[发明专利]热塑性硫化橡胶组合物及热塑性硫化橡胶的制备方法

说明书

本发明涉及橡胶领域，公开了热塑性硫化橡胶组合物及热塑性硫化橡胶的制备方法，该组合物中含有聚丙烯弹性体，该聚丙烯弹性体中含有聚丙烯和交联的乙丙橡胶；无机填料，所述无机填料选自炭黑、滑石粉、碳酸钙、蒙托土、高岭土和白炭黑中的至少一种；以及任选含有操作油。本发明提供的制备热塑性硫化橡胶的方法大大简化了TPV制备工艺，并且能够获得性能优异的热塑性硫化橡胶。

技术领域

本发明涉及橡胶领域，具体地，涉及一种热塑性硫化橡胶组合物以及一种热塑性硫化橡胶的制备方法。

背景技术

热塑性硫化橡胶(TPV)属于热塑性橡胶，既具有热塑性塑料的高温可重复加工性，又具有硫化橡胶常温下的弹性。

传统TPV材料采用动态硫化技术制备而成。橡胶与塑料熔融共混的同时，橡胶相在硫化剂及剪切、热的作用下，发生硫化；橡胶相发生交联反应的同时，在剪切作用下尺寸变小，形成微米级的硫化橡胶分布在塑料连续相中，形成“海-岛”结构的热塑性弹性体。其加工工艺相对传统硫化橡胶简单，废次品及边角料还能重复利用。

传统制备TPV的典型加工工艺如CN1059533A所述，在密炼机或开炼机上将橡胶与助剂、填料及交联体系等进行混炼，得到母胶，再在挤出机的强剪切下，与塑料进行共混，橡胶发生动态硫化，形成热塑性硫化橡胶，涉及的工艺比较复杂，该方法中提前加入交联体系，会在混炼过程中就提前发生交联，影响硫化橡胶的微米级尺寸的分布。CN1944497A中也阐述了特定的加工工艺：首先将塑料在高温混合器中预先熔融，再加入橡胶一起混合，然后加入填料、助剂、软化剂等混合均匀，再加入硫化剂和促进剂进行动态硫化，最后得到TPV。此类方法涉及的加工工序更加适合于实验室阶段的研究用，只能使用高温混合器，能耗、物耗及可操作性均不利于工业化生产。

CN102532724A公开了一种采用一步法制备热塑性动态硫化橡胶的方法，该方法包括在混合设备(高速混合器)中加入橡胶、塑料、填料和其他加工助剂，混合均匀后，经主进料口加入双阶双螺杆挤出机中，待塑料在双螺杆挤出机中熔融后，加入软化剂、有机过氧化物硫化体系和/或酚醛树脂硫化体系、其他功能助剂，经动态硫化后得到热塑性动态硫化橡胶。该制备方法需要采取动态硫化步骤，并不节能环保。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够在不必经过动态硫化的步骤的前提下仅通过组合物成分的共混而得到性能良好的热塑性硫化橡胶的制备方法，以及能够制备性能良好的热塑性硫化橡胶的热塑性硫化橡胶组合物。

本发明的发明人在研究中发现，采用含有聚丙烯和交联的乙丙橡胶的聚丙烯弹性体与无机填料等相互配合时，能够在不必经过动态硫化的步骤的前提下仅通过组合物成分的共混而得到性能良好的热塑性硫化橡胶。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供一种热塑性硫化橡胶组合物，该组合物中含有：

聚丙烯弹性体，该聚丙烯弹性体中含有聚丙烯和交联的乙丙橡胶；

无机填料，所述无机填料选自炭黑、滑石粉、碳酸钙、蒙托土、高岭土和白炭黑中的至少一种；以及

任选含有操作油。

第二方面，本发明提供一种热塑性硫化橡胶的制备方法，该方法包括：将聚丙烯弹性体与无机填料或者与无机填料以及操作油进行共混，所述丙烯弹性体含有聚丙烯和交联的乙丙橡胶，所述无机填料选自炭黑、滑石粉、碳酸钙、蒙托土、高岭土和白炭黑中的至少一种。

本发明的前述制备热塑性硫化橡胶的方法大大简化了TPV制备工艺，并且能够获得性能优异的热塑性硫化橡胶。

本发明的方法仅需要将聚丙烯弹性体与无机填料或者与无机填料以及操作油等通过普通挤出机共混，即可得到TPV材料，避免了在挤出机中的动态硫化反应，避免了三元乙丙橡胶对TPV制备所带来的限制，更重要的是，该方法制备TPV时具有更加节能环保的优点。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。