/或Mn为至少700g/mol。
在一个或多个实施方式中，NFP具有的比重(15.6℃)为0.88或更低(优选0.87或更低)以及KV100℃为15cSt或更高(优选20cSt或更高，优选25cSt或更高，优选30cSt或更高，优选40cSt或更高)，和/或Mn为至少840g/mol。
在一个或多个实施方式中，NFP具有(a)比重(15.6℃)为0.86或更低(优选0.855或更低，优选0.85或更低)和以下的一种或多种(b1)VI为120或更高(优选135或更高，优选140或更高)；和/或(b2)闪点为200℃或更高(优选220℃或更高，优选240℃或更高)。
在一个或多个实施方式中，NFP具有(a)倾点为-10℃或更低(优选-15℃或更低，优选-20℃或更低，优选-25℃或更低)和以下的一种或多种(b1)VI为120或更高(优选135或更高，优选140或更高)；和/或(b2)闪点为200℃或更高(优选220℃或更高，优选240℃或更高)。
在一个或多个实施方式中，NFP具有(a)倾点为-20℃或更低(优选-25℃或更低，优选-30℃或更低，优选-40℃或更低)和以下的一种或多种(b1)闪点为200℃或更高(优选220℃或更高，优选240℃或更高)；和/或(b2)VI为120或更高(优选135或更高，优选140或更高)；和/或(b3)KV100℃为4cSt或更高(优选6cSt或更高，优选8cSt或更高，优选10cSt或更高)；和/或(b4)比重(15.6℃)为0.86或更低(优选0.855或更低，优选0.85或更低)。
在一个或多个实施方式中，NFP具有的倾点为-25℃或更低，40℃下的运动粘度为20-5000cSt，以及Mn为400g/mol或更高。
在一个或多个实施方式中，NFP具有的倾点为-40℃或更低(优选-50℃或更低)以及比重为0.84或更低(优选0.83或更低)。
在一个或多个实施方式中，NFP中链式链烷中碳的百分比(CP)为至少80％(优选至少85％，更优选至少90％，甚至优选至少95％，甚至更优选至少98％，最优选至少99％)。
在一个或多个实施方式中，组合物的特征可以是当在70℃干燥烘箱中置放300小时的0.25mm厚板上测量NFP的持久性时，组合物的重量下降小于3％(优选小于2％，优选小于1％)。重量损失在此表示超过在相同测试条件下对于未增塑组合物所测得的重量减少。
在一个或多个实施方式中，NFP的特征可以是当与弹性体混合成为塑化的组合物时，相对于未塑化的组合物的DMTA图线来说，在对于塑化的组合物的动态机械热分析(DMTA)图线中正切峰的数量没有改变(DMTA图线是正切对温度的图)。
组分浓度
在一个或多个实施方式中，橡胶组分存在量从低至10wt％(优选15wt％，优选20wt％，优选30wt％)到高至90wt％(优选80wt％，优选70wt％，优选60wt％)，基于弹性体组合物的总重量计，其中希望的范围可以是上述任意wt％下限和任意wt％上限的任意组合。在一个或多个实施方式中，组合物包括至少一种EP或EPDM弹性体，基于组合物的总重量计，用量为20-90wt％(优选30-75wt％，优选40-60wt％)。
在一个或多个实施方式中，NFP存在量从低至10wt％(优选15wt％，更优选20wt％，甚至更优选25wt％)到高至80wt％(优选70wt％，更优选60wt％，甚至更优选50wt％，甚至更优选40wt％)，基于组合物的总重量计，其中希望的范围可以是上述任意wt％下限和任意wt％上限的任意组合。在一个或多个实施方式中，组合物包括至少一种NFP，基于组合物的总重量计，用量为约1-60wt％(优选5-50wt％，更优选10-30wt％)。在一个或多个实施方式中，每100份(重量计)橡胶组分中NFP存在量为50-300份(优选60-250份，优选70-200份，优选80-150份)。
在一个或多个实施方式中，组合物本质上不包括VI小于120的矿物油(即链烷、环烷和或芳香矿物油)。即，它表示没有特意向组合物中加入矿物油作为加工助剂或油。因此，在一个或多个实施方式中，基于组合物中全部矿物油和NFP的总重量计，组合物包括小于10wt％(优选小于5wt％，优选小于2wt％，优选小于1wt％)的矿物油。
在一个或多个实施方式中，基于组合物的重量计，组合物包含小于10wt％，优选小于7wt％，优选小于5wt％，优选小于4wt％，优选小于3wt％，优选小于2wt％，优选小于1wt％。热塑性聚合物定义为熔点为40℃或更高的聚合物。因此，在一个或多个实施方式中，组合物包含小于10wt％(优选小于5wt％，优选小于4wt％，优选小于3wt％，优选小于2wt％，优选小于1wt％)的熔点为40℃或更高的丙烯聚合物。在优选的实施方式中，组合物包含小于10wt％(优选小于5wt％，优选小于4wt％，优选小于3wt％，优选小于2wt％，优选小于1wt％)的熔点为30℃或更高，优选25℃或更高的热塑性聚合物(例如丙烯聚合物)。丙烯聚合物是具有至少50mol％丙烯的聚合物。
硫化体系
可以使用任何能使橡胶组分硫化或交联的硫化剂。范例性的硫化剂包括，但不限于，过氧化物和其他自由基生成硫化剂、硫和含硫硫化剂、酚硫化剂、氢化硅烷和烷氧基硅烷硫化剂、含硅硫化剂，及其混合物。这种弹性体的硫化或硫化体系是现有技术已知的。
