[发明专利]一种热塑性硫化橡胶弹性体组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及热塑性硫化橡胶弹性体组合物及其制备方法，具体涉及一种改善流动性的热塑性硫化橡胶弹性体组合物及其制备方法。

背景技术

商品化的热塑性硫化橡胶(TPV)主要为酚醛树脂硫化的PP/EPDM，是高度硫化的三元乙丙橡胶EPDM微粒分散在连续聚丙烯PP相中组成的高分子弹性体材料。热塑性硫化橡胶常温下的物理性能和功能类似于热固性橡胶，在高温下表现为热塑性塑料的特性，可以快速经济和方便地加工成型。

热塑性硫化橡胶的特点是具有良好的弹性和耐压缩变形性，业内一般对其的使用要求为70℃、22小时压缩永久变形低于40%。同时其耐环境、耐老化性优异，耐油耐溶剂性能与通用型橡胶不相上下，使用温度范围广（－60～150℃）等等，因此被广泛用于机械、汽车、电子电器等领域。

普通的热塑性硫化橡胶因为其中的交联EPDM成分导致其流动性差，对于某些制品，尤其是大型制品，流动性差的材料引起加工上的很多的问题，比如填充不满、表面有流痕、熔接痕等。CN101440184A提供了一种高流动性的动态硫化热塑性弹性体材料，该方法主要是通过添加5～20%聚乙烯蜡来提高流动性。聚乙烯蜡由于与聚丙烯相容性不好，容易析出，通常被用作润滑剂。大量添加有助于提高流动性，然而其带来的不利有两点：1，材料的力学性能下降明显；2，在注塑加工的过程中易形成模垢，影响注塑产品的表面及模具使用寿命。该方法含1～10%苯乙烯类橡胶，然而其并未对苯乙烯类橡胶进行定义和说明。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种改善流动性的热塑性硫化橡胶弹性体组合物及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的：本发明提供一种改善流动性的热塑性硫化橡胶弹性体组合物，它包括以下组分：

本发明还提供一种改善流动性的热塑性硫化橡胶弹性体组合物的制备方法，它包括以下步骤：

（1）将苯乙烯类热塑性弹性体与矿物油充分混合均匀；

（2）待苯乙烯类热塑性弹性体充分吸干油以后，加入三元乙丙橡胶、聚丙烯树脂、矿物填料、稳定剂如抗氧剂、加工助剂、酚醛树脂硫化剂，在混料机里混合均匀；

（3）将步骤（2）混合均匀的物料送入到双螺杆挤出机中，经双螺杆高速剪切、混炼、挤出、拉条、冷却、造粒。

本发明的热塑性硫化橡胶弹性体组合物的流动性相对于传统的TPV有所改善，从而解决因流动性引起的填充不满、流痕、熔接痕等问题。在此基础上基本保留TPV良好的弹性、耐压缩永久变形性、耐环境、耐老化性等优点。由于聚丙烯与苯乙烯类热塑性弹性体具有良好的相容性，因此本发明不需要额外添加相容剂。本发明所得到的热塑性弹性体硬度在30A～55D范围内自由调节，拉伸强度等机械性能也随之改变。

本发明的热塑性硫化橡胶弹性体组合物的制作工艺简单易行，可控性强。根据本发明所得到的热塑性硫化橡胶弹性体组合物在190-260℃注塑温度下得到的制品表面效果优异，表面具有柔顺性和舒适的手感，同时有减震、降噪的效果，可满足材料在机械、汽车、电子电器等行业领域的需求。

具体实施方式

在一个优选的实施方式中，本发明的热塑性硫化橡胶弹性体组合物包括以下组分：

本发明所述的三元乙丙橡胶EPDM的重均分子量优选为170000-220000，更优选为180000-210000,其中乙叉降冰片烯（ENB）的含量优选为3-7重量%，更优选为4-6重量%。优选的实例为乙叉降冰片烯（ENB）共聚橡胶,即ENB型EPDM。重均分子量低于140000的EPDM得到的TPV无论是机械性能还是压缩永久变形都不好。ENB质量含量低于3%，则不易完全动态硫化，也会导致械性能和压缩永久变形变差。

本发明所述的聚丙烯树脂选自均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯和无规共聚聚丙烯中的一种或一种以上，其230℃，2.16公斤下的熔融指数为2-50克/10分钟。

在本发明所述改善流动性的热塑性硫化橡胶弹性体组合物中，其优选的是，所述的氢化苯乙烯类热塑性弹性体，不含不饱和双键，选自苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物的一种或一种以上，其重均分子量一般为5000～250000。

在本发明所述改善流动性的热塑性硫化橡胶弹性体组合物中，其优选的是，所述的矿物油选自闪点高于200℃的饱和直链烷烃油或环烷烃油的一种或两种。