热塑性硫化弹性体及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种热塑性硫化弹性体及其制备方法。该热塑性硫化弹性体包括热塑性塑胶、交联橡胶粒子、以及相容剂，其中该交联橡胶粒子分散于热塑性塑胶中，其中该交联橡胶粒子为一组合物的交联产物，该组合物包含乙烯共聚物与交联剂，其中该热塑性塑胶与该乙烯共聚物的重量比为3:17至1:1。重量比为3:17至1:1。重量比为3:17至1:1。

【技术实现步骤摘要】
热塑性硫化弹性体及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种热塑性硫化弹性体及其制备方法。

技术介绍

[0002]热塑性硫化弹性体(thermoplastic vulcanizates，TPV)具有以热固性弹性体分布其间的热塑性特质。相较于传统热可塑性弹性体(thermoplastic elastomer，TPE)，热塑性硫化弹性体在高温时具有热塑性以及在常温时具有可压缩性、抗永久变形性等优点，因此可应用至许多例如汽车工业、电子消费用品、包装材料、密封等领域中。
[0003]目前商品化的热塑性硫化弹性体(TPV)材料是以三元乙丙橡胶(ethylene propylene diene monomer，EPDM)/聚丙烯(polypropylene，PP)弹性体(EPDM/PP)为主。然而，三元乙丙橡胶/聚丙烯弹性体的拉伸强度及回弹性能较为不足，同时材料表面极性与其他热塑性弹性体(例如热塑性聚酯弹性体(thermoplastic polyester elastomer，TPEE)、热塑性聚氨酯弹性体(thermoplastic polyurethane elastomer，TPU)、或热塑性聚酰胺弹性体(thermoplastic Polyamide Elastomer，TPAE)等相比差异较大，导致彼此间的贴合强度不足。
[0004]虽然此领域在长期发展下已有多种研究与产品，然而其在工艺以及各种性质上仍存在多种问题，因此对于业界而言仍有改进的需求。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种热塑性硫化弹性体。根据本专利技术的实施例，该热塑性硫化弹性体可包括热塑性塑胶、交联橡胶粒子、以及相容剂。该交联橡胶粒子分散于热塑性塑胶中。该交联橡胶粒子可为一组合物的交联产物，该组合物可包括乙烯共聚物与交联剂，其中该热塑性塑胶与该乙烯共聚物的重量比可为3:17至1:1。
[0006]根据本专利技术的一些实施例，本专利技术提供一种热塑性硫化弹性体的制备方法。该热塑性硫化弹性体的制备方法包括：对一组合物进行熔融混炼工艺，得到共混物，以及将交联剂与该共混物混合，使该共混物中的乙烯共聚物进行动态交联工艺，得到热塑性硫化弹性体。其中，该组合物包含50
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85重量份的乙烯共聚物(ethylene copolymer)、15
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50重量份的热塑性塑胶、0.5
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10重量份的相容剂，其中该乙烯共聚物与该热塑性塑胶的总重为100重量份。此外，该交联剂的用量为0.2
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2重量份。
附图说明
[0007]图1为本专利技术实施例2提供的热塑性硫化弹性体(2)的扫描式电子显微镜图谱；以及
[0008]图2为比较例6提供的共混物(6)的扫描式电子显微镜图谱。
具体实施方式
[0009]以下针对本专利技术的热塑性硫化弹性体及其制备方法作详细说明。应了解的是，以下的叙述提供许多不同的实施例或例子，用以实施本专利技术的不同样态。以下所述特定的元件及排列方式仅为简单描述本专利技术。当然，这些仅用以举例而非本专利技术的限定。本专利技术中，用词“约”是指所指定的量可增加或减少为本领域技术人员认为一般且合理的大小的量。
[0010]根据本专利技术的实施例，本专利技术提供一种热塑性硫化弹性体。该热塑性硫化弹性体包括热塑性塑胶作为连续相、以交联橡胶粒子作为分散相、并利用相容剂增加热塑性硫化弹性体与乙烯共聚物(经交联反应形成交联橡胶粒子)在熔融混炼工艺中的相容性，并使所得的热塑性硫化弹性体的机械强度提升。本专利技术通过特定热塑性塑胶与乙烯共聚物的搭配及比例，并通过熔融混炼工艺与动态交联工艺，使交联橡胶粒子(乙烯共聚物与交联剂反应后所得)可形成微纳米化的分散颗粒，并且均匀的分散在热塑性硫化弹性体之中。因此，与传统合胶工艺(塑胶及橡胶在低温下进行混炼)相比，本专利技术的热塑性硫化弹性体具有较佳的拉伸强度、回弹性、加工性、可压缩性、抗永久变形、热稳定性、以及可发泡性。此外，本专利技术的热塑性硫化弹性体通过射出、挤出、发泡成型所得的产品，可进一步应用在运动用品及鞋用材料等领域中。
[0011]根据本专利技术的实施例，本专利技术的热塑性硫化弹性体的萧氏A(shore A)硬度可为约50A至90A，例如可为约55A、60A、65A、70A、75A、80A或85A。本专利技术的热塑性硫化弹性体的萧氏A(shore A)硬度为依据ASTM D2240所规定的方法测定。