在一个或多个实施方式中，硫化剂是一种或多种过氧化物化合物，优选一种或多种有机过氧化物化合物。过氧化物交联可以无需聚合物链中不饱和部分的存在，但是可以通过这种部分的存在而加速。有用的有机过氧化物包括但不限于二芳基过氧化物、酮过氧化物、过氧化二碳酸酯、过氧化酯、二烷基过氧化物、氢过氧化物、苯甲酰基过氧化物、十二烷酰过氧化物、二叔丁基过氧化物、二枯基过氧化物、叔丁基枯基过氧化物、过辛酸叔丁酯、对-二(叔丁氧基过氧基)二异丙基苯、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧基)己烷、1，1-二(叔丁基过氧)-3，3，5-三甲基环己烷、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧基)己烷-3、叔丁基-过氧基-(顺-3-羧基)丙烯酸酯、1，1-二(叔戊基过氧基)环己烯、叔戊基-(2-乙基己基)过氧化碳酸酯、叔丁基过氧基-3，5，5-三甲基己酸酯、叔丁基过氧化苯酯，及其混合物。优选在低于200℃(优选地与185℃，优选地与170℃)的温度下具有1分钟半衰期的过氧化物。可以使用具有不同活化温度的过氧化物的共混物，以更精确地控制硫化过程。在一个或多个实施方式中，组合物包括0.5-20份(优选1-18份，优选1.5-16份，优选2-14)的过氧化物，每100份(重量计)橡胶组分。过氧化物可从多个商业供应商处获得，包括来自Arkema(法国)
来自Akzo Nobel(荷兰)的
和
以及来自R.T.Vanderbilt(美国)的
作为液体产品或在无机载体上浓缩物均可。对于要求优异高温性能的应用优选使用过氧化物硫化剂。
在一个或多个实施方式中，硫化剂是元素硫或含硫(硫供体)化合物，例如二硫代吗啉。通常地，硫硫化体系还包括一种或多种促进剂和/或共试剂。对于要求优异低温性能的应用优选使用硫硫化剂。
酚硫化剂是热固性树脂，通常涉及酚醛树脂。范例性的酚醛树脂描述于美国专利No.2972600、3287440和6433090中。这些包括通过在碱性条件下烷基取代的苯酚或未取代的苯酚与醛缩合、或二官能苯酚二醇缩合制备得到的甲阶酚醛树脂。苯酚树脂理想地与催化剂体系结合使用，例如卤素供体和/或卤化氢清除剂(例如ZnO)。
包含硅硫化剂通常为硅烷化合物，例如甲基氢聚硅氧烷、甲基氢二甲基-硅氧烷共聚物、烷基甲基聚硅氧烷、双(二甲基甲硅烷基)烷烃、和双(二甲基甲硅烷基)苯。这些化合物通常与硅氢化催化剂结合使用。
还可以通过使用“共试剂”以增强硫化，例如有机或金属催化剂和甲基丙烯酸酯(例丙烯酸二甲酯、三聚氰酸三烯丙酯、二丙烯酸锌酯或二甲基丙烯酸锌酯)，特别是在过氧化物硫化元件的情况下。
其它弹性体
在一个或多个实施方式中，组合物可以包括一种或多种其他弹性体，包括天然橡胶、聚异戊二烯、聚异丁烯、聚丁二烯橡胶、丁基橡胶、氯化丁基橡胶、溴化丁基橡胶、腈橡胶、乙烯-乙酸乙烯酯、氯化聚乙烯、和氯丁二烯。
填料和添加剂
在一个或多个实施方式中，组合物包括本身在现有技术中已知的常规添加剂，例如抗氧剂、UV稳定剂、粘合增强剂、阻断剂、抗阻断剂、颜料/着色剂/染料、色母粒、加工助剂(包括脂肪酸、酯和链烷蜡)、润滑剂、中和剂、金属减活剂、表面活性剂、成核剂、石蜡、增粘剂(包括脂肪和脂环烃树脂)、硬脂酸钙、特滑剂、干燥剂和阻燃剂(包括氢氧化铝和三氧化锑)。优选的抗氧剂包括通常用于弹性体工业的那些，例如喹啉(例如三甲基氢氧化喹啉)、咪唑(例如巯基甲基甲酰咪唑锌)、和苯胺；以及传统的抗氧剂，例如有机亚磷酸酯、受阻胺(包括受阻胺光稳定剂)、酚和内酯。合适的有机亚磷酸酯的例子是三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(IRGAFOS 168)和二(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯(ULTRANOX 626)。受阻胺的例子包括聚[2-N，N’-二(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)-己基二胺-4-(1-氨基-1，1，3，3-四甲基丁烷)连-三嗪](CHIMASORB 944)和二(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(TINUVIN 770)。酚抗氧剂的例子包括取代的酚，例如2，6-二叔丁基苯酚其中位于2和/或6位置的氢原子被烷基残基取代，五赤藓醇基四(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯(IRGANOX 1010)；以及1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基-)异氰酸酯(IRGANOX 3114)。每100份(重量计)橡胶组分中使用的抗氧剂的量可以在0.001-10份的范围。粘合促进剂的例子是极性酸、聚氨基酰胺、尿烷、偶联剂(例如硅烷或钛酸酯)，反应性丙烯酸酯单体、金属酸盐、聚苯醚、氧化聚烯烃、酸改性的聚烯烃、和酸酐改性的聚烯烃。
