本发明专利技术提供一种EVA/EVM共混型热塑性硫化胶及其制备方法，组成如下：EVA与EVM的质量比为1:1～4，过氧化物硫化剂DCP和交联助剂TAIC的用量分别是EVM质量的2％和3％；其制备包括以下步骤：(1)通过混炼，将EVM与过氧化物硫化剂及交联助剂混合均匀，制成混炼胶；(2)将EVA在高温混合器具中熔融塑化，之后将EVM混炼胶加入并与EVA熔体在温度场和剪切力场作用下进行动态硫化；(3)动态硫化结束后，取出动态硫化产物，根据需要进行热塑性成型。本发明专利技术的热塑性硫化胶具有较好的物理机械性能、较低的硬度以及较好的抗UV老化性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于EVA和EVM共混体系的热塑性硫化胶及其制备方法，具体地 说，涉及一种通过动态硫化EVA/EVM共混体系而获得具有较好的物理机械性能、较低的硬 度和抗UV老化性的热塑性硫化胶的制备方法，属于热塑性硫化胶的制备与性能研宄。
技术介绍
热塑性硫化胶是热塑性弹性体家族的一种，是采用动态硫化法而制备的，动态硫 化是指在橡胶混炼胶和热塑性树脂的熔融共混过程中，在温度场和剪切力场的作用下，实 现橡胶的"就地"硫化且橡胶相被撕碎成微小的硫化橡胶粒子分散于热塑性树脂相之中，最 终呈现海-岛结构；动态硫化过程中的相形态演变及其形成决定了热塑性硫化胶的最终微 观结构，并影响着其物理机械性能。热塑性硫化胶不仅具有类似传统硫化橡胶的力学特征， 而且具有热塑性材料的成型特征，在聚合物共混及复合材料领域中占有重要的地位，目前 已在汽车、建筑、医疗器械等领域得以应用。 目前，关于热塑性硫化胶的应用和报道以PP/EPDM共混体系居多，另有少数耐油 性PA/NBR共混体系，但其它体系的相对很少。目前商业化的PP/EPDM共混型热塑性硫化胶， 具有高强度、使用温度范围宽、耐油、加工流动性好等特点，但由于PP分子中存在大量的具 有不稳定性的叔碳氢原子，使其稳定性较差、抗UV老化性不佳，一般需要添加抗氧剂、紫外 线吸收剂等助剂来提高其稳定性和抗UV老化性；另一方面，PP/EPDM共混型热塑性硫化胶 的硬度偏高，为了降低硬度，通常需要在热塑性硫化胶中大量充填软化剂，但存在着软化剂 小分子迀移析出的隐患。 乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂简称EVA树脂，其中醋酸乙烯的质量含量在5%~ 40% ;与聚乙烯相比，EVA树脂由于在分子链中引入了醋酸乙烯单体，从而降低了结晶度和 硬度，提高了柔韧性和抗冲击性，并具有优良的耐候性和抗UV老化等优点。EVM橡胶也是乙 烯与醋酸乙烯的共聚物，其中醋酸乙烯质量含量在40%~80%，EVM橡胶通常被称为乙华 平，室温下处于高弹态，EVM硫化胶具有优良的耐候性、抗UV老化及低压缩永久变形。由于 EVA树脂和EVM橡胶的分子结构类似，均由乙烯和醋酸乙烯结构单元组成，因此它们之间具 有良好的界面相容性，将EVA/EVM共混体系进行动态硫化，可获得具有良好耐UV老化的新 型热塑性硫化胶；而且，由于EVA和EVM的自身均为白色粒子，采用过氧化物硫化剂对EVA 和EVM的共混体系进行动态硫化，产物易于获得色彩鲜艳的外观。本专利技术提供一种新的技 术方案，在不添加抗氧剂、紫外线吸收剂以及不充填软化剂的情况，所制备的热塑性硫化胶 就具备较低的硬度和较高的抗UV老化性。
技术实现思路
本专利技术针对PP/EDPM共混型热塑性硫化胶抗UV老化性不佳的弊病，以及未填充软 化剂的PP/EPDM热塑性硫化胶硬度偏高的问题，制备出一种EVA/EVM共混型热塑性硫化胶， 进一步开发热塑性硫化胶材料的产品品级，产物具有较低的硬度和较为优良的抗UV老化 性。 本专利技术提供了一种EVA/EVM共混型热塑性硫化胶及其制备方法，包括下列顺序步 骤： (1)通过混炼工艺，在30°C的双辊开炼机上将EVM橡胶与过氧化物硫化剂及交联 助剂混合均匀，制成EVM混炼胶； (2)将EVA树脂在165°C的双辊开炼机上熔融塑化，之后加入EVM混炼胶，与熔融 的EVA熔体在温度场和剪切力场作用下进行动态硫化8分钟； (3)动态硫化结束后，橡胶相被硫化且被剪切成颗粒状分散相，分散于热塑性EVA 树脂中；取出动态硫化产物，根据需要进行热塑性成型。 