CN104629191B - 橡塑共混组合物、动态硫化热塑性弹性体及其制备方法 - Google Patents

橡塑共混组合物、动态硫化热塑性弹性体及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种橡塑共混组合物、动态硫化热塑性弹性体及其制备方法，本发明采用动态硫化技术将聚1‑丁烯、三元乙丙橡胶、硫化体系、补强剂混合密炼制备动态硫化热塑性弹性体。该方法成功实现橡胶的相反转，三元乙丙橡胶以微米级交联粒子的状态均匀地分散于聚1‑丁烯连续相中。本发明中热塑性弹性体制备方法简便易行，产品的具有较低的加工温度、较好的强度、耐磨性和耐永久变形能力。

Description

橡塑共混组合物、动态硫化热塑性弹性体及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种用于制备动态硫化热塑性弹性体的橡塑共混组合物、该组合物制备的热塑性弹性体及其制备方法。
背景技术
热塑性弹性体在高温时可以像塑料一样塑性加工，常温下又具有类似橡胶的高弹性，其加工余料可以重复利用，在一定程度降低了热固性橡胶的高能耗、高污染问题，解决了复杂橡胶件的加工和废旧橡胶制品的回收问题。动态硫化热塑性弹性体是目前研究热点问题之一。
热塑性弹性体广泛的应用于汽车行业、交通器材、建筑建材和消费用品等领域，如汽车中常见的密封条和密封件、建筑建材中的建筑伸缩缝、动力部件密封条等大多由热塑性弹性体制备而成。目前已经商业化的动态硫化热塑性弹性体有聚丙烯/三元乙丙橡胶、聚乙烯/三元乙丙橡胶、聚丙烯/丁腈橡胶等，其中以聚丙烯/三元乙丙橡胶热塑性弹性体应用最为广泛。
但传统的三元乙丙橡胶/聚丙烯热塑性弹性体由于受到聚丙烯基体本身性能的限制，存在耐磨性差、耐油性差、加工温度较高等一系列的问题，这些问题限制了热塑性弹性体在一些领域中的应用范围。
专利CN201010224510公开了一种由三元乙丙橡胶、聚丙烯和丁腈橡胶制备的热塑性弹性体，通过将具备高耐油性和气密性的丁腈橡胶引入热塑性弹性体，制备了一种具有良好耐油性、耐磨性和气密性的热塑性弹性体，但该发明增加了橡胶相的种类和用量，提高了橡胶相分散的难度，且其仍以聚丙烯为基体，无法解决热塑性弹性体加工温度高、永久变形大、强度较低的问题。
专利CN103131089公开了一种由三元乙丙橡胶、聚丁烯、聚丙烯制备的热塑性弹性体。在该发明中，采用低分子量非晶态的聚丁烯与聚丙烯一起作为热塑性弹性体的连续相，利用聚丁烯较较好的流动性和粘附性在一定程度上改善了热塑性弹性体的加工和密封性能。但该共混材料整体的力学性能和耐磨性较差，且聚丙烯相的高熔点使得加工性能的提高较为有限。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种加工温度低、强度高、永久变形小、耐磨的新型聚1-丁烯/三元乙丙橡胶热塑性弹性体。为解决上述问题，本发明提供一种用于动态硫化热塑性弹性体的橡塑共混组合物、采用该橡塑共混组合物制备的动态硫化热塑性弹性体及其制备方法。
所述橡塑共混组合物包括三元乙丙橡胶和聚1-丁烯，所述橡塑共混组合物总重量份数按100份计，三元乙丙橡胶重量份数为50-70份，聚1-丁烯的重量份数为30-50份。
本发明还提供了采用上述橡塑共混组合物制备的动态硫化热塑性弹性体，所述动态硫化热塑性弹性体包含如下组分的原料：
50-70重量份三元乙丙橡胶、30-50重量份聚1-丁烯、3-5.3重量份的促进剂、1-2.3重量份的交联剂；
通过如下的方法制备而成：
将三元乙丙橡胶、促进剂加入密炼机制备三元乙丙橡胶母炼胶；将所述三元乙丙橡胶母炼胶、聚1-丁烯加入密炼机共混制备共混物；在第二步获得的共混物中加入交联剂，动态硫化制备新型聚1-丁烯/三元乙丙橡胶热塑性弹性体。
