可以選自具有四個或更多個碳原子的二胺,包括但不限于丁二胺、己二胺、辛二胺、癸二胺、 十二二胺、2-甲基戊二胺、2-乙基丁二胺、2-甲基辛二胺、三甲基六亞甲基二胺、間苯二甲 基二胺、和/或它們的混合物。
[0048] 半芳族聚酰胺也適用于本發(fā)明。這類聚酰胺為通過包含芳香基團的單體而形成的 均聚物、二聚物、三元共聚物或更高次的聚合物。一種或多種芳族羧酸可為對苯二甲酸或對 苯二甲酸與一種或多種其它羧酸(諸如間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、2-甲基對苯二甲酸和萘 二甲酸)的混合物。此外,一種或多種芳族羧酸可與一種或多種脂族二羧酸混合。另選地, 可用芳族二胺諸如間苯二甲基二胺形成半芳族聚酰胺,其示例為包含間苯二甲基二胺和己 二酸的均聚物。
[0049] 優(yōu)選聚酰胺為均聚物或共聚物,其中術語共聚物是指具有兩種或更多種酰胺和/ 或二酰胺分子重復單元的聚酰胺。
[0050] 所述聚酰胺組分可包含選自以下的一種或多種聚酰胺,組I,具有高于160°C但是 低于2KTC熔融峰溫度的聚酰胺,并且其包含脂族或半芳族聚酰胺,例如聚(癸二酰戊二 胺)、聚(十二烷二酰癸二酰)、聚(ε-己內酰胺/己二酰己二胺)、聚(ε-己內酰胺/癸 二酰己二胺)、聚(12-氨基十二烷酰胺)、聚(12-氨基十二烷酰胺/對苯二甲酰丁二胺) 以及聚(十二烷二酰十二碳二胺);組(II),具有至少210°C的熔融峰溫度的聚酰胺,并且 其包含選自以下的脂族聚酰胺,聚(己二酰丁二胺)、聚(ε-己內酰胺)、聚(己二酰己二 胺)、聚(十二烷二酰己二胺)以及聚(十四烷二酰己二胺);組(III),具有至少210°C的 熔融峰溫度的聚酰胺,并且其包含20至約35摩爾%的半芳族重復單元,其來自選自以下的 一種或多種單體,(i)具有8至20個碳原子的芳族二羧酸以及具有4至20個碳原子的脂 族二胺;以及約65至約80摩爾%的脂族重復單元,其來自選自以下的一種或多種單體,具 有6至20個碳原子的脂族二羧酸以及具有4至20個碳原子的所述脂族二胺;以及具有4 至20個碳原子的內酰胺和/或氨基羧酸;組(IV),包含約50至約95摩爾%的半芳族重復 單元的聚酰胺,所述半芳族重復單元來自選自以下的一種或多種單體,具有8至20個碳原 子的芳族二羧酸以及具有4至20個碳原子的脂族二胺;以及約5至約50摩爾%的脂族重 復單元,其來自選自以下的一種或多種單體,具有6至20個碳原子的脂族二羧酸以及具有 4至20個碳原子的所述脂族二胺;以及具有4至20個碳原子的內酰胺和/或氨基羧酸;組 (V),具有至少260°C的熔融峰溫度的聚酰胺,其包含超過95摩爾%的半芳族重復單元,其 來自選自以下的一種或多種單體,具有8至20個碳原子的芳族二羧酸以及具有4至20個 碳原子的脂族二胺;以及低于5摩爾%的脂族重復單元,其來自選自以下的一種或多種單 體,具有6至20個碳原子的脂族二羧酸以及具有4至20個碳原子的所述脂族二胺;具有4 至20個碳原子的內酰胺和/或氨基羧酸;所述聚酰胺也可以是兩種或更多種聚酰胺的共混 物。