在一个或多个实施方式中，组合物可以包括一种多种填料。合适的填料包括增强填料例如炭黑、滑石、碳纤维或二氧化硅，其能改进组合物的机械和磨损性能，以及非增强填料例如碳酸钙或二氧化钛。其他合适的填料包括无机颗粒填料、导电填料、碳酸镁、二氧化镁、硫酸钡、硅酸盐、二氧化硅、石墨、云母、沙土、玻璃珠或纤维、粘土、矿物聚集体、硅灰石和氧化锌。无机填料可以包括直径小于1mm的颗粒，长度小于1cm的棒/纤维，以及表面积小于0.2cm2的板。使用无机填料的用量可以超过300phr；优选无机填料的存在量小于300phr(优选小于200phr，优选小于100phr)其中phr是基于每100份(重量计)橡胶组分的份数。这仅包括如权利要求定义的橡胶组分，并且不包括加入的不在权利要求定义的橡胶组分范围的任何额外的橡胶。在一些实施方式中，组合物不包括无机填料。填料还可以是有机粘土，例如蒙脱石、绿脱石、贝得石、铬岭石、合成锂皂石、锂蒙脱石、皂石、锌蒙脱石、麦羟硅钠石、水羟硅钠石、sobockite、svindordite、富镁皂石、蛭石、多水高岭石、氧化铝、铝碳酸镁、伊利石类矿物、累脱石、tarosovite、伊利石和类似物，及其官能化的衍生物。基于组合物的总重量计，填料的存在量优选在1-80wt％之间(优选在5-60wt％之间，优选在10-40wt％之间)。在一个或多个实施方式中，化合物中不含填料。
虽然上面已经表明了特定种类的填料/添加剂以及特定填料/添加剂的优选用量，但是更通常地(除非特别指明)组合物可以任选地具有一种或多种填料/添加剂，基于组合物的总重量计，优选用量为小于80wt％，或小于70wt％，或小于60wt％，或小于50wt％，或小于40wt％，或小于30wt％，或小于20wt％，或小于10wt％，或在其他实施方式中小于5wt％，或小于2wt％，或小于1wt％。尽管对于“组合物包含填料/添加剂”的表征不是关键的，其表明可加入一种或多种填料和/或添加剂，下限可以为100ppm，500ppm，1000ppm，或类似用量。在一些例子中它可以优选不含填料/或添加剂，或在其他例子中优选的实施方式可以指明不含特定填料/添加剂，例如一些优选的实施方式不含碳酸酯、不含无机填料等等。填料/添加剂中不可避免杂质的本质当然可以存在于特意添加的填料/添加剂的情况，但是在一些实施方式中进一步纯化组分以尽可能多的避免填料/添加剂是有用的。本领域技术人员，结合本发明公开内容，根据常规实验可以决定这些任选组分的本质和用量。
组合物的性质
在一个或多个实施方式中，未硫化的组合物可以具有的125℃下的门尼粘度ML(1+4)为10-100(优选20-80)，通过拉伸测试中10％应变的压力测试的初始强度(green strength)为0.5-20MPa(优选1-15MPa)，以及断裂拉伸应变为300％或更高(优选400％或更高，优选500％或更高)。
在一个或多个实施方式中，硫化的组合物可以具有硫化度，以便在用二甲苯回流24小时后至少2wt％(优选至少5wt％，优选至少10wt％，优选至少20wt％，优选至少35wt％，优选至少45wt％，优选至少65wt％，优选至少75wt％，优选至少85wt％)的橡胶组合物不溶解，在考虑任意添加剂、填料和NFP之后计算。
组分的其混
在一个或多个实施方式中，组分可以通过弹性体工业中使用的传统共混设备和方法组合为紧密的混合物.合适的设备包括间歇混合机、密炼机(例如Banbury混炼机)、开炼机、捏合机、挤出机(包括直接或间接在聚合过程下游使用的混合挤出机和侧臂挤出机的组合)、静态混合器、碰撞混合机、及其组合。组分可以先在例如转鼓混合机中“干混”，随后在共混设备中熔融混合，或可以通过直接分别加入到共混设备中混合。一种或多种组分的添加可以包括母料，其中在载体上的组分浓度高于最终产品中的组分浓度。共混的组合物可以形成片材、粒子、薄片、包材、颗粒、锭剂或类似物。共混的方法本质上为本领域技术人员所熟知。
以合适形式的组合物可以随后被用于最终过程，例如接触为产品，例如片材、管材、型材和其他元件。成形的元件可以随后通过升温一定的时间硫化，以提供硫化的弹性体组合物。在元件的成形阶段之前，硫化体系可以混入弹性体组合物中。
最终用途
弹性体组合物可以用于成形元件的制造，并且部分通过使用标准弹性体加工工艺制造，例如挤出、压延和注塑(例如注射或压模)。这些元件包括密封(例如用于建筑结构和器械中)、屋顶、管、胶管、带、连接点、隔音、电线和电缆护套、医用器件组件(包括注射剂部分和导管)、包装、托盘、玩具、运动、设备、家具、厨房器件、手柄、带(包括力传输和传送带)和器械组件。还包括用于交通工具的组件，例如轿车、卡车、火车、飞机和船舶，包括天气密封层、噪音和/或震动绝缘密封层和底板(mount)、盘、隔膜、杯、连接点、管、胶管、衬垫、o环、带(包括同步、不同步、层绕和V形带)、擦油刀、泥浆板、外皮、垫、靴、风箱和内饰(trim)。
在一个或多个实施方式中，弹性体组合物可以至少部分地粘合，或否则至少部分地附着于第二种组分或基体上，以形成复合的结构。第二种组分可以是，或者包括，根据一个或多个实施方式描述的其他弹性体组合物，未塑化的弹性体组合物，热固性橡胶，热塑性树脂或塑料、热塑性硫化橡胶，或金属。在一个或多个实施方式中，两种或多种结构至少部分地相互粘合，或否则至少部分地相互附着，以形成复合的结构。范例性的复合结构包括，但是不限于，模塑角、模塑顶盖、玻璃运行通道、躯干密封、后挡板密封、罩帽密封、间隙填料、玻璃封装、切割线密封、门密封、防辐射罩密封、屋顶线密封、踏脚板、框格、和带线密封。
实验方法
出于本发明和权利要求的目的，除非特别指明，所述的物理和化学性能是用下列测试方法测量的。
弹性体性能
