自粘合弹性体组合物的制作方法
【专利说明】自粘合弹性体组合物
[0001] 本发明设及由交联的弹性体与复合物材料制成的热保护的自发粘附。
[0002] 目前，需要粘合底料W进行该组件。当进行时，如同许多粘合底料，用于该组件的 粘合底料具有W下性质：
[000引a.构成大程度的溶剂，特别是在REACH法规建立之后造成H&S问题的溶剂存在的 情况下，从而持续地由于其有害特性导致潜在的风险；
[0004]b.在靠着复合物基材之前，需要先进行固化；
[0005]C.没有确定的替代。
[0006] 为了免除运些限制并促进交联的弹性体在复合物上的粘合能力而不求助粘合底 料，本发明人发现可W使得交联的弹性体的表面官能化从而使其对于复合物材料自粘合。 该官能化存在于通过如下方式对弹性体组合物进行改性：引入两亲分子，所述两亲分子能 够在弹性体组合物的交联过程中，通过从主体迁移到表面，建立交联的弹性体组合物与复 合物之间的物理化学和/或化学连接。
[0007] 该概念，除了提升H&S风险之外，使得可W降低成本（消除粘合底料的涂覆和固化 步骤）并使得组件可靠。
[0008]因此，本发明设及一种可交联的弹性体组合物，其包含如下物质的混合物：
[0009] -(a)弹性体组合物，其基于乙締-丙締-二締=元共聚物弹性体，W及
[0010] -(b)相对于组合物的总重计，2-14重量％的基于饱和或不饱和控DeC2-C4聚合物 的无规或嵌段两亲共聚物，所述共聚物被包含马来酸酢基团的极性官能团官能化。
[0011] 根据本发明的乙締-丙締-二締=元共聚物弹性体（a)，在本申请的下文中称作 EPDM，是本领域技术人员众所周知的弹性体。该无定形S元共聚物通过乙締和丙締W及少 量二締，W可变的比例共聚获得。聚合仅使用二締的一个双键。弹性体对于分子链的次级 (second)、侧向使得弹性体是可交联的，例如通过与硫或过氧化物的常规交联。
[0012] 优选地，相对于S元共聚物的总重计，根据本发明的EPDM(a)包含60-85重量％、 甚至更优选60-80重量％的乙締，W及2-12重量％、优选2. 5-12重量％的二締，余下由丙 締构成。每种单体的比例对于EPDM的性质具有作用。
[0013] 在一个优选的实施方式中，二締不是共辆的，从而避免侧反应或凝胶形成。优选 地，其选自二环戊二締、亚乙基降冰片締和乙締基降冰片締。甚至更优选的，其是亚乙基降 冰片締。EPDM是市售可得的，例如，购自埃克森美孚化学公司巧xxonMobil化emical)。
[0014] 出于本发明的目的，术语"两亲共聚物"旨在表示同时具有极性部分和非极性部分 的共聚物。极性部分使其与EPDM弹性体（a)是化学和/或物理相容的。极性部分包括极 性官能化学基团，其包括马来酸酢基团，其能够与将会与根据本发明的交联的弹性体组合 物发生接触的复合物的树脂发生化学和/或物理相互作用，从而通过产生键（优选共价化 学键）来确保自粘合。
[0015] 根据本发明的两亲共聚物化）必须另外具有充分的移动性，从而能够在根据本发 明的弹性体组合物的交联过程中，从其主体迁移到表面。为此，共聚物链必须具有如下摩尔 量，其具有在根据本发明的弹性体组合物的交联过程中，达到弹性体组合物的表面的共聚 物的（极性）官能团的移动与共聚物的非极性部分与弹性体组合物的纠缠或者甚至反应之 间的折衷。
[0016] 其还必须在根据本发明的弹性体组合物和复合物的交联的溫度下是稳定的，即通 常是110-160°c的溫度，优选持续60-300分钟的时间段。出于本发明的目的，术语"在交联 的溫度下是稳定的"旨在表示，在110-160°C的交联的溫度下，在60-300分钟的循环之后， 存在能够与复合物树脂反应的马来酸酢化学基团，并维持共聚物的重量（优选地，相对于 共聚物化）的总重量，其在该循环过程中的重量损失小于5%)。
[0017] 为了确保在根据本发明的弹性体组合物的产生过程中共聚物结合进入混合物中， 根据本发明的共聚物化）必须具有低于组合物混合溫度的玻璃转化溫度；类似地，在具有 晶相的共聚物的情况下，其烙点必须尽可能的接近混合溫度，优选地40-60°C，更优选是 50 °C。
[0018] 在运些条件下，在溫度增加过程中促进了共聚物的移动，直至根据本发明的弹性 体组合物交联。
[0019] 因此，添加到弹性体组合物的两亲共聚物必须满足如下性质（参见图3):
