[发明专利]一种热塑性硫化胶的制备方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及硫化胶技术领域，具体涉及一种热塑性硫化胶的制备方法。

 

背景技术

热塑性硫化胶是指在热塑性树脂中加入橡胶和硫化剂，在高温度场和高剪切场的混合器中，将树脂和橡胶熔融共混，同时橡胶产生原位化学交联，剪切分散于树脂中形成稳定的分散体系，从而制备出的一种新型弹性体。其主要由两部分组成，一是塑料作为连续相，二是橡胶作为分散相。通常，橡胶需要软化油或增塑剂与之配合，硫化剂和一些辅助助剂也是必不可少的。另外，为了降低成本或者提高某方面的性能，一些无机填料也会被添加。由于热塑性硫化胶既具有热塑性塑料的加工便利性，又具有热固性橡胶的高弹性，综合性能优异，成型工业流程简易，大大缩短了加工周期并能可回收重复利用，所以其制品广泛应用于各生产领域并逐步取代传统橡胶。

热塑性硫化胶传统的制备方法是：先将塑料和抗氧剂在高温混合器中熔融混合，再加入橡胶混合，然后加入加工助剂、填料、软化油混合均匀，最后加入硫化剂和促进剂边混合边进行动态硫化，制得热塑性硫化胶，冷却后造粒。在一定程度上，动态硫化技术不适用于制备低硬度和高流动性的热塑性硫化胶。这是因为为了得到低硬度的硫化胶就必须增加橡胶组分的含量，大量硫化胶粒子的存在，使得材料的弹性增加，但流动性明显下降，从而使得熔体容易破裂，难以实现挤出和注塑。如果减少橡胶含量，材料的硬度又会明显增加，也就是弹性下降。兼顾热塑性硫化胶的低硬度和高流动性，是制备热塑性硫化胶的难点。

中国专利公开号为CN1916055A的发明专利公开了一种提高热塑性硫化胶流动性的方法，其通过加入过氧化二异丙苯促使热塑性硫化胶中的PP降解，从而提高产品流动性，虽然热塑性硫化胶的流动性提高了，但以损失产品的强度为代价；同时，过氧化二异丙苯的加入会消耗动态硫化阶段加入的抗氧剂，带来产物老化性能的损失。公开号为CN101696279A的中国发明专利公开了一种动态硫化热塑性弹性体的制备方法，该方法通过预先准备反应性一步料、硫化剂母胶、促进剂母胶，然后将三种料共混熔融动态交联以制备热塑性硫化胶，虽然能有效分散硫化剂、促进剂，同时保证橡胶相的剪切分散，但制备工艺繁琐，产物的硬度相对较高。公开号为CN1508170A的中国发明专利公开了一种热塑性硫化胶的制备方法，该方法先将橡胶和塑料预混，再制备橡胶母胶，然后进行动态硫化，后期充油。该方法由于是在前期加入防老剂，会对动态硫化过程产生抑制，同时无法吸收动态硫化过程中产生的自由基；另外，该方法是将塑料一次性加入的，不利于硫化剂和促进剂及其它加工助剂在橡胶中的充分分散，不利于橡胶相的充分硫化和剪切分散，无法保证最终产品的机械性能。

综上所述，现有热塑性硫化胶的制备方法有待进一步改进。

 

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种热塑性硫化胶的制备方法，其能够制得高流动性、低硬度、低压缩永久变形的热塑性硫化胶。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种热塑性硫化胶的制备方法，其特征在于顺次包括以下步骤：

（1）制备橡胶和塑料预混料：将橡胶和部分塑料、填料、加工助剂熔融预混，参与预混的塑料的重量占所要制备的热塑性硫化胶中塑料总重量的20－60%；

（2）动态硫化：在步骤（1）的预混料中加入硫化剂、促进剂或者助交联剂，混合进行动态硫化；

（3）后期加入剩余塑料、软化油和防老剂：加入剩余的塑料、软化油和防老剂，继续混合均匀，即得到热塑性硫化胶，软化油的重量为塑料总重量的10－30%。

优选地，步骤（1）中熔融预混的温度为180－220℃，步骤（2）中动态硫化时间为5－10min。

本发明的制备方法的三个步骤均可以在密炼机、开炼机、双阶式双螺杆挤出机上连续进行，避免了分制母胶或母料所带来的繁琐制备工艺。由于单一双螺杆挤出机的行程短，比较难以保证较长的动态硫化时间，因此，本发明的制备方法优选在双阶式双螺杆挤出机中进行。双阶式双螺杆挤出机的上阶为单螺杆挤出机，能够高速运转，输送熔融和压实均混物料；双阶式双螺杆挤出机的下阶为双螺杆挤出机，可以实现较长时间的动态硫化的工艺要求。具体是：在双阶式挤出机的上阶加入橡胶和部分塑料、填料、助工助剂熔融预混，在其中部加入硫化剂、促进剂或助交联剂；在下阶的挤出段上进行动态交联；最后在下阶的中后部加入剩余塑料和防老剂，挤出后水冷造粒，得到热塑性硫化胶。

本发明所使用的配方为现有技术中常规的热塑性硫化胶的配方，具体各种组分如下：