一种TPV材料及其加工方法技术

本发明专利技术涉及一种TPV材料及其加工方法，属于热塑性弹性体的加工生产技术领域。本发明专利技术通过在TPV材料制备时，先在混料机中的放入颗粒状原材料，而后再在其中加入适量的粘度适中的工业用油，再将粉体类的材料加入其中，在颗粒原材料的表面粘附一层油，使粉体的加工助剂均匀地分散在颗粒原材料中，保证了TPV材料制备时材料性能的稳定性；经过二次硫化工艺，提高了硫化效率，降低了PP降解速度，使得最终产品物理性能得到明显提高。

【技术实现步骤摘要】
一种TPV材料及其加工方法专利
本专利技术涉及一种TPV材料及其加工方法，属于热塑性弹性体的加工生产

技术介绍
随着科技的进步，各种新型材料的发展也越来越多，在弹性体材料领域中，热塑性弹性体TPV可谓是近些年来新兴兴起的材料，TPV是高度硫化的橡胶微粒分散在连续聚丙烯PP相中组成的高分子弹性体材料。TPV常温下的物理性能和功能类似于热固性橡胶，在高温下表现为热塑性塑料的特性，可以快速经济和方便地加工成型。已广泛应用于汽车、家电、医疗等众多领域。其中动态硫化热塑弹性体是通过将热塑性树脂、橡胶、橡胶硫化剂及其他助剂经熔融共混得到。在共混过程中，橡胶相发生硫化交联，同时粘度较大的橡胶在高速剪切作用下，形成橡胶颗粒，分散在树脂中，使得最终产品中，橡胶相微区提供弹性，热塑性树脂提供熔融温度下的塑性流动，从而使这种弹性体兼具橡胶和塑料的优点。但是在制备TPV材料时，经常会出现因原材料中加工助剂与原材料物理形态的不同，导致加工助剂很难与原材料混合均匀，从而影响材料的性能的稳定性。为解决TPV材料制备时，加工助剂与原材料混合不均匀的现象，通常是应用立式混料机进行混料，并延长混料时间。但是，这种做法对加工助剂与原材料混料不均的现象的改善，并不十分明显，而且也会降低产品的生产效率。
技术实现思路
针对上述TPV材料制备时存在的现有问题，本专利技术提供一种TPV材料及其加工方法，减少了加工助剂与原料混料不均产生的TPV材料质量问题，保证了TPV材料制备时材料性能的稳定性。本专利技术的目的通过如下技术方案来实现：一种TPV材料，包括如下组分及重量份数的原料：PP粉：15-30份；EPDM：30-45份；甲基丙烯酸锌：0.6-1.5份；过氧化物类硫化剂：2-5份；工业用油：30-40份；填充剂：3-6份，抗氧剂：0.5-1份。在上述的一种TPV材料中，所述的填充剂为粒径10-100nm的纳米CaCO3与粒径1000nm以上的普通CaCO3混合制得的CaCO3复配混合物。在上述的一种TPV材料中，所述纳米CaCO3与普通CaCO3的质量比为8-10:1。纳米CaCO3微粒的尺寸极小，拥有较大的比表面积，因为活性极高，与聚合物分子链之间具有较强的结合能力，且它具有较好的耐溶、耐高温性能。在制备TPV材料过程中，材料中的空隙被纳米CaCO3填补，使得TPV中的PP和EPDM相之间的气泡和空洞等缺陷减少，普通大颗粒的CaCO3可以快速起到填充作用，将两者结合使用可以延缓TPV材料的断裂，提高最终材料的拉升强度和断裂延展率。在上述的一种TPV材料中，所述工业用油为粘度100-400mm2/s的石蜡油。石蜡油主要可以将抗氧剂等粉末状物质能够粘附于PP和EPDM颗粒表面，使得原料分布均匀，提高制备过程中的稳定性。一种上述的TPV材料的加工方法，所述方法包括如下步骤：(1)根据上述组分及重量份数准备TPV原料；(2)将PP粉、EPDM放入混料机，再加入工业用油，混合5-10min；(3)再将填充剂、抗氧剂、50-80％过氧化物类硫化剂和甲基丙烯酸锌加入混料机，均匀混合得混合料；(4)将上述混合料放入双螺杆挤出机挤出造粒；(5)将得到的粒料与剩余20-50％的硫化剂、助硫化剂混合均匀，再次投入双螺杆挤出机挤出干燥后得到成品TPV材料。过氧化物硫化剂具有硫化速度快，制品耐高温，产品能在高温下保持较低的永久压缩形变。但是过氧化物硫化剂在发生交联反应的同时，也会使PP发生降解，需要助硫化剂来提高过氧化物的硫化效率，从而降低PP的降解反应。一次性加入硫化剂、助硫化剂，容易使得硫化剂、助硫化剂分布过于聚集，在动态硫化过程中造成PP的快速降解，从而影响TPV的力学性能，而且当硫化剂、助硫化剂过于聚集时反而会降低硫化剂的硫化效率。