[0020] -具有双极性（极性和非极性化闲），其与（极性）树脂和（非极性）弹性体是 化学或物理相容的（图3a)，
[0021] -是化学稳定的，并且在交联步骤过程中从主体移动到表面，从而将能够相对于 树脂具有反应性的（极性）物质带到表面（图3b)，
[0022] -在缠绕过程中，与复合物的树脂建立物理键或化学键（图3c)，
[0023]-产生促进粘合的弹性体/复合物链的互扩散现象（图3d)。
[0024] 根据本发明的两亲共聚物化）可W是无规或嵌段聚合物，即极性（巧官能和非极 性（脚官能的分布可W如下：
[00巧]〇无规（NNPPPNNPNPPNPN順…）
[0026] 0或者嵌段（二嵌段：NNN-PPP…）。
[0027] 在根据本发明的两亲共聚物化）中，基于饱和或不饱和控的C2-C4聚合物起了与弹 性体（a)相容的非极性主链的作用。
[002引出于本发明的目的，术语"基于饱和或不饱和控的C2-C4聚合物"旨在表示包括具 有2-4个碳原子的直链或支链（优选直链）烷基、締基或烘基的任意控基聚合物或共聚物。 因此，其可W是C2-C4聚締控或者C2-C4聚亚締基。
[002引优选地，基于饱和或不饱和控的C2-C潘合物选自聚乙締、聚乙締-聚丙締牌-P巧 和聚下二締。
[0030] 出于本发明的目的，表述"被包含马来酸酢基团的极性官能团官能化的两亲共聚 物"旨在表示任意通过包含马来酸酢基团的极性官能团的官能化或接枝获得的共聚物。因 激资躁 乂 而，共聚物优选具有如下化学式（I) : /+\ 其中A表示键或者官能团的一部分。 賊.方嘴巧 优选地，其是通过包含马来酸酢基团的极性官能团的接枝获得的共聚物，即优选通过基于 控的聚合物与包含马来酸酢的官能团之间的反应获得的。
[0031] 优选地，两亲共聚物化）的极性官能团是马来酸酢。在此情况下，所用短语是被马 来酸酢基团官能化的两亲共聚物，并且优选地，A表示键。其具体是接枝马来酸酢的共聚物， 即优选地通过基于控的聚合物与马来酸酢之间的反应。此类共聚物是本领域技术人员众所 周知的，例如，如专利US 5 300 569所述。它们也是市售可得的，例如，购自克雷威利公司 (Cray Valley)的商品名民icon坂i30MA，:具体是Ricoi他]30MA8 或者化con 131 M20,或者购自艾尔德瑞奇公司（A1化ich)的编号456632的那些。根据本发明的共聚物的 马来酸酢的含量是非常可变化的，其具体是2-40重量％，优选2-20重量％，具体是2-10 重量％，相对于共聚物的总重计。事实上，高于40重量％，优选高于20重量％时，存在共聚 物的热不稳定的风险。
[0032] 在本发明的一个【具体实施方式】中，根据本发明的可交联的弹性体组合物相对于组 合物的总重量计，包含2-10重量％，具体是3-10重量％，优选约5重量％。事实上，充分的 共聚物是需要的，从而使得交联的弹性体组合物的表面处具有充分数量的极性官能团，使 得它们能够与复合物材料的树脂反应。本发明的发明人还注意到共聚物的量越大，交联的 组合物的机械性质，特别是其拉伸强度，降低的越多。因此，对于大于14重量％的含量，拉 伸强度变得太差W至于不能用于由复合物材料制造的结构上，例如作为复合物材料的热保 护和/或内密封，和/或与该复合物材料的机械应变相容。
[0033] 在本发明的另一个实施方式中，根据本发明的可交联的弹性体组合物包含填料， 任选的增塑剂W及交联体系，优选由过氧化物构成。
[0034] 填料使得可W加固根据本发明的弹性体组合物。其可W是二氧化碳、炭黑或其组 合。
[0035] 增塑剂可W改善根据本发明的弹性体组合物的加工和抗冷性。其可W是芳族类或 者醋类。
[0036] 交联体系使得能够在根据本发明的组合物的交联过程中，通过EPDM弹性体（a)的 桥接产生=维网络，从而为根据本发明的弹性体组合物提供机械强度。其可W是硫或者过 氧化物。优选是过氧化物。
[0037] 根据本发明的组合物还可含有保护剂用于保护根据本发明的弹性体组合物免受 老化或光照。它们可W是胺衍生物或者酪衍生物。
[0038] 最后，根据本发明的弹性体组合物可含有本领域技术人员众所周知的各种其他成 分，用于具体应用或使用，例如增粘树脂或阻燃剂。
[0039] 本发明还设及制造根据本发明的