[发明专利]一种高强度TPV材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及TPV材料技术领域，特别是一种高强度TPV材料及其制备方法。

背景技术

TPV是ThermoplasticVulcanizate的简称，中文名称为热塑性三元乙丙动态硫化弹性体或热塑性三元乙丙动态硫化橡胶，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。TPV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。TPV热塑性三元乙丙动态硫化弹性体将硫化橡胶材料通过动态硫化使三元乙丙橡胶EPDM以低于2微米尺寸的微粒分散在聚丙烯PP塑料基体中，把橡胶与塑料的特性很好的结合在一起，得到综合性能优异的高性能弹性体材料。

传统的TPV材料，由于其基础材料特性，其相对于同硬度的硫化橡胶来说，其强度性能相对较低，对于某些特殊的产品应用，在满足硬度的条件下，往往会强度不够，因此传统工艺中需要采用其他高强度材料来代替TPV材料，从而保证强度性能满足要求。

然而，TPV材料作为弹性体，其本身固有的弹性体优良物理力学性能，且可回收重复利用的优点使其在加工、制造行业具有着不可替代的作用。针对于此，开发一种满足硬度需求条件下具有较高强度性能的TPV材料成为必需。

发明内容

本发明提出了一种高强度TPV材料及其制备方法。所述TPV材料具有拉伸强度高、弹性变形性好的优点。

一种高强度TPV材料，其原料按重量份包括：

EPDM的重量份可以为31、33、35、37、42、46、48、52、56、57、59；聚丙烯的重量份可以为21、23、25、27、32、34、36、38；SEBS的重量份可以为5.9、6.3、6.8、7.1、8.7、9.3、9.8；POE弹性体的重量份可以为3.5、4.2、5.9、6.3、6.8、7.1、7.8；增塑剂的重量份可以为21、23、25、27、32、34、36、38；抗氧剂的重量份可以为1.2、1.5、1.7、1.9、2.1、2.3、2.5、2.8；光稳定剂的重量份可以为1.2、1.5、1.7、1.9、2.1、2.3、2.5、2.8；内润滑剂的重量份可以为1.2、1.5、1.7、1.9、2.1、2.3、2.5、2.8；交联剂的重量份可以为1.2、1.5、1.7、1.9、2.1、2.3、2.5、2.8。

优选地，所述EPDM为改性EPDM，制备所述改性EPDM包括：将马来酸酐加入EPDM中进行接枝反应，得到EPDM-g-MAH；再将PA6、三乙胺加入苯酚中，加热使固体溶解完全，向里加入溶有所述EPDM-g-MAH的二甲苯溶液，保温反应；冷却后将所得反应物料倒入二甲基甲酰胺中静置沉淀，过滤得到沉淀物，所述沉淀物经干燥后得到所述改性EPDM。

优选地，制备所述改性EPDM包括：将马来酸酐加入EPDM中进行接枝反应，得到接枝率为1-3％的EPDM-g-MAH；再将PA6、以PA6为基准的0.3-0.5wt％的三乙胺加入苯酚中，加热至140-160℃使固体溶解完全，向里加入溶有所述EPDM-g-MAH的二甲苯溶液，保温反应9-12h；冷却至常温后将所得反应物料倒入二甲基甲酰胺中静置沉淀1-2h，过滤得到沉淀物，所述沉淀物在85-90℃下真空干燥至恒重，即得到所述改性EPDM；其中EPDM与PA6的重量比为5-8:1。

优选地，制备所述改性EPDM包括：将马来酸酐加入EPDM中进行接枝反应，得到接枝率为1-3％的EPDM-g-MAH；再将PA6、以PA6为基准的0.3-0.5wt％的三乙胺加入苯酚中，加热至140-160℃使固体溶解完全，向里加入溶有所述EPDM-g-MAH的二甲苯溶液，保温反应9-12h；冷却至常温后将所得反应物料倒入二甲基甲酰胺中静置沉淀1-2h，过滤得到沉淀物，所述沉淀物在85-90℃下真空干燥至恒重，即得到所述改性EPDM；其中EPDM与PA6的重量比为5-8:1。

优选地，所述EPDM-g-MAH的接枝反应包括：将EPDM、自由基引发剂和添加剂预先混合后加入到密炼机中，当EPDM完全塑化后，分两次加入以EPDM为基准的6-8wt％的MAH，在160-180℃下密炼10-15min，经洗涤、过滤得到所述EPDM-g-MAH。

优选地，所述TPV材料中还包括5-10重量份的MAH-g-PP。