[发明专利]一种耐高温耐老化的热塑性弹性体材料

说明书

本发明公开了一种耐高温耐老化的热塑性弹性体材料，其原料按重量份包括：热塑性弹性体100份，丁腈橡胶15‑25份，酚醛树脂4‑10份，增强剂20‑40份，界面相容剂2‑4份，复合二氧化锆2‑6份，过氧化物硫化剂1‑2份，环烷油1‑2份，抗氧剂4‑8份，润滑剂1‑2份。热塑性弹性体包括：热塑性聚氨酯弹性体橡胶和乙烯‑丙烯酸丁酯共聚物。增强剂为聚丙烯纤维、碳纳米管、玄武岩纤维、聚硼酸酯纤维、纳米纤维素晶须中至少一种。界面相容剂为马来酸酐接枝乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物、马来酸酐接枝乙烯‑丙烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯‑辛烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯‑乙丙胶共聚物中至少一种。

技术领域

本发明涉及热塑性弹性体技术领域，尤其涉及一种耐高温耐老化的热塑性弹性体材料及其制备方法。

背景技术

热塑性弹性体TPE/TPR，又称人造橡胶或合成橡胶，是介于橡胶与树脂之间的一种新型高分子材料，不仅可以取代部分橡胶，还能使塑料得到改性，热塑性弹性体具有橡胶与塑料的双重性能和宽广的特性，它既具备传统交联硫化橡胶的高弹性、耐老化、耐油性各项优异性能，同时又具备普通塑料加工方更、加工方式广的特点，因此热塑性弹性体TPE/TPR材料已成为取代传统橡胶的最新材料。

目前所生产的热塑性弹性体材料，在某些(如密封圈)特殊领域，其耐高温性能不足，135℃×1000h的热老化试验后，材料会经常性能失效，老化速度加快，因此只能在短期内使用，便需要经常更换，对生产效率影响极大，而且材料随时可能失效，造成安全隐患。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐高温耐老化的热塑性弹性体材料及其制备方法。

一种耐高温耐老化的热塑性弹性体材料，其原料按重量份包括：热塑性弹性体100份，丁腈橡胶15-25份，酚醛树脂4-10份，增强剂20-40份，界面相容剂2-4份，复合二氧化锆2-6份，过氧化物硫化剂1-2份，环烷油1-2份，抗氧剂4-8份，润滑剂1-2份。

优选地，热塑性弹性体包括：热塑性聚氨酯弹性体橡胶和乙烯-丙烯酸丁酯共聚物。

优选地，热塑性聚氨酯弹性体橡胶和乙烯-丙烯酸丁酯共聚物的质量比为1： 0.2-0.6。

优选地，复合二氧化锆采用如下工艺制备：将氧化铝纤维、二氧化锆前驱体混合，真空研磨，1250-1300℃煅烧10-20min，冷却至室温，粉碎得到复合二氧化锆。

优选地，氧化铝纤维、二氧化锆前驱体的质量比为10-16：1-5。

优选地，增强剂为聚丙烯纤维、碳纳米管、玄武岩纤维、聚硼酸酯纤维、纳米纤维素晶须中至少一种。

优选地，抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，优选为2-叔丁基-4-甲基苯酚、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)或四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。

优选地，润滑剂为氯化石蜡、聚乙烯蜡、乙基硅油、苯甲基硅油中至少一种。

优选地，过氧化物硫化剂为过氧化二异丙苯、过氧化二苯甲酰、叔丁基过氧化氢、二叔丁基过氧化氢、1,1-双-(叔丁基过氧)环己烷、1,3-双(叔丁过氧异丙基)苯、过氧化苯甲酸叔丁酯中至少一种。

优选地，界面相容剂为马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-丙烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-乙丙胶共聚物中至少一种。

上述耐高温耐老化的热塑性弹性体材料的制备方法，包括如下步骤：

将热塑性弹性体、丁腈橡胶、酚醛树脂、复合二氧化锆、界面相容剂送入混炼机中，120-130℃混炼4-8min，然后送入双螺杆挤出机中挤出，得到挤出料；