一种熔体状态可调的动态硫化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熔度状态可调的动态硫化热塑性弹性体及其制备方法，属于热塑性弹性体的工程技术领域。所述弹性体包括如下重量份数的组分：过氧化物交联型烯烃共聚物橡胶：10‑90份过氧化物分解型烯烃共聚物塑料：10‑85份其他橡胶：5‑25份橡胶软化剂：1‑50份熔体粘度调节剂：1‑5份熔体强度调节剂：1‑5份硫化剂：0.01‑5份助硫化剂：0.01‑5份。上述组分借助于双螺杆加工设备，在特定的螺杆元件排列组合下，一次性连续生产熔体状态可调的动态硫化热塑性弹性体，该制备方法简单易操作，生产效率高，产量大，且获得的热塑性弹性体力学性能优异。

Dynamic vulcanization thermoplastic elastomer with adjustable melt state and preparation method thereof

The invention relates to a heat melting state of dynamic vulcanization adjustable thermoplastic elastomer and preparation method thereof, belonging to the technical field of engineering thermoplastic elastomer. The elastic body weight includes the following components: peroxide crosslinked olefin copolymer rubber: 10 90 peroxide decomposition type olefin copolymer plastic: 10 85: 5 25 copies of other rubber rubber softener: 1 50 melt viscosity regulator: 1 5 melt strength regulator: 1 5 phr: 0.01 5 cocuring agent: 0.01 5. The components with the help of double screw processing equipment, in particular the combination of screw elements, dynamic vulcanization hot melt state continuous production of disposable adjustable plastic elastomer, the preparation method is simple and easy to operate, high production efficiency, high yield, and the obtained thermoplastic elastomer with excellent mechanical properties.

