[发明专利]热塑性硫化橡胶组合物和热塑性硫化橡胶及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及热塑性弹性体领域，公开了一种热塑性硫化橡胶组合物和热塑性硫化橡胶及其制备方法与应用。该组合物中含有以下组分：丁腈橡胶、尼龙、阻燃剂、防老剂、抗氧剂、稳定剂、加工助剂、硫化剂和硫化助剂。本发明的组合物中，将烷基次膦酸金属盐和/或木质素引入丁腈橡胶/尼龙共混体系中，协同复配防老剂、抗氧剂、稳定剂、聚酰胺类加工助剂、硫化剂和硫化助剂等配合剂，确保体系加工性能和力学性能优异的情况下，获得具有耐油性能和阻燃性能优异的热塑性硫化橡胶，还能够使弹性体获得较低的低温模量和较好的挤出质量。

技术领域

本发明涉及热塑性弹性体技术领域，具体地，涉及一种热塑性硫化橡胶组合物和热塑性硫化橡胶及其制备方法与应用。

背景技术

热塑性硫化橡胶是通过动态硫化(熔体混合期间将橡胶硫化)使得橡胶颗粒均匀分散在热塑性材料相中，进行工艺考量时必须综合考虑橡塑的加工特性。

在热塑性硫化橡胶研发中，丁腈橡胶/尼龙(NBR/PA)热塑性弹性体具有良好的力学性能、加工性能和耐油性能，而且NBR/PA动态硫化体系最有潜力在汽车零部件中实现对硫化橡胶的替换和轻量化。因此，NBR/PA动态硫化体系成为热塑性弹性体领域的研究热点。

同时，随着汽车零部件对阻燃性能的要求越来越高，热塑性弹性体耐油阻燃成为科研开发的一个重要领域。

近年来，尼龙阻燃研究主要包括氢氧化镁(MH)为代表的无机阻燃剂、以三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)、三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)为代表的含氮阻燃剂(三聚氰胺基阻燃剂)以及磷系阻燃剂。然而，上述阻燃剂存在阻燃效率低、具有毒性或颜色等缺陷，限制了上述阻燃剂在热塑性弹性体中的应用。

因此，如何获得力学性能、加工性能、耐油性能和阻燃性能优异的NBR/PA动态硫化体系，对于热塑性弹性体的进一步科研开发具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是在保证力学性能和加工性能的前提下克服现有技术中NBR/PA热塑性弹性体阻燃性差的问题。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种热塑性硫化橡胶组合物，该热塑性硫化橡胶组合物中含有各自独立保存或者两者以上混合保存的以下组分：

丁腈橡胶、尼龙、阻燃剂、防老剂、抗氧剂、稳定剂、加工助剂、硫化剂和硫化助剂；

所述阻燃剂为烷基次膦酸金属盐和/或木质素；

所述烷基次膦酸金属盐的分子式为(R₁R₂POO^-)_nMⁿ⁺；其中，

R₁、R₂各自独立地选自C_1-6的烷基、苯基中的至少一种；

M选自第IIA族、第IIB族、第ⅢA族金属元素中的任意一种；

n为1-4的整数；

所述加工助剂选自重均分子量10000-15000的聚酰胺中的至少一种；

在所述热塑性硫化橡胶组合物中，相对于100重量份的所述丁腈橡胶，所述尼龙的含量为30-80重量份，所述阻燃剂的含量为8-30重量份，所述防老剂的含量为0.1-3重量份，所述抗氧剂的含量为0.2-2重量份，所述稳定剂的含量为0.2-3重量份，所述加工助剂含量为3-10重量份，所述硫化剂的含量为0.4-5重量份，所述硫化助剂的含量为0.2-4重量份。

本发明第二方面提供一种制备热塑性硫化橡胶的方法，该方法包括：将上述热塑性硫化橡胶组合物中的各组分依次进行混炼和硫化。

本发明第三方面提供由本发明第二方面所述的方法制备得到的热塑性硫化橡胶。