动态机械热分析(DMTA)提供了在包括玻璃化转变区域的温度范围内，以温度为函数的样品的小应变机械响应(松弛行为)的信息。合适的DMTA测试设备已经可从多个商业厂家获得。在1Hz的频率和20μm的振幅下，以3℃/分钟在-130℃至100℃中，在三点弯曲结构中的测试样品。输出的是以温度为函数的储能模量(E’)和损耗模量(E”)。正切是E”/E’之比并且提供了材料阻尼特性的量度。与所谓的β松弛模式有关的玻璃化转变，用峰值温度(这里定义为Tg)和峰下的面积来表征。
示差扫描量热仪(DSC)用于测量结晶温度(Tc)和熔融温度(Tm)。合适的DSC测试设备已经可从多个商业厂家获得。通常地，2-10mg的样品熔封于铝盘中，并在室温下置于DSC中。通过以10℃/分钟的加热速度将样品加热到比其熔融温度高至少30℃获得熔融数据(第一次加热)。在该温度下保持样品至少5分钟以破坏其热记录。通过以20℃/分钟的冷却速度将样品冷却到比其熔融温度低至少50℃获得结晶数据。在该温度下保持样品至少5分钟，并且随后以10℃/分钟加热以获得额外的熔融数据(第二次加热)。吸热熔融转变(第一次和第二次加热)和放热结晶转变用峰值温度来分析；除非特别指明Tm报道为第二次加热峰值熔融温度。对于聚合物显示出的多峰，Tm定义为与最大吸热响应关联的峰值熔融温度；类似地Tc定义为与最大放热响应关联的峰值结晶温度。与第二次加热吸热响应关联的总峰面积是热熔，Hf，其通过[Hf(J/g)/H°(J/g)]*100用于计算结晶度(以重量百分比计)，其中H°是主要单体组分的均聚物的理想热熔。300J/g的值用于聚乙烯的H°，以及200J/g的值用于聚丙烯的H°。
尺寸排阻色谱法(SEC)用于测量聚合物的重均分子量(Mw)、数均分子量(Mn)、和分子量分布(Mw/Mn或MWD)。合适的SEC测试设备已经可从多个商业厂家获得。使用下列实验条件差示折射指数(DRI)检测器；3 Polymer Laboratories PLgel 10mm Mixed-B柱的柱列；流动速度为0.5mL/分钟；注射体积为300μL；载体溶剂为包含1.5g/L丁基化羟基甲苯的1，2，4-三氯苯(TCB)。柱、DRI检测器和传送线包含在135℃的烘箱中。通过0.7μm的玻璃预过滤器然后0.1μm特氟龙过滤器将载体溶剂在线过滤，随后用脱气器在线脱气。通过将干燥的聚合物置于玻璃容器中，加入需要量的TCB，随后在连续搅拌下将混合物加热到160℃约2小时，以制备聚合物溶液。所有质量均用重量测定。以重量/体积单位的用于表达聚合物浓度的TCB密度为室温下1.463g/ml和135℃下1.324g/ml。注射浓度的范围从1.0-2.0mg/ml，低浓度用于高分子量的样品。在运行一系列样品之前，净化DRI检测器和注射器，流速增至0.5ml/分钟，并且允许DRI稳定8-9小时。色谱中每一点的聚合物的相对浓度(即DRI信号点作为洗脱体积的函数)通过基线-部分追踪的DRI信号计算而得。通过在相同的实验条件下，用已知的窄MWD聚苯乙烯标准溶液校准柱列来测定与给定的洗脱体积关联的分子量。使用商购获得的SEC分析软件从使用该“聚苯乙烯”色谱的校准曲线来计算Mn和Mw。这近似得到“聚苯乙烯-等价的”Mn和Mw值，其在此使用。
通过13C-NMR光谱可以测定聚合物的微观结构，包括等规和间规二单元组([m]和[r])，三单元组([mm]和[rr])，和五单元组([mmmm]和[rrrr])的浓度。样品溶解于d2-1，1，2，2-四氯乙烷中。在125℃下使用100MHz的NMR记录光谱。聚合物共振峰指明mmmm＝21.8ppm。按照F.A.Bovey的著作《Polymer Conformation andConfiguration》(Academic Press，1969)和J.Randall的《PolymerSequence Determination，13C-NMR Method》(Academic Press，1977)进行计算。亚甲基二聚物序列的百分比，％(CH2)2＝在14-18ppm之间的甲基碳的积分除以在45-49ppm之间的单个亚甲基碳的积分和在14-18ppm之间的甲基碳的积分之和，乘以100。任务基于H.N.Cheng和J.A.Ewen，Makromol.Chem.190，第1931页(1989)。
流体性能
通过ASTM D 1209可以测定颜色的APHA等级。注意APHA色度的100对应于塞波特色度(ASTM D 156)的约+10，APHA色度的20对应于塞波特色度的约+25，APHA色度的0对应于塞波特色度的约+30。
通过ASTM D 2140可以测定碳类型组成，并且给出流体中芳香碳的(CA)、环烷碳(CN)、和链烷碳(CP)的百分比。特别地，CA是流体中在芳香环状结构中全部碳原子的wt％，CN是流体中在饱和环状结构中全部碳原子的wt％，CP是流体中在链烷链式环状结构中全部碳原子的wt％。ASTM D 2140包括计算流体的“粘度比重常数”(VGC)和“比折光度”(RI)，并且从基于这两个值的关系中确定碳类型组成。但是，已知这种方式不能用于高链烷油，因为VGC和RI值超过了关联范围。因此，可以使用下列草案如果流体的计算的VGC(ASTM D 2140)是0.800或更大，那么包括CP的碳类型组成用ASTM D 2140测定。如果计算的VGC(ASTM D2140)小于0.80，则考虑流体具有至少80％的Cp。如果流体的计算的VGC(ASTM D 2140)是小于0.800而大于0.765，那么包括CP的碳类型组成用ASTM D 3238测定。如果使用ASTM D 3238产生了非物质的量(例如负的CA值)，那么CP被定义为100％。如果流体的计算的VGC(ASTM D 2140)是0.765或更小，那么CP被定义为100％。