[0051] 優(yōu)選的聚酰胺包括尼龍6,6/6,以及組IV的具有低于約270°C的熔融峰溫度的聚 酰胺。這些聚酰胺具有高至足以不限制本發(fā)明材料的應用范圍的熔融峰溫度,但是并未高 到使所述共混物的產生導致所述乙烯共聚物彈性體樹膠的顯著劣化。
[0052] 適用于本文所公開的可固化彈性體組合物的聚酰胺可廣泛地商購獲得,例如 Zytel*樹脂,其可獲自 E.I.du Pont de Nemours and Company,Wilmington,Delaware, USA(DuPont),Duretlian?樹脂,其可獲自 Lanxess,Germany,以及Uhramid*1:樹脂,其可獲 自 BASF,USA。
[0053] 本文所公開的經聚酰胺增強的乙烯彈性體組合物還可包含聚合物,其作為所述乙 烯彈性體和所述聚酰胺的增容劑來發(fā)揮作用。所述增容性聚合物包含乙烯和胺或酸反應性 結構部分,諸如酸酐、酸酐的半酯、羧酸、?;u離子或環(huán)氧基團。當熔融聚酰胺以有效地發(fā) 揮功能時,所述混合物中必須存在增容性聚合物。在一些情況下,所述增容劑和乙烯彈性體 可以來自相同的乙稀彈性體,例如,馬來酸酐接枝的EPDM。合適的增容劑包括Fusabond? 對脂和 Elvaloyii 樹脂,其可獲自 Ε· I. du Pont de Nemours and Company,Wilmington, Delaware,USA。在缺乏增容劑的情況下,所述固化的聚酰胺增強的乙稀共聚物組合物表現 出較低的拉伸強度和伸長率,但是維持了對熱空氣老化的優(yōu)秀耐性,前提是所述聚酰胺具 有大于0. 88dL/g的特性粘度。
[0054] 本文公開的經聚酰胺增強的乙烯彈性體具有40-95重量%的如本文所述的乙烯 共聚物彈性體樹膠、5-60重量%的本文所述的聚酰胺組分,基于所述乙烯共聚物彈性體的 總重量計。優(yōu)選地,所述可固化組合物將包含50至90重量%乙烯彈性體和10至50重量% 的聚酰胺,基于所述乙烯共聚物彈性體、聚酰胺和任選的增容劑組分的總重量計。更優(yōu)選 地,所述可固化組合物將包含60至80重量%乙烯共聚物彈性體和20至40重量%的聚酰 胺,基于所述乙烯共聚物彈性體、聚酰胺和任選的增容劑組分的總重量計。這些比率提供了 聚合物共混物組合物,其中通過該共混物制備的固化制品表現出足以無需或幾乎無需額外 的填料來進一步提高所固化的組合物硬度的肖氏A硬度。
[0055] 可通過將所述聚酰胺組分在高于該聚酰胺的熔融峰溫度的溫度下,在不產生所述 乙烯共聚物彈性體樹膠的動態(tài)固化的條件下,混合進入所述乙烯共聚物彈性體樹膠以及按 需的增容劑,隨后冷卻由此產生的混合物,來形成所述經聚酰胺增強的乙烯共聚物彈性體 組合物。一般來講,所述共混物組合物可包含廣泛的共混物形態(tài),范圍從分散于乙烯共聚 物彈性體樹膠基質內的離散的聚酰胺顆粒到高長徑比的聚酰胺"線"、到共連續(xù)性的結構、 到聚酰胺連續(xù)相內的離散的乙烯共聚物區(qū)。這些形態(tài)多數不適用于本發(fā)明,因為它們產生 了可能難于進一步復合以產生可固化組合物的共混物,或可在固化后表現出不良的彈性性 能,諸如低于100%的拉伸斷裂伸長率。最優(yōu)選地,所述聚酰胺作為近似球形顆粒存在于所 述乙烯共聚物彈性體樹膠中。所述顆粒的大小相對而言不重要,盡管當多數所述顆粒直徑 為約2um或更小的時候所固化的組合物的拉伸強度成為最佳。