优选的，所述动态硫化热塑性弹性体采用过氧化物硫化体系；
所述促进剂包括氧化锌和硬脂酸；所述氧化锌用量为2.3-3.5重量份、硬脂酸为0.5-0.7重量份；
所述交联剂包括1.8重量份的过氧化二异丙苯/0.48重量份的N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺、1.5重量份的N，N’-间苯撑双马来酰胺亚胺/0.48重量份的N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺或1.5重量份的三烯丙基异氰脲酸酯/0.48重量份的N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺。
优选的，所述动态硫化热塑性弹性体采用硫黄硫化体系；
所述促进剂包括氧化锌、硬脂酸、二硫化四甲基秋兰姆和二硫化二苯并噻唑；所述氧化锌的用量为2.5-3.5重量份、硬脂酸为0.5-0.7重量份、硫二硫化四甲基秋兰姆为0.25-1重量份、二硫化二苯并噻唑为0.1-0.5重量份。
所述交联剂为硫黄，所述硫黄的用量为1.0-1.2重量份。
优选的，所述热塑性弹性体中还包括补强剂炭黑；所述补强剂炭黑的用量为18-42重量份。
所述三元乙丙橡胶以微米级的颗粒分散在聚1-丁烯中。
所述热塑性弹性体的拉伸强度为9.3-16.2MPa，撕裂强度为31.4-45.7MPa，硬度(邵氏A)为72-89，断裂伸长率为140％-249％，压缩永久变形率为23％-40％，模压温度为145℃-165℃，DIN磨耗0.35cm3-0.53cm3。
本发明还提供了上述动态硫化热塑性弹性体的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
第一步：在密炼机中依次加入50-70重量份三元乙丙橡胶，3-5.3重量份促进剂，设置密炼机温度为100℃，排胶温度150℃，转速70-80r/min，混炼10min，排料制得母炼胶，制作母炼胶；
第二步：设置密炼机温度155℃-175℃、转速60-80r/min，将30-50重量份聚1-丁烯、第一步制得的三元乙丙橡胶母炼胶，依次投入密炼机混炼至转矩平稳，时间为4-6min；
第三步；待上述转矩平稳后，加入1-1.4重量份的交联剂，混炼7-10min，待转矩平稳后排料，得到动态硫化的聚1-丁烯/三元乙丙橡胶热塑性弹性体。
本发明还提供了加入补强剂炭黑的热塑性弹性体的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
第一步；在密炼机中依次加入50-70重量份三元乙丙橡胶，18-42重量份的炭黑、3-5.3重量份促进剂，设置密炼机温度为100℃，排胶温度150℃，转速70-80r/min，混炼10min，排料制得母炼胶，制作母炼胶；
第二步；设置密炼机温度155℃-175℃、转速60-80r/min，将30-50重量份聚1-丁烯、第一步制得的母炼胶依次投入密炼机混炼待转矩平稳，时间4-6min；
第三步；待上述转矩平稳后，加入1-2.3重量份的交联剂混炼7-10min，待转矩平稳后排料，得到新型动态硫化的聚1-丁烯/三元乙丙橡胶热塑性弹性体。
本发明在动态硫化前的三元乙丙母炼胶的制备过程中加入促进剂，促进剂在母炼胶制备的过程中均匀的分散到三元乙丙橡胶基体中，可以有效地防止促进剂在动态硫化过程中加入造成的共混初期促进剂分散不均，局部浓度较高，交联速度过快形成较大的橡胶颗粒，其制备的热塑性弹性体橡胶相硫化状态均一，性能均衡。
