一种复合橡胶热塑性弹性体及其制备方法技术

本发明专利技术涉及热塑性弹性体领域，公开了一种一种复合橡胶热塑性弹性体及其制备方法，该热塑性弹性体中含有包含复合橡胶和聚丙烯，复合橡胶和聚丙烯的质量比为4:6，其中复合橡胶包含丁苯橡胶75质量份、顺丁橡胶25质量份、氧化锌、硬脂酸、白炭黑、防老剂4010、促进剂M、促进剂DM、升华硫和增塑剂DOP。本发明专利技术的有益效果是：1、本发明专利技术所制备的复合橡胶热塑性弹性体采用SBR:BR＝75:25的特定组合配方，材料的断裂伸长率最大为132％，较单一的SBR橡胶的断裂伸长率增加了29.33％。2、本发明专利技术采用防老体系为4010，弹性体的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量均达到最大值，且用量为1.5份时热塑性弹性体的拉伸强度最大。防老体系为4010时弹性体的熔融流动性最优。

【技术实现步骤摘要】
一种复合橡胶热塑性弹性体及其制备方法
本专利技术属于高分子材料制备
，具体是指一种硫化聚丙烯/丁苯橡胶/顺丁二烯复合橡胶热塑性弹性体及其备方法。
技术介绍
热塑性弹性体兼有橡胶和热塑性树脂的特点，在高温下产生塑性流动，常温下显示橡胶弹性,能够采用挤出、吹塑、注塑等加工工艺，高效而经济地生产通用橡胶制品，并且可循环再生利用。聚丙烯是一种具有优良综合性能的塑料。但其成型收缩率大、耐磨性不足、耐低温冲击性、及冲击强度不高。顺丁橡胶硫化后耐磨性、弹性、耐寒性好，丁苯橡胶耐磨、耐热、耐老化。由于聚丙烯与丁苯橡胶、顺丁二烯橡胶均为非极性，具有较好的相容性，将聚丙烯与丁苯橡胶、顺丁二烯橡胶通过动态硫化制备聚丙烯/丁苯橡胶/顺丁二烯复合橡胶热塑性弹性体有望可以得到一种强度高，弹性好，耐磨，耐老化，使用温度范围广的热塑性弹性体，可用于电线电缆、密封件、汽车零件等领域。专利CN110791030A公开了一种无锌卤化丁基橡胶/聚丙烯热塑性弹性体。通过将卤化丁基橡胶与聚丙烯、填料、增塑剂等通过密炼机密炼、室温下加硫化剂，再通过橡胶造粒机进行造粒。由于硫磺是在密炼后室温下单独添加，混合的均匀性难移保证。按100份橡胶质量计算，聚丙烯用量低于50。所制备的弹性体拉伸强度小于9MPa，拉条切粒时存在粘刀现象。粒子也有粗糙的情形存在。专利CN106220922A公开了一种动态硫化阻燃聚丙烯/丁腈橡胶热塑性弹性体。通过将聚丙烯、丁腈橡胶、交联剂、增容剂、聚磷酸铵、季戊四醇、稀土氧化物等阻燃体系按一定的比例，经开炼机、密炼机或双螺杆挤出机的一至两种设备制备热塑性弹性体，其中动态硫化过程在开炼机或密炼机中实现，可制得氧指数最高达35％的热塑性弹性体。其制备过程存在时间长，尤其是在双螺杆挤出机中要停留10min以上。制得的弹性体拉伸强度最高8.5MPa，断裂伸长率不超过160％，在韧性方面并没有很好的体现橡胶的优势。专利CN110498968A公布了一种热塑性弹性体复合材料及其制备方法。通过将聚丙烯、弹性体POE、液体硅橡胶、纳米氧化铈粉末、交联剂、增容剂、抗氧化剂、偶联剂、填料等采用密炼机密炼预混、再将弹性体预混合母粒与交联剂在双螺杆挤出机上在145℃-210℃温度下，转速450-500r/min，挤出20-23min，制备得到聚丙烯/热塑性弹性体复合材料。存在制备时间长，由于交联剂量在0.6-1.3份，两步添加，存在混合不匀，导致制品存在硫化不均的问题。