本专利技术二次硫化，能够较好地避免硫化剂、助硫化剂因为过于聚集而带来的负面影响，从而提高了硫化效率。在上述一种TPV材料的加工方法中，所述双螺杆挤出机转速为250-400转/分，温度为230-270℃，时间为5-9分钟。与现有技术相比，本专利技术通过在TPV材料制备时，先在混料机中的放入颗粒状原材料，而后再在其中加入适量的粘度适中的工业用油，再将粉体类的材料加入其中，在颗粒原材料的表面粘附一层油，使粉体的加工助剂均匀地分散在颗粒原材料中，保证了TPV材料制备时材料性能的稳定性；经过二次硫化工艺，提高了硫化效率，降低了PP降解速度，使得最终产品物理性能得到明显提高。具体实施方式以下是本专利技术的具体实施例，对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。实施例1：(1)称量原料：PP粉：20份；EPDM：35份；甲基丙烯酸锌：0.8份；过氧化物类硫化剂：3份；石蜡油：30份；填充剂：5份；抗氧剂1份。其中填充剂为粒径10-100nm的纳米CaCO3与粒径1000nm以上的普通CaCO3混合制得的CaCO3复配混合物，纳米CaCO3与普通CaCO3的质量比为10:1；(2)将PP粉、EPDM放入混料机，再加入石蜡油，混合5-10min；(3)再将填充剂、抗氧剂、50％过氧化物类硫化剂和甲基丙烯酸锌加入混料机，均匀混合得混合料；(4)将上述混合料放入双螺杆挤出机挤出造粒；(5)将得到的粒料与剩余50％的硫化剂和甲基丙烯酸锌混合均匀，再次投入双螺杆挤出机挤出干燥后得到成品TPV材料；双螺杆挤出机转速为300转/分，温度为230℃，挤出时间为6分钟。实施例2：(1)称取原料：PP粉：25份；EPDM：40份；甲基丙烯酸锌：0.8份；石蜡油：35份；填充剂：5份；过氧化物类硫化剂：3份；抗氧剂0.8份。其中填充剂为粒径10-100nm的纳米CaCO3与粒径1000nm以上的普通CaCO3混合制得的CaCO3复配混合物，纳米CaCO3与普通CaCO3的质量比为9:1；(2)将PP粉、EPDM放入混料机，再加入石蜡油，混合5-10min；(3)再将填充剂、抗氧剂、60％过氧化物类硫化剂和甲基丙烯酸锌加入混料机，均匀混合得混合料；(4)将上述混合料放入双螺杆挤出机挤出造粒；(5)将得到的粒料与剩余40％的硫化剂和甲基丙烯酸锌混合均匀，再次投入双螺杆挤出机挤出干燥后得到成品TPV材料；双螺杆挤出机转速为300转/分，温度为230℃，挤出时间为6分钟。实施例3：(1)称取原料：PP粉：30份；EPDM：45份；甲基丙烯酸锌：0.6-1.5份；过氧化物类硫化剂：5份；石蜡油：38份；填充剂：6份；抗氧剂1份。其中填充剂为粒径10-100nm的纳米CaCO3与粒径1000nm以上的普通CaCO3混合制得的CaCO3复配混合物，纳米CaCO3与普通CaCO3的质量比为8:1；(2)将PP粉、EPDM放入混料机，再加入石蜡油，混合5-10min；(3)再将填充剂、抗氧剂、50％的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种TPV材料，其特征在于，包括如下组分及重量份数的原料：PP粉：15-30份；EPDM：30-45份；甲基丙烯酸锌：0.6-1.5份；过氧化物类硫化剂：2-5份；工业用油：30-40份；填充剂：3-6份，抗氧剂：0.5-1份。/n

【技术特征摘要】
1.一种TPV材料，其特征在于，包括如下组分及重量份数的原料：PP粉：15-30份；EPDM：30-45份；甲基丙烯酸锌：0.6-1.5份；过氧化物类硫化剂：2-5份；工业用油：30-40份；填充剂：3-6份，抗氧剂：0.5-1份。


2.根据权利要求1所述的一种TPV材料，其特征在于，所述的填充剂为粒径10-100nm的纳米CaCO3与粒径1000nm以上的普通CaCO3混合制得的CaCO3复配混合物。


3.根据权利要求2所述的一种TPV材料，其特征在于，所述纳米CaCO3与普通CaCO3的质量比为8-10:1。


4.根据权利要求1所述的一种TPV材料，其特征在于，所述工业用油为粘度100-400mm2/s的石蜡油...

【专利技术属性】
技术研发人员：张泽峰，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