本发明专利技术公开了一种电性能改善的ＴＰＶ弹性体材料，由如下组分和重量百分比组成：聚丙烯１５～６０％、三元乙丙橡胶２０～６０％、高分子增容剂０．５～１０％、填料０．１～４０％、橡胶填充油１～６０％、改性剂０．５～１０％、交联剂０．５～１０％、交联助剂０．１～１０％、抗氧剂０．０１～２％，加工助剂０．０１～１０％。本发明专利技术采用炭纳米管作改性剂，利用ＴＰＶ的特殊相态结构和高分子增容剂与ＰＰ完全相容而与交联的橡胶不完全相容原理，使炭纳米管富集在连续的ＰＰ相，形成连续的导电网络结构，获得理想的电性能改善效果。添加量２％时表面电阻降低到１０６，添加５％时表面电阻降低到１０２，效果远远由于普通导电炭黑，加工流动性能保持良好，拓展了ＴＰＶ在抗静电材料和导电材料领域中的应用，具有广泛的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种TPV弹性体材料。
技术介绍
TPV是^Thermoplastic Vulcanization的简称，中文名称为热塑性动态硫化弹性 体或热塑性动态硫化橡胶，是高度硫化的橡胶微粒分散在连续塑料相中组成的一种弹性体 材料。TPV在常温下具有似于热固性橡胶的物理性能和功能特征，在高温下具有热塑性塑 料的熔融流动和反复加工的特性，具有成型加工方便、材料可循环利用、综合性能优良等优 点，现已广泛应用于汽车工业、建筑建材、电子电器、医疗卫生和消费用品等领域。随着TPV应用领域的不断扩展，对其性能的要求容易提高，有关功能化改性的研 究也逐步开展，如提高抗UV性能、改善阻燃防火性能、降低比重进行发泡改性、改善表面与 金属的粘结性能、抗静电的TPV等新产品不断得以开发。有关TPV抗静电改性的方法是在材料中添加导电炭黑，由于采用导电炭黑制备的 抗静电材料具有明显的“逾渗机理”，添加量一般较大，而且只有当其添加量超过临界值并 在材料中形成导电网络时，抗静电效果才能得以体现。北京化工大学的田洪池等人研究了 导电炭黑/TPV复合材料的导电性能，结果表明随着导电炭黑用量增大，材料的体积电阻 率减小，导电炭黑用量小于10份时材料的体积电阻率较大，导电炭黑用量达到15份后复合 材料的体积电阻率降低到IO3并趋于稳定。EPDM/PP共混比对导电性能有较大的影响，EPDM/ PP共混比从30/70增大到50/50，复合材料的体积电阻率减小；EPDM/PP共混比大于50/50 后，随着共混比增大，复合材料的体积电阻率呈增大趋势。田洪池等人发现炭黑/TPV复合 材料具有导电奇异性交联的橡胶相的存在对导电炭黑粒子既产生排斥效应，又产生阻隔 效应；前者对导电网络的形成有利，而后者正相反。当低橡胶相含量较低时，随橡胶相含 量增加，复合材料电阻呈下降趋势；当橡胶含量较高时，随橡胶相含量增加，复合材料的电 阻升高。上海日之升的杨涛等人研究了导电炭黑改性的抗静电TPV，添加了 3 5%的导电 炭黑，并采用聚乙烯蜡作为导电炭黑的分散剂，目的在于改善炭黑的分散，提高表面电阻的 均勻性和稳定性，表面电阻仅达到101(1，只能满足抗静电的要求。上海日之升的唐倬等人采 用高结构的导电炭黑4 8%、同时添加聚乙烯蜡为分散剂，材料的表面电阻率降低到102， 但该专利技术对于较低添加量(如低于2%)的抗静电效果没有进行研究。此外，由于聚乙烯蜡 与聚丙烯的相容性较差，添加量太高时容易析出，对于产品的后续使用可能会造成一些意 想不到的困扰。实践和理论都表明由于炭黑对橡胶具有较大的补强效应，炭黑在较高填充 量时，会引起材料的加工流动性能下降、断裂伸长率降低等负面效应。因此，减少抗静电改 性剂用量、避免低分子组分的析出、同时能达到理想的抗静电或导电效果是本领域未来的 发展方向。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种抗静电改性剂添加量少、加工性能保持良好、表面电阻降低的TPV热塑性弹性体材料。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案一种TPV热塑性弹性体材料，由如下组分及重量百分比组成聚丙烯15 60%、三元 乙丙橡胶20 60%、高分子增容剂0. 5 10%、填料0. 1 40%、橡胶填充油1 60%、改 性剂0.5 10%、交联剂0.5 10%、交联助剂0. 1 10%、抗氧剂0.01 2%、加工助剂 0. 01 10% ；所述改性剂为炭纳米管。所述的碳纳米管是一种由六边形炭原子构成的由几层到几十层的同轴圆管，呈中 空筒状结构，圆筒直径为零点几个纳米到几十纳米，长度为几十纳米至微米级，优选外径 10-20nm、长度0. 5-30um的炭纳米管。炭纳米管这种特殊的中空结构，赋予其很低的堆积密 度，在塑料基体中更容易形成连续的导电网络。所述的聚丙烯是一种全同立构聚丙烯，其特征在于两个结构链之间的缺陷具有大 于70的作为统计平均值的平均全同立构嵌段长度，优选至少75，更优选80的平均全同立构 嵌段长度。所述的全同立构聚丙烯重均分子量(Mw)为20000 900000g/mol，更优选Mw为 40000 800000g/mol。所述的全同立构聚丙烯数均分子量(Mn)为10000 500000g/mol，更优选Mn为 20000 400000g/mol。