一种热塑性动态硫化溴化丁基橡胶/聚丙烯组合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种热塑性动态硫化溴化丁基橡胶/聚丙烯组合物及其制备方法，该溴化丁基橡胶/聚丙烯组合物由溴化丁基橡胶、聚丙烯、二烷基过氧化物、过氧酸酯、N，Nʹ‑间苯撑双马来酰亚胺、橡胶软化油和防焦剂制备而成。其制备方法包括以下步骤：1）溴化丁基橡胶、聚丙烯、橡胶软化油和防焦剂的混合密炼；2）再加入硫化剂，混合均匀；3）将步骤2）得到的共混物转入单螺杆挤出机，挤出造粒；4）将步骤3）得到的共混物转入平行同向双螺杆挤出机，进行动态硫化，挤出造粒。本发明专利技术的热塑性动态硫化溴化丁基橡胶/聚丙烯组合物具有良好的气密封和阻隔性，力学性能优异，可直接注塑成型，生产过程简单，生产效率高，成本低，易于推广使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种热塑性动态硫化溴化丁基橡胶/聚丙烯组合物及其制备方法，属于复合材料领域。
技术介绍
溴化丁基橡胶(BIIR)是制造无内胎轮胎不可替代的原材料，也是医用橡胶制品的必须原料。早期，用于卫生材料及医药制品制造行业的胶塞材料主要是天然橡胶，然而，天然橡胶存在生物安全性缺陷，易与药品发生反应，气密性较差，直接用于医药包装会对公众安全用药产生很大威胁。原国家药监局2000年发布的国药管注(2000)462号文件规定：注射用青霉素钠盐、青霉素钾盐、氨苄青霉素、硫酸链霉素等抗菌素和输液制剂、口服液生物制品、血液制品等于2004年底一律停止使用天然橡胶胶塞，全部改为丁基橡胶(IIR)、卤化丁基橡胶或聚丙烯(PP)，从而使得天然橡胶胶塞被全面替代。丁基胶塞、卤化丁基胶塞或聚丙烯胶塞具有生物安全、化学稳定好、气密性好、易清洁等优点，在药品包装行业已得到广泛使用。然而，传统热固性药用丁基橡胶、卤化丁基橡胶制品一般采用模压法生产，其生产过程包括生胶塑炼、配合剂过筛干燥、配料、混炼、裁片、硫化、冲边、洗涤等工序，工艺过程复杂，设备投入大，生产成本高。若能开发一种能够热塑性加工的药用材料，则可大大简化热固性橡胶制品生产工艺，在减少污染的同时可以提高生产效率。聚丙烯来源丰富，价格便宜，易于加工成型，产品综合性能优良，与弱极性的溴化丁基橡胶具有一定的相容性，若将两者结合，采用动态硫化技术制备成热塑性的BIIR/PP材料，代替现有的热固性IIR和BIIR，在技术上可行，且具有广阔的市场前景。我国在2011年3月发布的《产业结构调整指导目录(2011年本)》中，明确指出鼓励新型药用包装材料及其技术开发和生产，同时，限制新建、改建和扩建药用丁基橡胶塞装置。申请号为2014108288445的中国专利公开了一种低硬度医用热塑性溴化丁基橡胶及其制备方法，但整个制备过程需要五步来完成，工艺复杂，且所使用的酚醛树脂硫化体系易吸潮，使用前需要进行干燥处理，制备的溴化丁基橡胶在使用前也需进行干燥处理，生产和使用效率不高，且其配方体系未使用防焦剂，溴化丁基橡胶硫化活性高，不使用防焦剂在实际生产中极易焦烧。本专利技术公开了一种热塑性动态硫化溴化丁基橡胶/聚丙烯组合物，采用的是一种不需干燥预处理的硫化体系，通过一步动态硫化即可制备出热塑性动态硫化BIIR/PP组合物。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种热塑性动态硫化溴化丁基橡胶/聚丙烯组合物及其制备方法。本专利技术所采取的技术方案是：一种热塑性动态硫化溴化丁基橡胶/聚丙烯组合物，其由以下质量份的原料制备而成：溴化丁基橡胶：100份；聚丙烯：25～55份；二烷基过氧化物：0.5～1.5份；过氧酸酯：0.5～1.5份；N，N′-间苯撑双马来酰亚胺：1～3份；橡胶软化油：110～150份；防焦剂：0.5～2份。所述的溴化丁基橡胶的溴含量为1.5wt％～2.5wt％。所述的聚丙烯为熔融指数11～20g/10min的无规聚丙烯，测试条件为230℃/2.16kg。所述的二烷基过氧化物为二叔丁基过氧化物。所述的过氧酸酯为过氧化苯甲酸叔丁酯。所述的N，N′-间苯撑双马来酰亚胺的粒径≤150微米。所述的防焦剂为氧化镁、氧化钙、硬脂酸锌、苯并噻唑中的至少一种。上述热塑性动态硫化溴化丁基橡胶/聚丙烯组合物的制备方法，包括以下步骤：1)将溴化丁基橡胶、聚丙烯、橡胶软化油、防焦剂加入密炼机，混合均匀；2)再将二烷基过氧化物、过氧酸酯和N，N′-间苯撑双马来酰亚胺加入密炼机，混合均匀；3)将步骤2)得到的共混物转入单螺杆挤出机，造粒；4)将步骤3)得到的共混物转入平行同向双螺杆挤出机，进行动态硫化，挤出造粒，得到热塑性动态硫化溴化丁基橡胶/聚丙烯组合物。步骤1)所述的密炼机的操作温度为160～190℃，密炼机转子转速为70～120rpm，密炼时间为5～20min。步骤2)所述的密炼机的操作温度为50～100℃，密炼机转子转速为50～80rpm，密炼时间为5～10min。步骤3)所述的单螺杆挤出机各区温度为20～80℃，螺杆转速为200～300rpm。步骤4)所述的双螺杆挤出机的螺杆转速为200～280rpm，挤出温度为80～200℃。