[0012]根据本专利技术的实施例，本专利技术的热塑性硫化弹性体具有回弹性(resilience)，可为约40％至65％，例如可为约45％、50％、55％或60％。本专利技术的热塑性硫化弹性体的回弹性为依据ASTM D 2632
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92所规定的方法测定。
[0013]根据本专利技术的实施例，该热塑性硫化弹性体可包括热塑性塑胶、交联橡胶粒子、以及相容剂，其中该相容剂改善塑胶相(热塑性塑胶)与橡胶相(交联橡胶粒子)间的相容性，使交联橡胶粒子可均匀分散于热塑性塑胶中。根据本专利技术的实施例，该交联橡胶粒子为一组合物的交联产物，该组合物包括乙烯共聚物与交联剂。根据本专利技术的实施例，该热塑性塑胶与该乙烯共聚物的重量比可为约3:17至1:1，例如约4:16、5:15、6:14、7:13、8:12或9:11。若乙烯共聚物的含量过低，则所得的热塑性硫化弹性体的交联橡胶粒子的含量也会过低，导致所得的热塑性硫化弹性体的压缩变形率降低。若乙烯共聚物的含量过高，则所得的热塑性硫化弹性体因交联橡胶粒子含量过高而导致交联橡胶粒子的分散性降低(易在热塑性塑胶中聚集形成团聚物)，并降低所得的热塑性硫化弹性体的机械强度。
[0014]根据本专利技术的实施例，该热塑性硫化弹性体可包括连续相、分散相、以及相容剂，其中该连续相包括热塑性塑胶、以及该分散相包含多个交联橡胶粒子。该相容剂改善连续相(热塑性塑胶)与分散相(交联橡胶粒子)间的相容性，使交联橡胶粒子可均匀分散于热塑性塑胶中。根据本专利技术的一些实施例，该连续相可由该热塑性塑胶所构成、以及该分散相可由该多个交联橡胶粒子所构成。
[0015]根据本专利技术的实施例，该交联橡胶粒子的粒径可为0.2μm至5μm，例如约0.3μm、0.4μm、0.5μm、0.6μm、0.7μm、0.8μm、0.9μm、1μm、2μm、3μm或4μm。根据本专利技术的实施例，若在热塑性塑胶中的交联橡胶粒子的尺寸未适当地降低至本专利技术所述的范围内时，则所得的热塑性硫化弹性体的拉伸强度(tensile strength)、回弹性、压缩变形率等性质都会劣化。
[0016]根据本专利技术的实施例，该相容剂的含量可为约0.5wt％至10wt％(例如约1wt％、2wt％、3wt％、4wt％、5wt％、6wt％、7wt％、8wt％或9wt％)，以该热塑性塑胶与该乙烯共聚物的总重为基准。若相容剂的含量过低或无添加，则无法增加热塑性塑胶与乙烯共聚物(经交联反应形成交联橡胶粒子)在熔融混炼工艺中的相容性，使得交联橡胶粒子的粒径无法在0.2μm至5μm范围内，使得热塑性硫化弹性体的性质劣本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热塑性硫化弹性体，其特征在于，包括热塑性塑胶、交联橡胶粒子、以及相容剂，其中所述交联橡胶粒子分散于所述热塑性塑胶中，其中所述交联橡胶粒子为一组合物的交联产物，所述组合物包括乙烯共聚物与交联剂，其中所述热塑性塑胶与所述乙烯共聚物的重量比为3:17至1:1。2.根据权利要求1所述的热塑性硫化弹性体，其特征在于，所述相容剂的含量为0.5wt％至10wt％、以及所述交联剂的含量为0.2wt％至2wt％，以所述热塑性塑胶与所述乙烯共聚物的总重为基准。3.根据权利要求1所述的热塑性硫化弹性体，其特征在于，所述交联橡胶粒子的粒径为0.2μm至5μm。4.根据权利要求1所述的热塑性硫化弹性体，其特征在于，所述乙烯共聚物为乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、乙烯/丙烯酸共聚物、乙烯/丙烯酸酯共聚物中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的热塑性硫化弹性体，其特征在于，所述热塑性塑胶为聚丙烯、聚乙烯、聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚酰胺中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的热塑性硫化弹性体，其特征在于，所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶、马来酸酐接枝苯乙烯
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(乙烯
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丁烯)
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苯乙烯嵌段共聚物中的一种或多种。7.根据权利要求1所述的热塑性硫化弹性体，其特征在于，所述交联剂为过氧化物。8.根据权利要求1所述的热塑性硫化弹性体，其特征在于，所述组合物还包括：交联助剂，其中所述交联助剂的含量为0.1wt％至2wt％，以所述热塑性塑胶与所述乙烯共聚物的总重为基准。9.一种热塑性硫化弹性体的制备方法，其特征在于，包括：对一组合物进行熔融混炼工艺，得到共混物，其中所述组合物包含5...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴晋安，简福明，张纭溱，吴政龙，康文浩，林贵斌，翁英城，林士勋，
申请(专利权)人：台湾塑胶工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：