专利CN1077769A公布了一种动态硫化聚丙烯组合物，采用双辊塑炼、密炼制备弹性体母粒，并将母粒和聚丙烯、填料、以及抗氧剂等助剂通过双螺杆挤出机挤出造粒，制得新型聚丙烯组合物。其动态硫化过程在塑炼或者密炼过程完成。所得的动态硫化聚丙烯组合物的强度为32MPa，但是其断裂伸长率只有50％，并且聚丙烯含量高，达85-90％，顺丁二烯含量只有5-20％，产品还是具有明显的塑料特性，弹性方面特征并不十分明显。专利CN103012952A公布了一种汽车安全气囊盖板用聚丙烯热塑性弹性体，其组分包括高熔体强度聚丙烯、烯烃类聚合物如低密度聚乙烯、乙烯丙烯共聚物，以及苯乙烯类热塑性弹性体SBS、SEBS，还有相容剂、热稳定剂，在230-265℃条件下，通过双螺杆挤出机挤出，造粒，得到热塑性弹性体。该专利是通过单纯的共混法，利用现有的热塑性弹性体共混改性，得到聚丙烯热塑性弹性体。专利CN101671459A公布了一种全硫化聚丙烯/丙烯酸脂类橡胶热塑性弹性体及其制备方法。橡胶与聚丙烯重量比为30：:7-75:25，采用全硫化丙烯酸脂类粉末橡胶，通过软化剂与聚丙烯熔融共混造粒，得到全硫化热塑性弹性体。该专利通过将硫化胶与聚丙烯的熔融共混，制备热塑性弹性体，制得的热塑性弹性体拉伸强度≤14MPa，断裂伸长率≤30％。专利CN102516668A公布了一种具有划伤自修复功能的聚丙烯热塑性弹性体及其制备方法，通过43-84％的聚丙烯，10-30％的氢化苯乙烯-丁二烯共聚物、三元乙丙橡胶磺酸盐离聚物、以及聚异丁烯粘合剂、热稳定剂、润滑剂助剂的组合，在双螺杆机里熔融挤出，得到抗划伤聚丙烯热塑性弹性体。其弹性主要来自于共混物中的氢化苯乙烯-丁二烯共聚物，抗划伤性能主要来自于EPDM磺酸盐离聚物的带电离子的静电吸引和聚异丁烯粘合剂的粘结修复作用。专利CN201911224038.6公布了一种无锌卤化丁基橡胶/聚丙烯热塑性弹性体及制备方法，通过在高温密炼机中，把氯化丁基橡胶与聚丙烯、氧化镁、石蜡油等在高温密炼机中混合均匀，然后在橡胶造粒机中进行造粒。之后在双螺杆挤出机中将橡胶粒子进行动态硫化，制备热塑性弹性体。所制得的热塑性弹性体橡胶用量在60％以上，热塑性弹性体的强度较小，拉伸强度小于6MPa。如上所述，现有技术公开了多种聚丙烯热塑性弹性体的制备方法，存在的问题主要当橡胶含量高于50％时，热塑性弹性体的拉伸强度较小，一般小于10MPa，而当聚丙烯含量大于50％时，所制得的热塑性体的断裂伸长率又较小。从弹性体的制备技术来看，硫化过程往往在密炼机中进行，或者采用密炼、橡胶机造粒、再动态硫化的方法。硫化的工艺连续性需要改进和优化。另外，有部分热塑性弹性体的制备只是采用聚丙烯和热塑性弹性体产品进行简单的物理共混，并未涉及化学变化，因而制得的产品实际上只是一种物理共混产物。
技术实现思路
为了克服针上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种动态硫化聚丙烯/丁苯橡胶/顺丁二烯复合橡胶热塑性弹性体及其备方法，其技术方案选用丁苯橡胶，选用顺丁二烯橡胶，选用过氧化物进行动态硫化，选用顺丁二烯橡胶和聚丙烯都属于非极性材料，极性相容。丁苯橡胶和顺丁二烯橡胶有相同的丁二烯组分，两者的相容性好，因此，聚丙烯、顺丁二烯橡胶、丁苯橡胶的结合可以避免极性不同导致弹性体材料性能的下降，并能最大程度的发挥各组份的优势。采用密炼-开炼-双螺杆挤出动态硫化，可以提高生产效率，保证了产品的均匀性。