与现有技术相比，本发明的热塑性弹性体采用了高全同、高结晶度的聚1-丁烯代替传统的聚丙烯作为塑料连续相。聚1-丁烯作为无毒无害塑料，其熔点为125℃，具有较低的加工温度和很好的机械强度及韧性，且永久变形小，具有较好的耐磨性。因此本发明具有以下的有益效果：
(1)本发明中的热塑性弹性体中的塑料相熔点低于传统的聚丙烯，因此其加工例如模压、注塑的温度大幅降低，减少升温时间、提高生产效率且节约能源。
(2)本发明中的热塑性弹性体具有较好的力学性能，其拉伸强度和撕裂强度和耐磨性能较传统的产品有明显提高，此外，本发明中热塑性弹性体的耐压缩永久变形能力较高。
(3)本发明中使用密炼机采用三步法动态硫化制备热塑性弹性体，工艺简便，加工温度低，经过动态硫化后的热塑性弹性体成功实现了相反转，三元乙丙橡胶颗粒被成功剪切成微米级的颗粒。分散相三元乙丙橡胶颗粒分散在连续相聚1-丁烯基体中，呈现“海-岛”结构，具有良好的耐热性。
(4)本发明的制备方法将促进剂和交联剂在两阶段分次加入，有效地防止促进剂在动态硫化过程中加入造成的共混初期促进剂分散不均，局部浓度较高，交联速度过快形成较大的橡胶颗粒，其制备的热塑性弹性体橡胶相硫化状态均一，性能均衡。
附图说明
图1为实施例7的热塑性弹性体5000倍拉断条件下微观形态。
图2为实施例7的热塑性弹性体10000倍拉断条件下微观形态。
图3为实施例7的热塑性弹性体5000倍脆断条件下微观形态。
图4为实施例7的热塑性弹性体10000倍脆断条件下微观形态。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明的技术方案进行详细的说明，但是本发明的范围不受这些实施例的限制。
对比例1
本对比例提供了一种聚丙烯/三元乙丙橡胶过氧化物硫化体系动态硫化热塑性弹性体，其组分及其制备方法如下：
原料包括：60重量份三元乙丙橡胶、40重量份的聚丙烯、30重量份的炭黑、3重量份的氧化锌、0.6重量份的硬脂酸、0.6重量份的二硫化四甲基秋兰姆、0.3重量份的二硫化二苯并噻唑，1.8重量份的过氧化二异丙苯和1.5重量份的N，N’-间苯撑双马来酰胺亚胺。
制备方法包括如下步骤：
(1)在密炼机中依次加入60重量份三元乙丙橡胶、30重量份炭黑、3重量份氧化锌、0.6重量份硬脂酸、0.6重量份二硫化四甲基秋兰姆、0.3重量份二硫化二苯并噻唑，设置密炼机温度为100℃，排胶温度150℃，转速77r/min，时间10min，排料制得母炼胶，制作母炼胶；
(2)设置密炼机温度180℃、转速60r/min，将40重量份聚丙烯、第一步中制得的三元乙丙橡胶母炼胶依次投入密炼机，混炼至转矩平稳，时间为5min；
(3)待上述转矩平稳后，加入1.8重量份的过氧化二异丙苯，1.5重量份的N，N’-间苯撑双马来酰胺亚胺，混炼10min后转矩平稳，排料，得到动态硫化的聚丙烯/三元乙丙橡胶热塑性弹性体；
(4)制备测试样条，模压温度为200℃，预热5min，保压5min，冷压5min，压力10Mpa。
对比例2
本对比例提供了一种聚丙烯/三元乙丙橡胶硫黄硫化体系动态硫化热塑性弹性体，其组分及其制备方法如下：
原料包括：60重量份三元乙丙橡胶、30重量份的炭黑、40重量份的聚丙烯、3重量份的氧化锌、0.6重量份的硬脂酸、0.48重量份的N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺、1.2重量份的硫黄。
制备方法包括如下步骤：
(1)在密炼机中依次加入60重量份三元乙丙橡胶，3重量份氧化锌，0.6重量份硬脂酸，0.48重量份的N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺，30重量份炭黑，设置密炼机温度为100℃，排胶温度150℃，转速77r/min，时间10min，排料制得母炼胶，制作母炼胶。