通过两种方法中的一种可以测定数均分子量(Mn)。对于具有KV100℃为10cSt或更低的样品，使用具有质谱检测器的气相色谱(GC)。合适的GC法通常描述于《Modern Practice of GasChromatography》第三版，R.L.Grob和E.F.Barry(Wiley-Interscience，1995)。对于具有KV100℃为高于10cSt的样品，使用凝胶渗透色谱法(GPC)并且记录“聚苯乙烯-等价的”Mn值。包括DRI检测器的合适的GPC法通常描述于W.W.Yan，J.J.Kirkland和D.D.Bly的《Modern Size Exclusion LiquidChromatographs》(J.Wiley & Sons，1979)。
持久性
根据ASTM D 1203，通过测量塑化的组合物以0.25mm厚板的形式在干燥的70℃烘箱中放置300小时的失重，可以测定NFP的持久性。持久性是100％减去修正的％失重，其中修正的％失重＝(塑化的组合物的％失重)-(相同测试条件下未塑化的组合物的％失重)，并且％失重＝100×(W-Wo)/Wo，其中W是干燥后的重量并且Wo是干燥前的重量。除了没有添加NFP，未塑化的组合物和塑化的组合物具有相同的组成；两者都在硫化状态下测试。
NFP含量
在不知道塑化组合物的特定配方下，可以在环己烷中通过Soxhlet萃取16小时测定在硫化组合物中的NFP含量(wt％基准)。优选地，基础组合物(即硫化但不含NFP)置于相同的分析，这样里分子量材料可以存在于两种组合物中，其溶剂与萃取溶剂；随后通过用基础组合物修正塑化组合物的可萃取程度来更加准确地确定NFP含量。可以通过用质谱检测的传统气相色谱法校验在萃取物中NFP的存在。
实施例
通过引用下列非限定的实施例可以进一步描述前文的讨论。下列实施例说明了在弹性体组合物中存在一种或多种非官能化增塑剂的惊人且显著的效果。在延长高于100℃的热老化和/或低于0℃的冷却后，这种弹性体组合物显示出预料不到的高柔性和惊人的高保油性。
用于制备实施例的共混组成列于下表1.1-1.5中。通过在50rpm下在3.2L Banbury混合机中的母料混合来制备每个实施例。启动温度为48-55℃之间。加入所有组分并在活塞下降前允许混合30秒。在90℃下扫除Banbury，并且在额外混合3.5-4.5分钟后倾倒，此时温度升至112-150℃之间。在开炼机上加入过氧化物硫化体系。将测试样品压模并且用标准测试方案评估。拉伸样品在180℃下硫化20分钟。
从实施例1和2，用PAO替代由矿物油导致化合物更加有效的塑化和更高的硫化状态，尽管具有更高的粘度(KV100℃为100对31cSt)。通过较低的化合物的门尼粘度，ML(1+4，在100℃下)判断出优异的塑化效率。通过与交联密度关联的性能的改变，例如较高的拉伸强度、较高的断裂应力、较高的断裂应变、较低的压缩形变、和较高的门尼MH-ML值，可判断出优异的硫化状态。老化后，相对于矿物油配方(实施例1)，PAO配方(实施例2-7)将它们的拉伸性能保持为较大范围，并且保持较高的弹性水平(较低的压缩形变)-这都是由于PAO优异的持久性。
即使是在减少PAO填充料(10phr对50phr以上)和延长混合时间，高粘度PAO(KV100℃为300cSt或更高)通常很难与弹性体化合物均匀地共混。但是令人惊讶地，将高粘度PAO和低粘度PAO(KV100℃低于300cSt，或100cSt或更低)共混将使所有的PAO容易与化合物结合。这样，当10phr的SpectraSyn 300不能均匀地加入到使用记载的混合条件的配方中时，10phr的SpectraSyn 300和40phr的SpectraSyn 100(共计50phr)容易结合。类似地，当10phr的SpectraSyn 1000不能均匀地加入到使用记载的混合条件的配方中时，10phr的SpectraSyn 1000和40phr的SpectraSyn 100容易结合。可以相信低粘度的PAO扮演了“载体”的角色，以促进高粘度PAO的混合和结合。
实施例3-6显示将高粘度PAO(SpectraSyn 300)与低粘度PAO(SpectraSyn 100)按照不同比例(10/90，20/80，40/60和60/40)混合的效果，以及SpectraSyn 150和SpectraSyn 100按20/80混合的结果。数据表明将低粘度PAO和高粘度PAO结合的协同作用，导致优异的塑化和优异的持久性。
实施例8-11比较了由链烷油(Flexon 815)组成的配方和由基本相同的KV100℃的PAO(SpectraSyn 40)组成的配方。将实施例8和9比较，使用PAO代替链烷矿物油导致抗高温热气老化性和高温压缩形变的明显改善，这对于在其工作寿命中暴露于高温环境中的橡胶部分来说是重要的性能参数。相对于用矿物油的相同配方，用PAO的配方的硫化状态(反映为门尼MH-ML)和硫化速度(反映为门尼Rh)也比较高，这是由于PAO与过氧化物硫化剂相互作用较低。同时，尽管SpectraSyn 40比Flexon 815的粘度稍高(KV100℃为40对32cSt)，对于PAO配方门尼粘度(ML1+4，在100℃下)较低。