本专利技术选用聚丙烯，制备的热塑性弹性体强度高，弹性好，耐冲击，加工性能好。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是包含复合橡胶和聚丙烯，复合橡胶和聚丙烯的质量比为4:6，其中复合橡胶包含有以下组分，以质量份数计：本专利技术还提供一种动态硫化聚丙烯/丁苯橡胶/顺丁二烯复合橡胶热塑性弹性体的制备方法。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术所制备的复合橡胶热塑性弹性体采用SBR:BR＝75:25的特定组合配方，材料的断裂伸长率最大为631.59％，较单一的SBR橡胶的断裂伸长率增加了29.33％。2、本专利技术采用防老体系为4010，弹性体的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量均达到最大值，且含量为1.5份时复合橡胶的拉伸强度最大,防老体系为4010时弹性体的熔融流动性最优。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合橡胶热塑性弹性体，其特征在于：包含复合橡胶和聚丙烯，复合橡胶和聚丙烯的质量比为4:6，其中复合橡胶包含有以下组分，以质量份数计：/n丁苯橡胶 75质量份；/n顺丁橡胶 25质量份；/n氧化锌 5质量份；/n硬脂酸 2质量份；/n白炭黑 40质量份；/n防老剂4010 2质量份；/n促进剂M 2质量份；/n促进剂DM 2质量份；/n升华硫 3质量份；/n增塑剂DOP 40质量份。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合橡胶热塑性弹性体，其特征在于：包含复合橡胶和聚丙烯，复合橡胶和聚丙烯的质量比为4:6，其中复合橡胶包含有以下组分，以质量份数计：
丁苯橡胶75质量份；
顺丁橡胶25质量份；
氧化锌5质量份；
硬脂酸2质量份；
白炭黑40质量份；
防老剂40102质量份；
促进剂M2质量份；
促进剂DM2质量份；
升华硫3质量份；
增塑剂DOP40质量份。


2.一种动态硫化聚丙烯/丁苯橡胶/顺丁二烯复合橡胶热塑性弹性体，其特征在于：包含复合橡胶和聚丙烯，所述复合橡胶和聚丙烯的质量比为4:6，所述复合橡胶包括以下组分，按重量份计：
丁苯橡胶50-100份；
顺丁二烯橡胶0-50份；
硫化剂3份；
促进剂2-4份；
防老剂0-2份；
填料0-40份；
增塑剂为0-40份；
所述的丁苯橡胶：顺丁二烯橡胶的质量比满足75:25。


3.根据权利要求1所述的动态硫化聚丙烯/丁苯橡胶/顺丁二烯复合橡胶热塑性弹性体，其特征在于：所述聚丙烯为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯，所述硫化剂为硫磺，所述促进剂为氧化锌、促进剂M、促进剂DM中的一种或多种组合，所述防老剂为防老剂4010、防老剂MB或防老剂1010，所述填料为白炭黑，所示增塑剂为DOP，用量0-40份。


4.一种制备权利要求2-3中任意一项所述的动态硫化聚丙烯/丁苯橡...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭旭锵，金辉乐，王舜，樊宏斌，杜晋辉，王宗垒，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33