【技术实现步骤摘要】
一种熔体状态可调的动态硫化热塑性弹性体及其制备方法
本专利技术涉及一种动态硫化热塑性弹性体及其制备方法，属于热塑性弹性体的工程

技术介绍
热塑性弹性体动态硫化是指在合适的温度场和剪切场中将橡胶和树脂熔融共混，在交联剂的作用下将橡胶原位硫化并分散于树脂中形成稳定的两相分散体系，为了保证分散相的橡胶既要充分的硫化又要有一定的细度，就需要将混合分散与硫化统一起来，既要求剪切速度与硫化速度相匹配，又要求硫化速度与加工工艺密切相关，因此选择合适的工艺就成为生产动态硫化热塑性弹性体的关键点所在，热塑性弹性体既具有热塑性塑料的加工便利性，又具有热固性橡胶的高弹性，综合性能优异，成型工艺简单，且可反复回收使用，在许多领域正在逐步取代传统橡胶。目前，动态硫化热塑性弹性体加工方法主要有两种，一种是利用密炼机加双螺杆挤出机，如中国专利申请(公开号：CN103980621A)公开了一种高性能动态硫化热塑性弹性体及其制备方法，该制备方法将所述原料配好后，先送入密炼机中进行密炼得到混合物，然后将所述混合物送入双螺杆挤出机中进行动态硫化造粒加工，虽然该热塑性弹性体性能得到了显著提升，但是密炼机制备动态硫化热塑性弹性体属于间歇式生产，对工艺控制要求高，过程复杂，生产能力低，能耗大；另一种是利用双螺杆挤出机加双螺杆挤出机，如中国专利申请(公开号：CN105482266A)公开了一种汽车转向防尘罩用热塑性硫化橡胶材料及其制备方法，将EPDM、改性补强剂、填料、加工油和加工助剂密炼均匀，送入单螺杆挤出机中挤出造粒，将得到橡胶母粒和聚丙烯、硫化剂加入高混机中混合20-30min，再转移至双螺杆挤出机中塑炼，拉条，冷却，切粒，得到所述硫化橡胶材料，该材料具有具有良好的加工性能和力学性能，但是需要多次经过双螺杆挤出机，制备过程复杂，产能低。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本专利技术提供一种熔体状态可调的动态硫化热塑性弹性体及其制备方法，该制备方法可简化动态硫化热塑性弹性体的生产工艺，提高生产效率，且制备得到的弹性体加工性能和力学性能优异，扩大应用范围。本专利技术的上述目的可通过下列技术方案来实现：一种熔体状态可调的动态硫化热塑性弹性体，所述弹性体包括如下重量份数的组分：过氧化物交联型烯烃共聚物橡胶：10-90份过氧化物分解型烯烃共聚物塑料：10-85份其他橡胶：5-25份橡胶软化剂：1-50份熔体粘度调节剂：1-5份熔体强度调节剂：1-5份硫化剂：0.01-5份助硫化剂：0.01-5份。作为优选，所述的过氧化物交联型烯烃共聚物橡胶中乙烯摩尔含量≥50％，门尼粘度ML1+4，100℃(在恒温100℃下，预热1分钟，转动4分钟测定的数值)为20-250。实验表明，过氧化物交联型烯烃共聚物橡胶中乙烯的含量对硫化胶的性质影响显著，随着乙烯含量的增大，硫化胶硬度、拉伸强度、撕裂强度等总体呈增大趋势。而门尼粘度值与可塑性密切相关，门尼粘度值太高，表明橡胶分子量大，可塑性差，影响橡胶的加工性能，门尼粘度过低则硫化后制品抗拉强度低，性能达不到要求。本专利技术采用的过氧化物交联型烯烃共聚物橡胶中乙烯含量以及门尼粘度在合适范围内。作为优选，所述的过氧化物交联型烯烃共聚物橡胶为乙烯/α-烯烃/非共轭二烯烃共聚物橡胶。其中α-烯烃，优先使用碳原子数为3～15的α-烯烃，包括丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一碳烯、1-十二碳烯、1-十三碳烯、1-十四碳烯、1-十五碳烯、9-甲基-1-癸烯、11-甲基-1-十二碳烯等。进一步优选使用碳原子数为3～10的α-烯烃。这些α-烯烃可以单独使用，也可以组合两种以上使用。其中非共轭二烯烃，包括5-亚乙基-2-降冰片烯、二环戊二烯、5-乙烯基-2-降冰片烯、降冰片二烯、1,4-己二烯、环辛二烯、1,4-戊二烯等。优先选择二环戊二烯，5-亚乙基-2-降冰片烯，1,4-己二烯，这些非共轭二烯烃可以单独使用，也可以组合两种以上使用。作为优选，所述的过氧化物交联型烯烃共聚物橡胶可选用丁腈橡胶、天然橡胶、苯乙烯/丁二烯橡胶、有机硅橡胶等二烯橡胶中的一种或多种复配使用。二烯橡胶与乙烯/α-烯烃/非共轭二烯烃共聚物橡胶复配使用，两者之间具有协同增效作用，赋予硫化胶优良的力学性能。作为优选，所述的过氧化物分解型烯烃共聚物塑料为α-烯烃共聚物或α-烯烃均聚物，包括乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯共聚物、均聚聚丙烯等。作为优选，所述的其他橡胶为过氧化物交联型烯烃共聚物充油橡胶。充油橡胶由橡胶生产后期充入适量的油制成，以该充油橡胶的总量为基准，所述填充油的含量为20-35重量％。优选可以被橡胶软化剂增塑的充油橡胶，如充油类苯乙烯/丁二烯橡胶，包括充油EPDM、充油SEBS等。充油橡胶的油分子在双螺杆加工过程中，渗入橡胶和塑料分子链之间起着稀释隔离作用，使分子链间的作用减小，提高物料分散性能，显著降低物料的滚动阻力。作为优选，所述橡胶软化剂为石蜡类石油馏分、芳烃类石油馏分、环烷类石油馏分、白油中的一种或多种，其种类可以和充油橡胶中填充的矿物油相同或不同。适当的橡胶软化剂渗入橡胶分子之间，增大橡胶大分子之间的距离，减弱大分子之间的作用力，降低粘度，使大分子链容易滑动，宏观上增加了橡胶的柔软性和流动性。而橡胶软化剂数量过高会大幅度降低体系粘度，造成剪切作用减弱，抵消了橡胶软化剂对分散程度的优化作用。作为优选，所述的熔体粘度调节剂为降低体系粘度的硬脂酸盐、油酸酰胺类、N,N′-乙撑双硬脂酰胺类、聚烯烃蜡类，和增加体系粘度的低熔指聚烯烃(MFR<1g/10min)、低熔指聚烯烃弹性体(MFR<1g/10min)、微交联聚烯烃橡胶中的一种或多种。降低体系粘度的调节剂与橡胶分子相互作用，减弱大分子间的作用力，所选调节剂因为体系和橡胶相近，起到外润滑的同时也起到内润滑的作用，起到降低粘度的效果。增加体系粘度的调节剂，其树脂与基体树脂有很好的相容性，因其分子量大或链段刚性大，在熔体中起到骨架作用，增加整体体系粘度。所述的熔体粘度调节剂根据加工时应用场合不同进行调节，使加工范围变宽。作为优选，所述的熔体强度调节剂为高熔体强度聚烯烃(MS>10cN)、高熔体强度聚丙烯酰胺(MS>10cN)、聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)、超高分子量聚烯烃(分子量＞100万道尔顿)的一种或多种。适当的高熔体强度树脂加入弹性体体系中，在基体树脂相态间提供耐热较高的微区，这些微区在熔体加工时保持了基体树脂很好的熔体热稳定性。作为优选，所述的硫化剂为有机过氧化物硫化剂、酚醛树脂硫化剂的一种或多种。有机过氧化物硫化剂为过氧化物，所述过氧化物为过氧化苯甲酸叔丁基、过氧化苯甲酰、2,4‐二氯过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基、双(叔丁过氧基)二异丙苯和过氧化二苯甲酰中的一种或多种。作为橡胶硫化剂的酚醛树脂应是对位或间位取代的烷基苯酚与甲醛在碱性介质中的缩聚物，包括烷基苯酚甲醛树脂和溴甲基化烷基苯酚甲醛树脂等。酚醛树脂硫化剂是靠酚醛树脂的羟甲基或卤代甲基与橡胶大分子双键或与α活泼氢原子发生硫化反应。作为优选，所述的助硫化剂为氯化硫、氯化亚锡、三羟甲基丙烷、二苯乙烯、聚丁二烯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、N,N-间亚苯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种熔体状态可调的动态硫化热塑性弹性体，其特征在于，所述弹性体包括如下重量份数的组分：过氧化物交联型烯烃共聚物橡胶：10‑90份过氧化物分解型烯烃共聚物塑料：10‑85份其他橡胶：5‑25份橡胶软化剂：1‑50份熔体粘度调节剂：1‑5份熔体强度调节剂：1‑5份硫化剂：0.01‑5份助硫化剂：0.01‑5份。