将实施例10和11比较，使用PAO代替链烷矿物油导致低温柔性的明显改善。由于PAO与过氧化物硫化剂相互作用较低，基于PAO的配方的硫化状态(MH-ML)和硫化速度(门尼Rh)再次较高。这反映了较高的交联密度，这依次导致较高的拉伸模量。这种拉伸模量的增加对于例如擦油刀的刚性部分的应用是重要的改进。当用PAO代替矿物油时，低温压缩形变和拉伸形变也降低。
在实施例12-23中，进一步检测了低粘度PAO(KV100℃为10cSt或更低)或低粘度PAO共混物的效果。相对于使用矿物油的相同配方来说，PAO配方的室温模量和低温形变性(压缩和拉伸)更加优异。
在实施例18-20中，包含PAO(SpectraSyn 10，KV100℃为10cSt)的EPDM配方与包含高粘度的矿物油(Flexon 815，KV100℃为32cSt)或类似粘度的矿物油(Plastol 537，KV100℃为11cSt)的相同配方相比。通过将化合物挤出为平坦带状并且将带在220℃下通过热气通道移动10分钟以完成硫化。
测试在QUV耐候测试机(Q-Lab Corporation，型号QUV/se)中暴露于UV光后的颜色稳定性，用UVB-313灯(波长范围280-360nm)和辐射设定点为0.63。曝光周期为72小时的在40℃下的2hrs UV曝光/在40℃下的2hrs冷凝曝光，然后24小时的在60℃下的4hrs UV曝光/在50℃下的4hrs冷凝曝光。用Hunterlab-Colorimeter测量颜色，表达为L(白-黑)，a(红-铝)和b(黄-蓝)颜色参数。总体颜色改变用ΔE(L、a和b的均方根平均改变)来表征。令人惊讶地，相对于包含链烷矿物油的化合物来说，包含PAO的化合物在UV老化后具有较少的脱色(较低的ΔE)。
表1.1-弹性体
门尼＝作为ML(1+4)在125℃下测量的门尼粘度 (1)含有75phr矿物油(Sunpar 2280或等价物) (2)含有15phr矿物油(Sunpar 2280或等价物) 表1.2-NFP
KV100℃＝100℃下的运动粘度 表1.3-填料
表1.4-硫化体系组分
表1.5-其他添加剂
表2-实施例1-7的配方(重量份)
表3-实施例1-7的性能
*三种母粒取平均 表4-实施例8-11的配方(重量份)
表5-实施例8-9的性能
表6-实施例10-11的性能
表7-实施例12-23的配方(重量份)
表8-实施例12-23的性能
表9-实施例24-26的配方(重量份)
表10-实施例24-26的性能
特定的实施方式可以进一步包括 1.一种弹性体组合物，包含 包含一种或多种乙烯-丙烯弹性体的橡胶组分； 一种或多种过氧化物硫化剂；和 一种或多种非官能化增塑剂，其具有120或更高的粘度指数，在100℃下20cSt或更高的运动粘度，以及1100g/mol或更大的Mn，其中组合物中基本不存在聚丙烯和聚乙烯。
2.第1段的组合物，其中橡胶组分是乙烯-丙烯(EP)弹性体和乙烯-丙烯-二烯(EPDM)弹性体的共混物。
3.第1或2段的组合物，其中一种或多种乙烯-丙烯弹性体是约20、30或40wt％至约50、60或70wt％乙烯-丙烯(EP)弹性体和约50、60或70wt％至约20、30或40wt％乙烯-丙烯-二烯(EPDM)弹性体的共混物，基于橡胶的总重量。
4.第1-3段任一的组合物，其中一种或多种乙烯-丙烯弹性体是约30、40、45或50wt％至约70、60、55或50wt％乙烯-丙烯(EP)弹性体和约30、40、45或50wt％至约70、60、55或50wt％乙烯-丙烯-二烯(EPDM)弹性体的共混物，基于橡胶的总重量。
5.第1-4段任一的组合物，其中橡胶组分至少部分被过氧化物硫化。
6.第1-5段任一的组合物，其中一种或多种非官能化增塑剂的存在量为约20-50phr。
7.第1-6段任一的组合物，其中一种或多种非官能化增塑剂是至少两种非官能化增塑剂的共混物。
8.第1-7段任一的组合物，其中一种或多种非官能化增塑剂是至少两种非官能化增塑剂的共混物，其中两种增塑剂在100℃的运动粘度的差值约为100cSt或更大。
9.第1-8段任一的组合物，其中一种或多种非官能化增塑剂是至少两种非官能化增塑剂的共混物，其中两种增塑剂在100℃的运动粘度的差值约为300cSt或更小。
10.第1-9段任一的组合物，其中一种或多种非官能化增塑剂包含至少两种非官能化增塑剂，其中第一种非官能化增塑剂具有300或更高的粘度指数并且第二种非官能化增塑剂具有150或更低的粘度指数。
11.第1-10段任一的组合物，其中一种或多种非官能化增塑剂在100℃的运动粘度为40cSt或更高。
11a.第1-11段任一的组合物，其中组合物包含0至小于10wt％的熔点为40℃或更高的热塑性聚合物。
12.第1-11a段任一的组合物，其中一种或多种非官能化增塑剂包含至少两种增塑剂的共混物，选自C5-C24α烯烃低聚物(PAO)、第III组矿物油、和蜡异构化物润滑剂基础原料或油。
13.第1-12段任一的组合物，其中一种或多种非官能化增塑剂中至少一种具有小于N*的Noack挥发性，其中N*＝60e-0.4(KV100℃)，其中N*以％为单位且KV100℃以cSt为单位。