[0056] 給定共混物形態(tài)的適用度可通過測量該共混物的門尼粘度來容易地測定。當所述 聚酰胺包含處于該共混物中的連續(xù)相或作為具有大于約5比1的縱橫比的拉伸相存在時, 所述門尼粘度(ML 1+4,125°C,根據ASTM D1646)可能是不可測量的,或在可測量的情況下 大于200。"不可測量"是指超過了門尼粘度計扭矩限制,或該共混物在低于所述聚酰胺的 熔融峰溫度的溫度下流動得不足以實現門尼粘度測試樣品的成型。
[0057] 為形成經聚酰胺增強的乙烯共聚物彈性體,所述乙烯共聚物彈性體樹膠和聚酰 胺(在混合后,稱為聚合物共混物)和增容劑(根據需要)在超過該聚酰胺的熔融峰溫 度的溫度下混合以將所述聚酰胺分散進入所述乙烯彈性體共聚物樹膠內。所述混合步驟 可在加熱的雙輥橡膠磨上進行,但是出于所用的高溫,通常在用于加工熱塑性組合物或 制劑的內混設備中進行。這類設備包括Banbury?密煉機、Haake RheoeOTde混煉機、 Brabender PlastOgraphs*單螺桿或雙螺桿擠出機以及BuSS? Kneaders。所述混合步驟提 供了聚合物共混物組合物,其在冷卻時包含宏觀上均勻的混合物,具有乙烯共聚物彈性體 樹膠作為連續(xù)相以及聚酰胺離散相。當所述乙烯共聚物彈性體樹膠、聚酰胺和增容劑(根 據需要)在160°C或更高的溫度下混合足以將熔融的聚酰胺分散入乙烯共聚物彈性體樹膠 的連續(xù)相內的時長之后,將所述混合物冷卻至低于所述聚酰胺的結晶峰溫度的溫度。所述 共混和增容過程通常將所述聚酰胺的結晶峰溫度降低至低于純聚酰胺結晶峰溫度的溫度。 在一些情況下,所述經聚酰胺增強的乙烯彈性體表現出多重聚酰胺結晶峰溫度,即使純聚 酰胺表現出單一結晶結果。在這些情況下,應將所述共混物冷卻至低于最低的結晶峰溫度 的溫度,或在所述結晶峰溫度未知的情況下冷卻至40°C。這一處理提供了經聚酰胺增強的 乙烯共聚物彈性體。
[0058] 當通過上述方法制備的經聚酰胺增強的乙烯共聚物組合物表現出小于200的門 尼粘度(ML 1+4,125°C)時,它們可進一步在常規(guī)的橡膠處理設備中混合。因此,可向所述 組合物加入固化劑和任選地加入增強填料,諸如炭黑或無機填料,并且它們可在后續(xù)的加 工步驟隨后通過交聯進行固化。
[0059] 除所述乙烯彈性體和聚酰胺之外,所述經聚酰胺增強的乙烯彈性體組合物還可包 含加工助劑和復合成份,其在所述混合溫度(即,超過160°C)下在化學上是穩(wěn)定的。一般來 講,這不應包括交聯或固化劑、加速劑或防焦劑。這類組分一般在160°C或更高的溫度下以 相同程度反應或分解。可以存在的組分的示例包括正常情況下可用于彈性體組合物(即, 可固化制劑)的其它成份,諸如著色劑、常規(guī)無機或炭黑增強填料、抗氧化劑、加工助劑和 增塑劑。為了最佳的耐熱老化性,希望保持常規(guī)增強填料的濃度到盡可能低的水平,但是可 通過包含這類成份來改善其它性能。最常見的情況下,諸如常規(guī)增強填料、著色劑、抗氧化 劑、加工助劑、增塑劑等等這樣的成份應