[发明专利]尼龙/溴化丁基橡胶热塑性弹性体及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料应用领域，尤其涉及用于制备动态硫化的热塑性弹性体，属于高分子材料加工领域。

背景技术

兼有热塑性和弹性的聚合物共混物一般是通过把一种热塑性的塑料与一种弹性体组合物（橡胶）以一种使弹性体以不连续的微粒相紧密而均匀地分散到热塑性塑料的连续相中的方式共混而得到的。早期的有关共混型硫化的弹性体的研究工作发现于USP.3,037,954，这篇文献公开了静态硫化技术和动态硫化技术，在动态硫化技术中使可硫化的弹性体分散在树脂状的热塑性聚合物中，并且在连续搅拌和剪切聚合物共混物的同时使弹性体硫化。产生的共混物（硫化橡胶或动态硫化的共混物）是一种弹性体在未硫化的热塑性聚合物（例如聚丙烯）的基材中的微凝胶分散液，例如丁基橡胶、氯化丁基橡胶、聚丁二烯或聚异丁烯在其中的分散体，从而使这种技术得到了显著的发展。

USP.5,525,668与USP.5,397,835涉及一种新型热塑性弹性体的制备方法。是将含有官能化EPM或EPDM的聚烯烃弹性体材料分散到聚酰胺树脂中，然后将弹性体相硫化的过程。弹性体相以细微的颗粒形态分散在聚酰胺树脂相中，形成的混合物整体具有热塑性特征。得到的共混物可以用于制备弹性体材料而不需要另加一道单独的硫化过程。

与本发明相近的技术是：工程塑料应用2010，第38卷，第2期PA6/BIIR动态硫化合金的制备、性能与应用(邓旭)公开了一种以尼龙6与溴化丁基橡胶动态硫化共混性热塑性弹性体，所使用的相容剂为马来酸酐，所制备的热塑性弹性体材料虽然具有良好的力学性能，但存在以下缺陷：一是由于尼龙6的加工温度在220℃左右，与溴化丁基橡胶的硫化温度不匹配，加工出来的材料弹性低、永久变形大、硬度高，不适宜用做气密性材料；二是由于单纯用马来酸酐做为增容剂，制备出来的热塑性弹性体中存在酸酐基团，因酸酐基团对人体有强刺激作用，使生产人员流泪、过敏、咳嗽等不适反应。

发明内容

本发明的目的是提供一种材料强度高、永久变形小、弹性好、无毒副作用且成本低的尼龙/溴化丁基橡胶热塑性弹性体，这种热塑性弹性体广泛应用于各个领域，尤其适用于做气密性材料。

本发明同时提供这种热塑性弹性体的制备方法。

技术方案是：

一种尼龙/溴化丁基橡胶热塑性弹性体，它是由（75-100）份溴化丁基橡胶和（30-200）份三元共聚尼龙组成的橡胶共混物与交联体系密炼而成的热塑性弹性体；

上述交联体系为硫磺交联体系I、氧化锌交联体系Ⅱ、过氧化物交联体系Ⅲ、或过氧化物交联体系Ⅳ；优选过氧化物交联体系Ⅳ。

其中交联体系组分以橡胶相100份计分别为：

（1）硫磺交联体系Ⅰ组分为：

（A）硫磺，简写为S                   1-5份；

（B）氧化锌，简写为ZnO               2-10份；

（C）硬脂酸，简写为SA                1-3份；

（D）二硫化四甲基秋兰姆，简写为TMTD  0.5-2份；

（E）二硫化二苯并噻唑，简写为DM      0.2-1份；

（2）氧化锌交联体系Ⅱ组分为：

（A）氧化锌，简写为ZnO                   5-15份；

（B）硬脂酸，简写为SA                    1-3份；

（C）二乙基二硫代氨基甲酸锌，简写为EZ    1-3份；

（3）过氧化物交联体系Ⅲ组分为：

（A）过氧化二异丙苯，简写为DCP           1-10份；

（B）氧化锌，简写为ZnO                   2-10份；

（C）硬脂酸，简写为SA                    1-3份；

（4）过氧化物交联体系Ⅳ组分为：

（A）过氧化二异丙苯，简写为DCP           1-10份；

（B）N,N’-间苯撑马来酰亚胺PDM           0.5-5份；

（C）硬脂酸，简写为SA                    1-2份；

为了提高相容性，在橡胶相中还可以另加（0—25）份的增容剂。增容剂为氯化聚乙烯（简称CPE）或马来酸酐接枝的聚乙烯辛烯共聚物（简称POE-G-MAH）等等，优选氯化聚乙烯；

上述三元共聚尼龙优选尼龙6、尼龙66和尼龙1010共聚尼龙；