[发明专利]一种提高聚丙烯基热塑性硫化胶性能的方法

说明书

本发明公开了一种提高聚丙烯基热塑性硫化胶性能的方法，该制备方法包括：将制备好的热塑性硫化胶混合成核剂，经过后加工工艺调控材料内部晶型含量。本发明通过控制成核剂在热塑性硫化胶中的作用，改变了热塑性硫化胶内部连续相的晶型结构。通过晶型的调控，进一步提升了材料的弹性和力学性能，实现在后加工过程中提升热塑性硫化胶的性能。方法过程简单，可操作性强，普遍适用于聚丙烯基热塑性硫化胶。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，进一步地说，是涉及一种提高聚丙烯基热塑性硫化胶性能的方法。

背景技术

热塑性硫化胶(TPV)是一种通过动态硫化反应加工技术得到的特殊的热塑性弹性体。大量的橡胶相和少量的塑料相熔融共混时，橡胶相在交联剂作用下发生化学交联，粘度增大，同时在高温及机械剪切作用下，橡胶塑料熔融共混物发生相反转，大量的橡胶相破碎成微米颗粒并均匀的分散于少量的塑料相中，最后形成特殊的海-岛结构。这种特殊结构使得热塑性硫化胶既具有传统橡胶的弹性和柔软性，又有塑料的可热塑加工和可回收利用的性能。TPV的弹性和力学性能的主要取决于材料微观结构和两相性能。如今开发了许多体系和不同功能的TPV体系来适应市场中的需求，然而普遍来说其力学性能和弹性较传统橡胶的弹性和力学性能还有一定的差距。同时，TPV的性能必须在制备中完成调控，这是现有技术上的一个特点。如若在后加工过程中，通过一种方法可以提高材料的力学性能和弹性，可以进一步实现TPV材料的高性能化并拓宽应用范围。

聚丙烯基热塑性硫化胶是热塑性硫化胶中一大类体系，具有广泛的运用，但其改性优化研究重点主要集中在热塑性硫化胶的制备过程中。CN103756129A公开了一种三元乙丙橡胶/聚丙烯热塑性弹性体及其制备工艺，在三元乙丙橡胶中加入固体煤焦油、滑石粉等，混炼后与聚丙烯进行共混，制得高强度和物理机械性能的混炼胶。CN1687218A公开了一种三元乙丙橡胶/聚丙烯热塑性弹性体的制备方法，其选择采用双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物作为硫化剂，以替代部分硫磺组成平衡硫化体系消除硫化返原现象，制备力学性能良好的混炼胶。CN103012875A公开了一种反式聚异戊二烯和聚丙烯的热塑性硫化胶及其制备方法，通过橡胶配方的调整，制备出力学性能良好的热塑性硫化胶。CN1304428A公开了一种烯烃橡胶和聚丙烯聚合物热塑性弹性体组合物的制备,制备过程中的组合物可包括增塑剂、抗氧化剂、填料、橡胶加工油等的其它加工助剂，使得该弹性体在保持优良的物理性能的同时具有提高的加工性能。

目前针对热塑性硫化胶的性能改进主要以改进配方为主。在制备过程中实现性能提升的方法较为复杂，受影响因素多，且大多不具有普适性。

发明内容

为进一步提升聚丙烯基热塑性硫化胶的性能，尤其是力学性能和弹性，且实现在后加工中进行调控，本发明提供了一种提高聚丙烯基热塑性硫化胶的性能的方法。本发明通过向聚丙烯基热塑性硫化胶中引入成核剂，同时通过温度等加工条件的控制，适当提高了材料中的β晶含量。经过验证，这种方法在后加工中成功提高了热塑性硫化胶的弹性和力学性能。

本发明的目的之一是提供一种提高聚丙烯基热塑性硫化胶性能的方法，包括以下步骤：

(1)成核剂添加：将热塑性硫化胶与成核剂混合，进行熔融共混、造粒；

(2)热加工：将步骤(1)所得的混合物进行高温热加工，温度为180～220℃，时间为5～10min，优选温度为200～220℃，优选时间为8～10min；

(3)冷却定型：将步骤(2)所得产物冷却定型，温度为30～60℃，优选温度为30～40℃，时间为3～5min。

其中，以重量份数计，聚丙烯基热塑性硫化胶100份，成核剂0.01～2份，优选成核剂0.05～1.5份。

所述成核剂选择本领域常用的成核剂，优选为稀土类、稠环芳烃类、有机酸及盐类或酰胺类中的至少一种，更优选芳香酰胺成核剂TMB-5、稀土β成核剂WBG、双偶氮黄或邻苯二甲酸钙中的至少一种。