14.一种弹性体组合物，包含 包含一种或多种乙烯-丙烯弹性体的橡胶组分； 一种或多种过氧化物硫化剂；和 一种或多种非官能化增塑剂，其具有120或更高的粘度指数，其中一种或多种非官能化增塑剂选自第III组矿物油、和蜡异构化物润滑剂基础原料或油，其中组合物中基本不存在聚丙烯和聚乙烯。
15.第14段的组合物，其中橡胶组分是乙烯-丙烯(EP)弹性体和乙烯-丙烯-二烯(EPDM)弹性体的共混物。
16.第14或15段的组合物，其中一种或多种乙烯-丙烯弹性体是约30wt％至约70wt％乙烯-丙烯(EP)弹性体和约70wt％至约30wt％乙烯-丙烯-二烯(EPDM)弹性体的共混物，基于橡胶的总重量。
17.第14-16段任一的组合物，其中一种或多种乙烯-丙烯弹性体是约45wt％至约65wt％乙烯-丙烯(EP)弹性体和约45wt％至约55wt％乙烯-丙烯-二烯(EPDM)弹性体的共混物，基于橡胶的总重量。
18.第14-17段任一的组合物，其中橡胶组分至少部分被过氧化物硫化。
19.第14-18段任一的组合物，其中一种或多种非官能化增塑剂的存在量为约20-50phr。
20.第14-19段任一的组合物，其中一种或多种非官能化增塑剂是至少两种非官能化增塑剂的共混物。
21.第14-20段任一的组合物，其中一种或多种非官能化增塑剂是至少两种非官能化增塑剂的共混物，其中两种增塑剂在100℃的运动粘度的差值约为100cSt或更大。
22.14-21段任一的组合物，其中一种或多种非官能化增塑剂是至少两种非官能化增塑剂的共混物，其中两种增塑剂在100℃的运动粘度的差值约为300cSt或更小。
23.第14-22段任一的组合物，其中一种或多种非官能化增塑剂包含至少两种非官能化增塑剂，其中第一种非官能化增塑剂具有300或更高的粘度指数并且第二种非官能化增塑剂具有150或更低的粘度指数。
24.第14-23段任一的组合物，其中一种或多种非官能化增塑剂在100℃的运动粘度为40cSt或更高。
25.第14-24段任一的组合物，其中一种或多种非官能化增塑剂包含至少两种增塑剂的共混物，选自C5-C24α烯烃低聚物(PAO)、第III组矿物油、和蜡异构化物润滑剂基础原料或油。
26.第14-25段任一的组合物，其中一种或多种非官能化增塑剂具有小于N*的Noack挥发性，其中N*＝60e-0.4(KV100℃)，其中N*以％为单位且KV100℃以cSt为单位。
27.一种弹性体组合物，包含 包含一种或多种乙烯-丙烯弹性体的橡胶组分； 一种或多种过氧化物硫化剂；和 一种或多种非官能化增塑剂，其中至少第一种非官能化增塑剂具有100℃的运动粘度为300cSt或更高，并且至少第二种非官能化增塑剂具有100℃的运动粘度为150cSt或更低。
28.第27段的组合物，其中乙烯-丙烯(EP)橡胶和乙烯-丙烯-二烯(EPDM)橡胶至少部分地被过氧化物硫化。
29.第27或28段的组合物，其中基于增塑剂的总重量计，第一种非官能化增塑剂和第二种非官能化增塑剂之比为约10∶90至约40∶60。
30.第27-29段任一的组合物，其中两种或更多的非官能化增塑剂包含约10wt％至90wt％的第一种非官能化增塑剂。
31.第27-30段任一的组合物，其中两种或更多的非官能化增塑剂包含约30wt％至70wt％的第一种非官能化增塑剂。
32.第27-31段任一的组合物，其中两种或更多的非官能化增塑剂包含约40wt％至60wt％的第一种非官能化增塑剂。
33.第27-32段任一的组合物，其中一种或多种非官能化增塑剂具有小于N*的Noack挥发性，其中N*＝60e-0.4(KV100℃)，其中N*以％为单位且KV100℃以cSt为单位。
34.第27-33段任一的组合物，其中两种或多种非官能化增塑剂具有的Noack挥发性小于N*。
35.第1-34段任一的组合物，其中非官能化增塑剂具有-20℃或更低的倾点，0.86或更低的比重，和200℃或更高的闪点。
36.一种制备弹性体组合物的方法，包括 将至少一种包含乙烯-丙烯(EP)橡胶和乙烯-丙烯-二烯(EPDM)橡胶共混物的橡胶组分；过氧化物；和一种或多种非官能化增塑剂混合，该非官能化增塑剂具有120或更高的粘度指数，在100℃下20cSt或更高的运动粘度，以及1100g/mol或更大的Mn。
用一系列数值下限和一系列数值的上限描述了特定实施方式和特征。可以认为除非特别指明，容易想到任意下限和任意上限的范围。特定下限、上限和范围出现在下列一项或多项权利要求中。所有数值都是“约”或“接近的”指示值，并且考虑了本领域技术人员可以预料的实验误差和变化。
上面已经定义了各个术语。一定程度上，上面没有定义权利要求中使用的术语，应该给出最宽范围的定义，相关领域人员已经在至少一份印刷的出版物或公开的专利中作为反映给出。进一步地，所有专利、测试过程、和这份申请的其他引用文件全部作为参考一并引用，在一定程度上，这些公开与本申请并没有不一致，并且对于所有司法权，这些结合是允许的。
虽然前述指向本发明的实施方式，但是可以实施发明的其他和进一步的实施方式而不背离其基本范围，并且其范围通过下列权利要求来确定。
这里所述的所有文件在此作为参考一并引用，包括任何优先权文件和/或测试过程，在一定程度上它们与本申请并没有不一致。正如从前述的全面描述和特定实施方式来说是明显的，当本发明的形式已经被说明和描述时，可以进行各种改性而不背离本发明的精神和范围。相应地，并不希望本发明受限于此。类似地，处于澳大利亚法律的目的，术语“包含”可理解为术语“包括”的同义词。