步骤4)所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比为48～60。本专利技术的有益效果是：本专利技术的热塑性动态硫化溴化丁基橡胶/聚丙烯(BIIR/PP)组合物，采用的是半衰期不同的过氧化物硫化剂，在动态硫化的前段和后段都能提供BIIR发生交联的自由基，可以保证BIIR充分交联，制备得到的热塑性动态硫化BIIR/PP组合物既保持了BIIR的良好气密封和阻隔性，又显示出优异的力学性能，且可直接注塑成型，生产过程简单易操作，若用于医用胶塞，可大大提高胶塞生产效率，降低成本，易于推广使用。附图说明图1为本专利技术的热塑性动态硫化溴化丁基橡胶/聚丙烯组合物的生产工艺流程图。具体实施方式一种热塑性动态硫化溴化丁基橡胶/聚丙烯组合物，其由以下质量份的原料制备而成：溴化丁基橡胶：100份；聚丙烯：25～55份；二烷基过氧化物：0.5～1.5份；过氧酸酯：0.5～1.5份；N，N′-间苯撑双马来酰亚胺：1～3份；橡胶软化油：110～150份；防焦剂：0.5～2份。优选的，所述的溴化丁基橡胶的溴含量为1.5wt％～2.5wt％。优选的，所述的聚丙烯为熔融指数11～20g/10min的无规聚丙烯，测试条件为230℃/2.16kg。进一步优选的，所述的聚丙烯为台塑(宁波)股份有限公司的熔融指数为15g/10min的无规聚丙烯，测试条件为230℃/2.16kg。优选的，所述的二烷基过氧化物为二叔丁基过氧化物(DBP)。进一步优选的，所述的二烷基过氧化物为阿克苏诺贝尔公司的TrigonoxB。优选的，所述的过氧酸酯为过氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)。进一步优选的，所述的过氧酸酯为阿克苏诺贝尔公司的TrigonoxC。优选的，所述的N，N′-间苯撑双马来酰亚胺的粒径≤150微米。进一步优选的，所述的N，N′-间苯撑双马来酰亚胺为西安双马新材料有限公司的HVA-2。优选的，所述的防焦剂为氧化镁、氧化钙、硬脂酸锌、苯并噻唑中的至少一种。上述热塑性动态硫化溴化丁基橡胶/聚丙烯组合物的制备方法，包括以下步骤：1)将溴化丁基橡胶、聚丙烯、橡胶软化油、防焦剂加入密炼机，混合均匀；2)再将二烷基过氧化物、过氧酸酯和N，N′-间苯撑双马来酰亚胺加入密炼机，混合均匀；3)将步骤2)得到的共混物转入单螺杆挤出机，造粒；4)将步骤3)得到的共混物转入平行同向双螺杆挤出机，进行动态硫化，挤出造粒，得到热塑性动态硫化溴化丁基橡胶/聚丙烯组合物。优选的，步骤1)所述的密炼机的操作温度为160～190℃，密炼机转子转速为70～120rpm，密炼时间为5～20min。优选的，步骤2)所述的密炼机的操作温度为50～100℃，密炼机转子转速为50～80rpm，密炼时间为5～10min。优选的，步骤3)所述的单螺杆挤出机各区温度为20～80℃，螺杆转速为200～300rpm。优选的，步骤4)所述的双螺杆挤出机的螺杆转速为200～280rpm，挤出温度为80～200℃。优选的，步骤4)所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比为48～60。优选的，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热塑性动态硫化溴化丁基橡胶/聚丙烯组合物，其特征在于：其由以下质量份的原料制备而成：溴化丁基橡胶：100份；聚丙烯：25～55份；二烷基过氧化物：0.5～1.5份；过氧酸酯：0.5～1.5份；N，Nʹ‑间苯撑双马来酰亚胺：1～3份；橡胶软化油：110～150份；防焦剂：0.5～2份。

【技术特征摘要】
1.一种热塑性动态硫化溴化丁基橡胶/聚丙烯组合物，其特征在于：其由以下质量份的原料制备而成：溴化丁基橡胶：100份；聚丙烯：25～55份；二烷基过氧化物：0.5～1.5份；过氧酸酯：0.5～1.5份；N，Nʹ-间苯撑双马来酰亚胺：1～3份；橡胶软化油：110～150份；防焦剂：0.5～2份。2.根据权利要求1所述的热塑性动态硫化溴化丁基橡胶/聚丙烯组合物，其特征在于：所述的溴化丁基橡胶的溴含量为1.5wt%～2.5wt%。3.根据权利要求1所述的热塑性动态硫化溴化丁基橡胶/聚丙烯组合物，其特征在于：所述的聚丙烯为熔融指数11～20g/10min的无规聚丙烯，测试条件为230℃/2.16kg。4.根据权利要求1所述的热塑性动态硫化溴化丁基橡胶/聚丙烯组合物，其特征在于：所述的二烷基过氧化物为二叔丁基过氧化物。5.根据权利要求1所述的热塑性动态硫化溴化丁基橡胶/聚丙烯组合物，其特征在于：所述的过氧酸酯为过氧化苯甲酸叔丁酯。6.根据权利要求1所述的热塑性动态硫化溴化丁基橡胶/聚丙烯组合物，其特征在于：所述的N，Nʹ-间苯撑双马来酰亚胺的粒径≤150微米。7.根据权利要求1所述的热塑性动态硫化溴化丁基橡胶/聚丙烯组合物，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王芳，
申请(专利权)人：广东省石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44