所述聚丙烯的分子量分布宽度(MWD)用重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)的比 值来表示，优选分子量分布宽度比较低的聚丙烯，MWD的范围为2 5，更优选的MWD范围为 2. 5 4。所述的聚丙烯的熔点至少155°C，优选至少158°C，更优选160°C以上的。所述的三元乙丙橡胶是指门尼粘度为25 90、含有不饱和第三单体0. 5 10%、 乙烯含量为50 75%的乙烯、丙烯和第三单体的三元共聚物，优选门尼粘度为35 80、不 饱和第三单体2 8 %、乙烯含量为55 70%的三元乙丙橡胶。所述的高分子增容剂是聚丙烯与马来酸酐、丙烯酸及其酯类、甲基丙烯酸缩水 甘油酯等功能单体的接枝物或共聚物，或者它们的混合物，分别用PP-g-MAH、PP-g-AA、 PP-g-GMA来描述。所述的高分子增容剂的接枝率不小于0. 5%，优选接枝率大于1 % ；用量0. 5 10%，优选1 7%。添加上述高分子增容剂的作用是高分子增容剂中的功能基团与炭纳 米管发生化学或物理作用，帮助其在聚丙烯中的分散；而高分子增容剂中的丙烯嵌段与PP 具有良好的相容性，使炭纳米管富集在PP相，提高PP相中炭纳米管的相对含量。动态硫化 后，TPV形成以PP为连续相、交联的橡胶为分散相的“海一岛”结构，从而在较低添加量的情 况下就能形成连续的导电网络，获得良好的抗静电或导电性能。所述的填料可以是滑石粉、硫酸钡、碳酸钙、硅灰石、高岭土、粘土、陶瓷微珠、玻璃 纤维等其中的一种或几种的混合物，优选滑石粉、硅灰石、高岭土中的一种或几种的混合 物。所述的橡胶填充油是指白矿油、环烷油中的一种或两种的混合物。所述的改性剂是一种炭纳米管(CNT)。所述的交联剂是指酚醛树脂(如SP1045或SP2045等)、过氧化物(如DCP、BIPB、双二五等)等，交联剂的加入能引发EPDM产生交联，从而形成三维网络结构的橡胶相。所述的交联助剂是指金属卤化物(如SnCl2),仅在采用非卤代酚醛树脂为交联剂 时添加；而(异)氰酸酯类(TAC、TAIC)、二乙烯苯类等、丙烯酸酯类交联助剂在采用过氧化物 为交联剂时添加。所述的抗氧剂是指酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种，或者其中多种的组 合物。酚类抗氧剂如BHT、1010、1076、1790等，亚磷酸酯类抗氧剂如168、6沈等。所述的加工助剂为硬脂酸、硬脂酸盐、金属氧化物、硅油或聚硅酮中的一种或多种 混合物，在熔融混合或后续成型加工过程中能改善加工性能。此外，根据需要，本专利技术不排除在上述组分特征的基础上添加各种着色剂，着色剂 的加入在于赋予材料一定的颜色，着色剂包含无机着色剂、有机着色剂等组分。所述电性能改善的TPV弹性体材料的制备方法是通过熔融共混法进行，将所有组 分采用熔融混炼设备一步完成动态硫化。所述电性能改善的TPV弹性体材料的制备方法是可以采用预先制备预混料(包含 除交联剂以外的所有组分)，然后将预本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种ＴＰＶ热塑性弹性体材料，其特征在于由如下组分及重量百分比组成：聚丙烯１５～６０％、三元乙丙橡胶２０～６０％、高分子增容剂０．５～１０％、填料０．１～４０％、橡胶填充油１～６０％、改性剂０．５～１０％、交联剂０．５～１０％、交联助剂０．１～１０％、抗氧剂０．０１～２％、加工助剂０．０１～１０％；所述改性剂为炭纳米管。
【技术特征摘要】
1.一种TPV热塑性弹性体材料，其特征在于由如下组分及重量百分比组成聚丙烯 15 60%、三元乙丙橡胶20 60%、高分子增容剂0. 5 10%、填料0. 1 40%、橡胶填充 油1 60%、改性剂0. 5 10%、交联剂0. 5 10%、交联助剂0. 1 10%、抗氧剂0.01 2%、加工助剂0.01 10% ；所述改性剂为炭纳米管。2.如权利要求1所述的TPV热塑性弹性体材料，其特征在于所述炭纳米管是由六边形 炭原子构成的由几层到几十层的同轴圆管，呈中空圆筒状结构，圆筒直径为零点几个纳米 到几十纳米，长度为几十纳米至微米级。3.如权利要求1所述的TPV热塑性弹性体材料，其特征在于所述聚丙烯是一种全同立 构聚丙烯，两个结构链之间的缺陷具有大于70的作为统计平均值的平均全同立构嵌段长 度。4.如权利要求1所述的TPV热塑性弹性体材料，其特征在于所述聚丙烯的重均分子 量为20000 900000g/mol、数均分子量Mn为10000 500000g/mol、分子量分布宽度为2. 5 4。5.如权利要求1所述的TPV热塑性弹性体材料，其特征在于所述全同立构聚丙烯的熔 点大于155°C。6.如权利要求1所述的TPV热塑性...
【专利技术属性】
技术研发人员：阳范文，肖鹏，陶四平，宁凯军，叶南飚，何浏伟，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，上海金发科技发展有限公司，绵阳东方特种工程塑料有限公司，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]
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