一种烯烃类热塑性弹性体及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种新型低成本的烯烃类热塑性弹性体及其制备方法，包括以下步骤：1）制备三元乙丙橡胶乳液；2）三元乙丙橡胶乳液的辐照交联；3）辐照交联后橡胶乳液的处理；4）物料的混合；5）造粒；将混合好的物料排入到平行双螺杆挤出造粒机中进行挤出造粒，即得该发明专利技术产品。本发明专利技术制备出的全交联胶粉粒径小，50-90nm，极易分散，具有独特的增韧改性效果。产品主要用于电动童车、婴儿手推车、儿童自行车以及相关童车配件材料等，还能用于汽车工业、电子电器工业领域、文化办公用品、工具、玩具等领域。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种新型低成本的烯烃类热塑性弹性体及其制备方法，包括以下步骤：1）制备三元乙丙橡胶乳液；2）三元乙丙橡胶乳液的辐照交联；3）辐照交联后橡胶乳液的处理；4）物料的混合；5）造粒；将混合好的物料排入到平行双螺杆挤出造粒机中进行挤出造粒，即得该专利技术产品。本专利技术制备出的全交联胶粉粒径小，50-90nm，极易分散，具有独特的增韧改性效果。产品主要用于电动童车、婴儿手推车、儿童自行车以及相关童车配件材料等，还能用于汽车工业、电子电器工业领域、文化办公用品、工具、玩具等领域。【专利说明】
本专利技术属于新材料、高分子材料、高分子材料的低成本化和高性能化、新型高性能热塑性弹性体
，具体涉及一种新型低成本的烯烃类热塑性弹性体及其制备方法。
技术介绍
热塑性弹性体材料主要用于电动童车、婴儿手推车、儿童自行车以及童车配件、婴儿车支架配件、童车塑料连接件、童车塑料轮毂等，以及用于汽车工业、电子电器工业领域、文化办公用品、医疗卫生用品、工具、玩具等领域。目前用于童车类高分子材料，要求采用安全无毒环保材料，具备高抗冲、抗冲击、耐负荷、较高的低温韧性，且具有良好的稳定性。国内一些童车制造企业往往采用改性聚丙烯材料、高密度聚乙烯、ABS (丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物)、尼龙塑料等。但以上塑料都存在成型收缩率大、低温发脆、韧性低、耐热性低、不耐磨等缺点。目前我公司用于童车类的材料均采用高档的聚烯烃类热塑性弹性体，均为进口产品，具备_40°C较好的低温冲击性能，拉伸强度、冲击强度均较高，成型收缩率和吸水率较低，能满足童车类塑料制件生产的需要，但价格昂贵，货源不充足，工艺流动性能不佳。国产烯烃类热塑性弹性体虽然价格比进口的低，但生产工艺复杂，大部分采用共混型，分散相不均匀，即增韧相不能很好的分散在连续相中，导致产品性能不均匀，性能到不到使用要求，因此，研发制备出一种能替代进口产品，价格低廉，生产工艺简单、使用方便、具备高抗冲性、抗冲击性、耐负荷、较高的低温韧性、有良好的稳定性，且能用于童车类材料生产的新型热塑性弹性体材料，是非常必要的。
技术实现思路
为实现以上目的，本专利技术的技术解决方案是: ，包括以下步骤: 第一步:三元乙丙橡胶乳液的制备: 将固体粒状的三元乙丙橡胶(EPDM)加入到密闭的搅拌罐中，并加入正已烷，升温到50— 55°C，充分搅20— 30分钟，在搅拌的过程中加入三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)，得到匀质的橡胶乳液，EPDM、正已烷、TMPTMA的质量比例为100— 200:500—800:1—3 ； 第二步:三元乙丙橡胶乳液的辐照交联: 把第一步制得的均质EPDM橡胶乳液通过电子加速器进行辐照交联，电子加速器的能量级别为2.5—3.5Mev，辐照剂量为15 — 25Mrad ； 第三步:辐照交联后橡胶乳液的处理: 将经过电子加速器处理过的EPDM橡胶乳液加热至70— 80°C，蒸发溶剂正已烷，并通过冷凝器回收。蒸发后剩余即为全交联的EPDM胶粉，把EPDM胶粉经干燥器干燥，干燥器温度80— 90°C，干燥时间20— 40分钟； 第四步:物料的混合: 将聚丙烯粉、全交联EPDM粉、超细轻质碳酸钙、聚乙烯蜡、甲基苯基硅油、抗氧剂1010#、抗氧剂168#加入到高速混合机中，常温混合5— 8分钟，聚丙烯粉、全交联EPDM粉、轻质碳酸钙、聚乙烯蜡、甲基苯基硅油、抗氧剂1010#、抗氧剂168#的质量比例为60—80:20—40:10—15:2—3:1—2:0.5—0.80.5—0.8。第五步:造粒 将第四步混合好的物料排入到平行双螺杆挤出造粒机中进行挤出造粒，即得该专利技术产品，平行双螺杆挤出造粒机的工作温度为:一区150±5°C，二区160 ±5°C，三区170±5°C，四区 180±5°C，五区 190±5°C，六区 180±5°C。