热塑性弹性体组合物及其制备方法与流程

本公开涉及热塑性弹性体(tpe)组合物，并且更具体地，涉及用于旋转模塑应用中的tpe组合物。

背景技术：

1、常规的旋转模塑通常在转盘式机器上进行，其中多个独立的臂循环通过不同的站(例如加热室、冷却区和装载/卸载区)。转盘式机器的每个臂通常容纳有一个或多个模具，这些模具独立地在平台上旋转，该平台在垂直平面中同时旋转，从而实现双轴旋转。这种类型的旋转允许形成中空部件，并且旋转通常在每个方向上以低旋转速度(例如2-10 rpm)进行。因此，可将聚合物粉末或微粒材料装入模具中，在低剪切速率环境中用双轴旋转加热，用持续的双轴旋转冷却，并且然后从模具中移除。

2、旋转模塑以塑料开始，首先使用聚氯乙烯(pvc)制造玩具(例如娃娃头)，然后更大量地应用聚乙烯和其它树脂。此外，旋转模塑工艺的低剪切条件可使材料无法成功填充模具，这会降低所得到的模制产品中存在的细节表现。此外，半结晶聚烯烃(诸如聚丙烯(pp)和聚乙烯(pe))倾向于表现出低零剪切粘度，但是使用这样的材料可实现的表面性质、触感和硬度的范围是有限的。例如，对于旋转模塑家具应用，非刚性表面可为期望的，这将需要使用不同于pe的材料。尽管由于热塑性弹性体(tpe)的可再循环性和由生物衍生原料生产的潜力，在其它应用中tpe替代了pvc，但tpe并且特别是基于苯乙烯的体系通常不适用于旋转模塑，这是由于它们在低剪切条件下在熔融状态下固有的高粘度。

3、因此，仍然需要用于旋转模塑应用中的替代材料。

技术实现思路

1、以下是对本文更详细描述的主题的简要概述。本概述不意图限制权利要求的范围。

2、根据本公开的第一方面，组合物包含橡胶组分、聚烯烃和油。该橡胶组分包含：(i)高分子量苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(sebs)聚合物，其具有75,000 g/mol至300,000 g/mol的数均分子量；和(ii)低分子量sebs聚合物，其具有小于约30重量%的聚苯乙烯含量和10,000 g/mol至小于75,000 g/mol的数均分子量。

3、在本文的任何方面中，当根据astm d4440使用等于或小于5％的应变振幅测量时，组合物在200-250℃的温度范围内在0.1 rad/s下可具有小于100 pas的复数粘度。低分子量sebs聚合物可为三嵌段sebs聚合物。三嵌段sebs聚合物可包含乙烯/丁烯中间嵌段和一个或多个含苯乙烯的端嵌段。

4、在一些方面中，聚烯烃包含聚丙烯均聚物、聚丙烯无规共聚物、高密度聚乙烯(hdpe)、低密度聚乙烯(ldpe)、线性低密度聚乙烯(lldpe)和它们的组合。聚烯烃可包含聚乙烯，该聚乙烯具有大于或等于40 g/10min的熔体流动指数，根据astm d1238在190℃和2.16 kg下测量。聚烯烃可包含聚丙烯，该聚丙烯具有大于或等于50 g/10min的熔体流动指数，根据astm d1238在230℃和2.16 kg下测量。

5、在任何方面中，油可以大于或等于约20重量%的量存在，基于组合物的总重量计。油可包含聚α-烯烃(pao)或矿物油。油可包含生物衍生油。在一些方面中，油具有大于约230℃的闪点，根据astm d92测量。油可具有小于或等于105 cst的运动粘度，根据astm d445在40℃下测量。

6、在任何前述方面中，高分子量sebs聚合物可具有75,000 g/mol至125,000 g/mol的数均分子量。低分子量sebs聚合物可具有40,000 g/mol至70,000 g/mol或55,000 g/mol至65,000 g/mol的数均分子量。橡胶组合物的量与油的量之比可为1:1。高分子量sebs聚合物的量与低分子量sebs聚合物的量之比可为1.1:1至1.5:1。