【技术特征摘要】
1.一种熔体状态可调的动态硫化热塑性弹性体，其特征在于，所述弹性体包括如下重量份数的组分：过氧化物交联型烯烃共聚物橡胶：10-90份过氧化物分解型烯烃共聚物塑料：10-85份其他橡胶：5-25份橡胶软化剂：1-50份熔体粘度调节剂：1-5份熔体强度调节剂：1-5份硫化剂：0.01-5份助硫化剂：0.01-5份。2.根据权利要求1所述的一种熔体状态可调的动态硫化热塑性弹性体，其特征在于，所述的过氧化物交联型烯烃共聚物橡胶中乙烯摩尔含量≥50％，门尼粘度ML1+4，100℃为20-250。3.根据权利要求1或2所述的一种熔体状态可调的动态硫化热塑性弹性体，其特征在于，所述的过氧化物交联型烯烃共聚物橡胶为乙烯/α-烯烃/非共轭二烯烃共聚物橡胶。4.根据权利要求1所述的一种熔体状态可调的动态硫化热塑性弹性体，其特征在于，所述的其他橡胶为过氧化物交联型烯烃共聚物充油橡胶。5.如权利要求1所述的一种熔体状态可调的动态硫化热塑性弹性体的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括如下步骤：称取过氧化物交联型烯烃共聚物橡胶、过氧化物分解型烯烃共聚物塑料、其它橡胶、熔体粘度调节剂以及熔体强度调节剂，加入双螺杆挤出机中，分布均匀后，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文斌，
申请(专利权)人：宁波泰甬汽车零部件有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33