其中，动态硫化时的开炼机的双辊温度为165°c，EVA与EVM的质量比控制在 1:1~4,过氧化物硫化剂DCP用量为EVM质量的2 %，交联助剂TAIC用量为EVM质量的 上述技术方案中，EVA树脂和EVM橡胶，均为无极性的乙烯单体与强极性的醋酸乙 烯单体的共聚物，是一种支化度高的无规共聚物，随着醋酸乙烯含量的提高，乙烯-醋酸乙 烯共聚物涵盖了从热塑性树脂到橡胶的所有材料。对于EVA树脂和EVM橡胶而言，由于醋酸 乙烯的含量不同，前者在常温下是热塑性树脂，而后者在常温下则是橡胶；由于EVA和EVM 的大分子主链均为饱和结构，且不存在不稳定的原子和基团，这就使得它们均具有良好的 抗UV老化性。对于EVM橡胶与过氧化物硫化剂和交联助剂的混炼，由于EVM橡胶中的醋酸 乙烯含量较高，使得自身具有强极性，在混炼过程中极容易发生粘辊现象而导致混炼工艺 难以进行，将开放式炼胶机的温度严格控制在30°C，可确保混炼过程的顺利进行；另一方 面，将过氧化物硫化剂和交联助剂事先分散于EVM橡胶中，之后再将EVM混炼胶和EVA熔体 进行动态硫化，可以确保在动态硫化的过程中，绝大部分过氧化物硫化剂和交联助剂都用 来引发EVM橡胶的交联，有效避免了过氧化物硫化剂和交联助剂过多进入EVA基体，导致基 体交联以及热塑性的下降。采用DCP为过氧化物硫化剂，采用TAIC为交联助剂，可以确保 动态硫化产物为白色，容易在其基础上通过着色而获得色彩鲜艳的热塑性硫化胶制品。对 于所制备的EVA/EVM共混型热塑性硫化胶，具有较高的极性，采用平板硫化机模压成型时， 如果在不锈钢模具内壁仅仅是按常规工艺喷涂脱模剂或者垫铝箔，则模压成型后，很容易 出现热塑性硫化胶和模具之间发生较强粘结的现象，导致难以脱模；在模压成型时，在成型 模具的内壁垫有聚四氟乙烯隔离膜，可以获得表面洁净的且不与模具发生粘结的样品。 在热塑性硫化胶中，热塑性树脂相为连续相，硫化橡胶粒子为分散相；为了观察 EVA/EVM共混型热塑性硫化胶样品的微观结构，首先，将动态硫化产物置于100°C的二甲苯 中刻蚀45分钟，将热塑性硫化胶样品表层中的EVA连续相刻蚀去除，硫化EVM橡胶粒子由 于自身的交联结构而无法被刻蚀去除，如此一来，样品表层中的硫化EVM粒子就得以暴露； 第二步，将刻蚀后样品在30°C的真空干燥箱中干燥24小时，彻底去除样品中的残留甲苯刻 蚀液；第三步，在刻蚀且经干燥后的样品表面喷金，然后用扫描电子显微镜观察经过刻蚀的 热塑性硫化胶的表面微观结构，扫描电子显微镜照片中的外观不规则的粒子，就是热塑性 硫化胶中的硫化橡胶粒子，也就是热塑性硫化胶的分散相。对于热塑性硫化胶的断面形貌 观察，首先将拉伸断面在真空喷金，而后用扫描电子显微镜观察热塑性硫化胶的拉伸断面 形貌，对于热塑性硫化胶，由于自身具有橡胶的高弹性，因而在扫描电子显微镜下观察到的 热塑性硫化胶的拉伸断面应该是比较平坦的，这表明其自身具有较强的形变回复能力。通 过对刻蚀后热塑性硫化胶的表层进行观察，以及对热塑性硫化胶的拉伸断面进行观察，可 从微观结构上判断产物是否归属于热塑性硫化胶。本专利技术制备的热塑性硫化胶样品的刻蚀 表层中的硫化EVM橡胶粒子外观不规则，尺寸为数微米，且为分散相；拉伸断面较为平坦； 这就从其微观结构上验证了本专利技术制得的产物属于热塑性硫化胶。 本专利技术与现有技术相比，具有显著的积极效果和当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种EVA/EVM共混型热塑性硫化胶及其制备方法，由以下组分组成：EVA树脂与EVM橡胶的质量比控制在1:1～4，过氧化物硫化剂的用量为EVM质量的2％，交联助剂的用量为EVM质量的3％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王兆波，王灿灿，赵静，宣宗伟，杜芳林，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
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