7、在本文公开的一些方面中，组合物可形成为具有小于约1,000 μm的平均粒度的多个颗粒。组合物可通过低温研磨形成为多个颗粒。多个颗粒可包含多个微粒料。

8、本公开的方面还提供了旋转模塑制品，其包含任何前述方面的配混物。旋转模塑制品可具有约0.5 mm至约50 mm的壁厚。旋转模塑制品在其内可包含空隙。

9、在各个方面中，形成产品的方法包括通过将根据本文描述的任何方面的组合物旋转模塑来形成旋转模塑制品。在一些方面中，该方法包括通过将包含橡胶组分、聚烯烃和油的组合物旋转模塑来形成旋转模塑制品。橡胶组分包含：(i)高分子量苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(sebs)聚合物，其具有75,000 g/mol至300,000 g/mol的数均分子量；和(ii)低分子量sebs聚合物，其具有小于约30重量%的聚苯乙烯含量和10,000 g/mol至75,000 g/mol的数均分子量。在一些方面中，该方法还包括用泡沫至少部分地填充模塑制品中的空隙。

10、以上 技术实现要素： 呈现了简化的概述，以提供对本文讨论的系统和/或方法的一些方面的基本理解。该发明内容不是本文讨论的系统和/或方法的详尽概述。它不意图确定关键/重要要素或划定这样的系统和/或方法的范围。其唯一目的是以简化形式呈现一些构思，作为稍后呈现的更详细描述的序言。

1.组合物，其包含：

2.根据权利要求1所述的组合物，其中当根据astm d4440使用等于或小于5％的应变振幅测量时，所述组合物在200-250℃的温度范围内在0.1 rad/s下具有小于100 pas的复数粘度。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的组合物，其中所述低分子量sebs聚合物是三嵌段sebs聚合物。

4.根据权利要求3所述的组合物，其中所述三嵌段sebs聚合物包含乙烯/丁烯中间嵌段和一个或多个含苯乙烯的端嵌段。

5.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述聚烯烃包含聚丙烯均聚物、聚丙烯无规共聚物、高密度聚乙烯(hdpe)、低密度聚乙烯(ldpe)、线性低密度聚乙烯(lldpe)和它们的组合。

6.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述聚烯烃包含熔体流动指数大于或等于40 g/10min的聚乙烯，根据astm d1238在190℃和2.16 kg下测量。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的组合物，其中所述聚烯烃包含熔体流动指数大于或等于50 g/10min的聚丙烯，根据astm d1238在230℃和2.16 kg下测量。

8.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述油以大于或等于约20重量%的量存在，基于所述组合物的总重量计。

9.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述油包含聚α-烯烃(pao)或矿物油。

10.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述油包含生物衍生油。

11.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述油具有大于约230℃的闪点，根据astm d92测量。

12.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述油具有小于或等于105 cst的运动粘度，根据astm d445在40℃下测量。

13.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述高分子量sebs聚合物具有75,000 g/mol至125,000 g/mol的数均分子量。

14.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述低分子量sebs聚合物具有40,000 g/mol至70,000 g/mol的数均分子量。

15.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述低分子量sebs聚合物具有55,000 g/mol至65,000 g/mol的数均分子量。

16.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述橡胶组合物的量与所述油的量之比为1:1。

17.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述高分子量sebs聚合物的量与所述低分子量sebs聚合物的量之比为1.1:1至1.5:1。

18.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述组合物形成为具有小于约1,000 μm的平均粒度的多个颗粒。

19.根据权利要求18所述的组合物，其中所述组合物通过低温研磨形成为多个颗粒。

20.根据权利要求18所述的组合物，其中所述多个颗粒包含多个微粒料。

21.包含前述权利要求中任一项所述的配混物的旋转模塑制品。

22.根据权利要求21所述的旋转模塑制品，其中所述旋转模塑制品具有约0.5 mm至约50 mm的壁厚。

23.根据权利要求21或权利要求22所述的旋转模塑制品，其中所述旋转模塑制品在其内包含空隙。

24.形成产品的方法，其包括：

25.根据权利要求23所述的方法，其还包括用泡沫至少部分地填充所述模塑制品中的空隙。