权利要求
1.一种弹性体组合物，包含
包含一种或多种乙烯-丙烯弹性体的橡胶组分；
一种或多种过氧化物硫化剂；和
一种或多种非官能化增塑剂，其具有120或更高的粘度指数，在100℃下20cSt或更高的运动粘度，以及1100g/mol或更大的Mn，其中组合物中基本不存在聚丙烯和聚乙烯。
2.权利要求1的组合物，其中橡胶组分是乙烯-丙烯(EP)弹性体和乙烯-丙烯-二烯(EPDM)弹性体的共混物。
3.权利要求1或2的组合物，其中一种或多种乙烯-丙烯弹性体是约20至约70wt％乙烯-丙烯(EP)弹性体和约20wt％至约70wt％乙烯-丙烯-二烯(EPDM)弹性体的共混物，基于橡胶的总重量。
4.权利要求1-3任一项的组合物，其中一种或多种非官能化增塑剂中至少一种具有小于N*的Noack挥发性，其中N*＝60e-0.4(KV100℃)，其中N*以％为单位且KV100℃以cSt为单位。
5.权利要求1-4任一项的组合物，其中橡胶组分至少部分被过氧化物硫化。
6.权利要求1-5任一项的组合物，其中一种或多种非官能化增塑剂的存在量为约20-50phr。
7.权利要求1-6任一项的组合物，其中一种或多种非官能化增塑剂是至少两种非官能化增塑剂的共混物。
8.权利要求1-7任一项的组合物，其中一种或多种非官能化增塑剂是至少两种非官能化增塑剂的共混物，其中两种增塑剂在100℃的运动粘度的差值约为100cSt或更大。
9.权利要求8的组合物，其中一种或多种非官能化增塑剂是至少两种非官能化增塑剂的共混物，其中两种增塑剂在100℃的运动粘度的差值约为300cSt或更小。
10.权利要求1-9任一项的组合物，其中一种或多种非官能化增塑剂包含至少两种非官能化增塑剂，其中第一种非官能化增塑剂具有300或更高的粘度指数并且第二种非官能化增塑剂具有150或更低的粘度指数。
11.权利要求1-10任一项的组合物，其中组合物包含0至小于10wt％的熔点为40℃或更高的热塑性聚合物。
12.权利要求1-11任一项的组合物，其中一种或多种非官能化增塑剂包含至少两种选自C5-C24α烯烃低聚物(PAO)、第III组矿物油、和蜡异构化物润滑剂基础原料或油的增塑剂的共混物。
13.一种弹性体组合物，包含
包含一种或多种乙烯-丙烯弹性体的橡胶组分；
一种或多种过氧化物硫化剂；和
一种或多种非官能化增塑剂，其具有120或更高的粘度指数，其中一种或多种非官能化增塑剂选自第III组矿物油和蜡异构化物润滑剂基础原料或油，其中组合物中基本不存在聚丙烯和聚乙烯。
14.权利要求13的组合物，其中橡胶组分是乙烯-丙烯(EP)弹性体和乙烯-丙烯-二烯(EPDM)弹性体的共混物。
15.权利要求13或14的组合物，其中一种或多种乙烯-丙烯弹性体是约30wt％至约70wt％乙烯-丙烯(EP)弹性体和约70wt％至约30wt％乙烯-丙烯-二烯(EPDM)弹性体的共混物。
16.权利要求13-15任一项的组合物，其中一种或多种非官能化增塑剂的至少一种具有小于N*的Noack挥发性，其中N*＝60e-0.4(KV100℃)，其中N*以％为单位且KV100℃以cSt为单位。
17.权利要求13-16任一项的组合物，其中橡胶组分至少部分被过氧化物硫化。
18.权利要求13-17任一项的组合物，其中一种或多种非官能化增塑剂的存在量为约20-50phr。
19.权利要求13-18任一项的组合物，其中一种或多种非官能化增塑剂是至少两种非官能化增塑剂的共混物。
20.权利要求13-19任一项的组合物，其中一种或多种非官能化增塑剂是至少两种非官能化增塑剂的共混物，其中两种增塑剂在100℃的运动粘度的差值约为100cSt或更大且约为300cSt或更小。
21.权利要求13-20任一项的组合物，其中一种或多种非官能化增塑剂包含至少两种非官能化增塑剂，其中第一种非官能化增塑剂具有300或更高的粘度指数并且第二种非官能化增塑剂具有150或更低的粘度指数。
22.权利要求13-22任一项的组合物，其中一种或多种非官能化增塑剂包含至少两种选自C5-C24α烯烃低聚物(PAO)、第III组矿物油、和蜡异构化物润滑剂基础原料或油的增塑剂的共混物。
23.权利要求13-22任一项的组合物，其中组合物包含0至小于10wt％的熔点为40℃或更高的热塑性聚合物。
24.权利要求1-22任一项的组合物，其中非官能化增塑剂具有-20℃或更低的倾点，0.86或更低的比重，和200℃或更高的闪点。
25.一种制备权利要求1-24任一项弹性体组合物的方法，包括
将至少一种包含乙烯-丙烯(EP)橡胶和任选的乙烯-丙烯-二烯(EPDM)橡胶共混物的橡胶组分；过氧化物；和一种或多种非官能化增塑剂混合，所述非官能化增塑剂具有120或更高的粘度指数，在100℃下20cSt或更高的运动粘度，以及1100g/mol或更大的Mn。
全文摘要
提供了一种弹性体组合物及其制备方法，包括包含一种或多种乙烯-丙烯弹性体的橡胶组分，一种或多种过氧化物硫化剂和一种或多种粘度指数为120或更高的非官能化增塑剂。
文档编号C08L23/16GK101627084SQ200880003765
公开日2010年1月13日 申请日期2008年1月11日 优先权日2007年2月2日
发明者A·D·韦斯特伍德, Y·德沃尔斯特, E·P·茹尔丹, O·若尔容, B·R·查普曼, M·C·布拉瓦, B·R·伦德马克 申请人:埃克森美孚化学专利公司