[发明专利]一种高密度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，特别是一种高密度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，其密度基本是小于1g/cm3，但是在某些特殊场合，对TPV材料的密度要求很高，并且在要求其具有一定密度的同时，还要求其具有优良的力学性能，因此传统工艺中需要采用其他高密度材料来代替TPV材料，从而保证密度、力学性能满足要求。

然而，TPV材料作为弹性体，其本身固有的弹性体的优良物理力学性能，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，开发一种具有较高密度，同时有具有良好力学性能的TPV材料成为必需。

发明内容

本发明提出了一种高密度TPV材料及其制备方法，所述高密度TPV材料的密度大于1.2g/cm³的同时还保有较高的力学性能。

一种高密度TPV材料，其原料按重量份包括：

在具体实施方式中，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5.5、5.9、6.3、7.1、7.7、8.6、9；增塑剂的重量份可以为21、23、25、27、32、34、36、38；碳酸钙的重量份可以为10.5、11.6、12.1、12.7、13.2、13.8、14.5；高密度填料的重量份可以为15.5、16.6、17.2、17.9、18.4、19.1、19.8；偶联剂的重量份可以为3.5、3.6、4.1、4.2、4.6、4.9；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；硫化剂的重量份可以为1.2、1.5、1.7、1.9、2.1、2.3、2.5、2.8。

优选地，EPDM是由乙烯、丙烯和非共轭二烯在催化剂条件下聚合得到的三元共聚物，非共轭二烯为亚乙基降冰片烯或者双环戊二烯，乙烯、丙烯和非共轭二烯的摩尔比为60-80:15-30:3-10。

优选地，所述SEBS为马来酸酐接枝SEBS、丙烯酸酯接枝SEBS中的一种或两种的混合物。

优选地，所述聚丙烯为均聚型聚丙烯、共聚型聚丙烯中的一种或两种的混合物；优选地，所述聚丙烯的重均分子量为20000-900000、数均分子量为10000-500000、分子量分布宽度为2.5-4。

优选地，所述高密度填料为氧化锌、硫酸钡、铅粉中的一种或多种的混合物；优选地，所述氧化锌的密度为5.5-5.7g/cm³，粒径为325-1500目；所述硫酸钡的密度为4.3-4.5g/cm³，粒径为325-1500目；所述铅粉的密度为7.0-7.3g/cm³，粒径为325-1500目。

优选地，所述碳酸钙为粒径为0.1-10μm的重质碳酸钙。

优选地，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、铝钛偶联剂中的一种或多种的混合物，优选地，所述偶联剂为硅烷偶联剂，所述硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种或两种的混合物。

优选地，所述硫化剂由硫化剂和硫化助剂组成；硫化剂为酚醛树脂或过氧化物；当采用酚醛树脂作为硫化剂时，硫化助剂为金属卤化物；当采用过氧化物作为硫化剂，氰酸酯类、二乙烯苯类或丙烯酸酯类为硫化助剂。

优选地，所述抗氧剂为酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、含硫类抗氧化剂中的一种或多种的混合物；