上述制备方法中所用的材料为: 所述聚丙烯粉:均聚物，型号T30S ;三元乙丙橡胶:颗粒状橡胶弹性体，在ML125°C 1+4条件下门尼粘度为25，乙烯质量含量70%，乙叉降冰片烯含量5% ;正已烷:无色液体，作为溶剂用；三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯:无色或微黄色透明液体，交联助剂；碳酸钙粉:白色粉末，粒径为1250目，作为填充剂用；聚乙烯蜡:白色片状或颗粒，作为润滑剂用；甲基苯基硅油:透明无色油状液体，作为脱模剂用；抗氧剂1010#:白色结晶粉末，多元受阻酚型抗氧剂，主要成分为四季戊四醇酯；抗氧剂168#:白色结晶粉末，主要成分为三亚磷酸酯，作为辅助抗氧剂用。本发 明同时提供了一种由上述方法制备的烯烃类热塑性弹性体。本专利技术烯烃类热塑性弹性体制备方法采用特殊的生产工艺，首先制备全交联三元乙丙橡胶粉，添加与聚丙烯粉中，并添加相关助剂制备而成，产品分散达到纳米级别，该产品使用方便、价格低廉、环保无毒、可回收利用，是一种新型的热塑性弹性体材料。本专利技术方法制备出的全交联橡胶粉粒径小，50— 90nm，能以极小的尺寸分散在聚丙烯中，且极易分散，制备工艺简单，具有独特的增韧改性效果，本专利技术方法制备的烯烃类热塑性弹性体价格低廉，生产工艺简单、使用方便、具备高抗冲性、抗冲击性、耐负荷、较高的低温韧性、有良好的稳定性，适用于童车类材料的生产。【具体实施方式】以下结合【具体实施方式】对本专利技术作进一步详细的说明 一种烯烃类热塑性弹性体制备方法，包括以下步骤: 第一步:三元乙丙橡胶乳液的制备: 取100—200Kg三元乙丙橡胶颗粒加入到密闭的搅拌罐中，并加入500—800Kg正已烷，升温到50— 55°C，充分搅20— 30分钟，在搅拌的过程中加入I一3Kg三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)，得到匀质的橡胶乳液。第二步:三元乙丙橡胶乳液的辐照交联: 把第一步制备的均质EPDM橡胶乳液通过电子加速器进行辐照交联，电子加速器的能量级别为2.5—3.5Mev，辐照剂量为15 — 25Mrad。第三步:辐照交联后橡胶乳液的处理: 将经过电子加速器处理过的EPDM橡胶乳液加热至70—80°C，蒸发溶剂正已烷，并通过冷凝器回收。蒸发后剩余即为全交联的EPDM胶粉，把EPDM胶粉经干燥器干燥，干燥器温度80— 90°C，干燥时间20— 40分钟。第四步:物料的混合 取60— 80Kg聚丙烯粉、20— 40Kg全交联EPDM粉、10 — 15Kg超细轻质碳酸钙、2 — 3Kg聚乙烯蜡、I一2Kg甲基苯基硅油、0.5—0.8Kg抗氧剂1010#、0.5—0.8Kg抗氧剂168#加入到高速混合机中，常温混合5— 8分钟。第五步:造粒 将第四步混合好的物料排入到平行双螺杆挤出造粒机中进行挤出造粒，即得该专利技术产品，平行双螺杆挤出造粒机的工作温度为:一区150±5°C，二区160 ±5°C，三区170±5°C，四区 180±5°C，五区 190±5°C，六区 180±5°C。本专利技术所用主要原材料说明: 聚丙烯粉:均聚物，型号T30S ； EPDM:三元乙丙橡胶，颗粒状橡胶弹性体，门尼粘度(ML125°C 1+4) 25，乙烯含量70%，ENB含量5% ； 正已烷:无色液体，溶剂； TMPTMA:三羟甲基丙烷三甲基`丙烯酸酯，无色本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烯烃类热塑性弹性体制备方法，包括以下步骤：第一步：三元乙丙橡胶乳液的制备：将固体粒状的三元乙丙橡胶加入到密闭的搅拌罐中，并加入正已烷，升温到50—55℃，充分搅20—30分钟，在搅拌的过程中加入三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，得到匀质的三元乙丙橡胶乳液，三元乙丙橡胶、正已烷、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯的质量比例为100—200:500‑800:1—3；第二步：三元乙丙橡胶乳液的辐照交联：把第一步制得的均质三元乙丙橡胶乳液通过电子加速器进行辐照交联，电子加速器的能量级别为2.5—3.5Mev，辐照剂量为15—25Mrad；第三步：辐照交联后橡胶乳液的处理：将经过电子加速器处理过的三元乙丙橡胶加热至70—80℃，蒸发溶剂正已烷，并通过冷凝器回收正已烷，蒸发后剩余即为全交联的三元乙丙橡胶粉，将三元乙丙橡胶粉干燥，干燥器温度80—90℃，干燥时间20—40分钟；第四步：物料的混合：将聚丙烯粉、全交联三元乙丙橡胶粉、碳酸钙粉、聚乙烯蜡、甲基苯基硅油、抗氧剂1010#、抗氧剂168#加入到高速混合机中，常温混合5‑8分钟，聚丙烯粉、全交联三元乙丙橡胶粉、碳酸钙粉、聚乙烯蜡、甲基苯基硅油、抗氧剂1010#、抗氧剂168#的质量比例为60—80:20—40:10—15:2—3:1—2:0.5—0.80.5—0.8；第五步：造粒：将第四步混合好的物料放入到平行双螺杆挤出造粒机中进行挤出造粒，即得烯烃类热塑性弹性体。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：向津，
申请(专利权)人：汉川市童宝童车有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42