(2)设置密炼机温度180℃、转速60r/min，将40重量份聚丙烯、第一步中制得的三元乙丙橡胶母炼胶依次投入密炼机，混炼至转矩平稳，时间为5min。
(3)待上述转矩平稳后，加入1.2重量份的硫黄，待转矩平稳，10min后，排料，得到动态硫化的聚丙烯/三元乙丙橡胶热塑性弹性体。
(4)测试样条模压，模压温度为200℃，预热5min，保压5min，冷压5min，压力10Mpa。
对比例3
本对比例提供了一种开炼机制备的聚-1丁烯/三元乙丙橡胶动态硫化热塑性弹性体，其组分及其制备方法如下：
原料包括：60重量份三元乙丙橡胶、40重量份的聚-1丁烯、30重量份的炭黑、3重量份的氧化锌、0.6重量份的硬脂酸、0.6重量份的二硫化四甲基秋兰姆、0.3重量份的二硫化二苯并噻唑、1.2重量份的硫黄。
制备方法包括如下步骤：
(1)将60重量份的三元乙丙橡胶和40重量份的聚-1丁烯在120℃的高温开炼机上进行熔融共混后，薄通三次，制成半成品待用。
(2)在175℃的高温开炼机上，将三元乙丙橡胶与聚-1丁烯混炼3min，依次按加入30重量份炭黑、3重量份的氧化锌、0.6重量份份的硬脂酸、0.6重量份的二硫化四甲基秋兰姆、0.3重量份的二硫化二苯并噻唑和1.2重量份的硫黄，混炼6min，反应完毕下片，制得热塑性弹性体。
(3)测试样条模压，模压温度为200℃，预热5min，保压min5，冷压5min，压力10Mpa。
实施例1：
本实施例提供了一种聚-1丁烯/三元乙丙橡胶动态硫化热塑性弹性体，其组分及其制备方法如下：
原料包括：70重量份的三元乙丙橡胶、30重量份的聚-1丁烯、35重量份的炭黑、3.5重量份的氧化锌、0.7重量份的硬脂酸、0.7重量份的二硫化四甲基秋兰姆、0.35重量份的二硫化二苯并噻唑、1.4重量份的硫黄；
制备方法包括如下步骤：
(1)在密炼机中依次加入70重量份三元乙丙橡胶，35重量份的炭黑，3.5重量份氧化锌，0.7重量份硬脂酸，0.7重量份的二硫化四甲基秋兰姆，0.35重量份的二硫化二苯并噻唑，设置密炼机温度为100℃，排胶温度150℃，转速70r/min，时间10min，排料制得母炼胶。
(2)设置密炼机温度155℃、转速75r/min，将30重量份聚丙烯、第一步中制得的三元乙丙橡胶母炼胶依次投入密炼机，混炼至转矩平稳，时间为5min。
(3)待上述转矩平稳后，加入1.4重量份的硫黄，待转矩平稳，10min后排料，得到动态硫化的聚丙烯/三元乙丙橡胶热塑性弹性体。
(4)制备测试样条，模压温度为145℃，预热5min，保压5min，冷压5min，压力10Mpa。
实施例2：
本实施例提供了一种聚-1丁烯/三元乙丙橡胶动态硫化热塑性弹性体，其组分及其制备方法如下：
原料包括：60重量份的三元乙丙橡胶、40重量份的聚-1丁烯、30重量份的炭黑、3重量份的氧化锌、0.6重量份的硬脂酸、0.6重量份的二硫化四甲基秋兰姆、0.3重量份的二硫化二苯并噻唑、1.2重量份的硫黄；
制备方法包括如下步骤：
(1)在密炼机中依次加入60重量份三元乙丙橡胶，30重量份的炭黑，3重量份氧化锌，0.6重量份硬脂酸，0.6重量份的二硫化四甲基秋兰姆，0.3重量份的二硫化二苯并噻唑，设置密炼机温度为100℃，排胶温度150℃，转速72r/min，时间10min，排料制得母炼胶。
(2)设置密炼机温度165℃、转速60r/min，将40重量份聚丙烯、第一步中制得的三元乙丙橡胶母炼胶依次投入密炼机，混炼至转矩平稳，时间为4min。
(3)待上述转矩平稳后，加入1.2重量份的硫黄，混炼10min待转矩平稳后排料，得到动态硫化的聚丙烯/三元乙丙橡胶热塑性弹性体。
(4)制备测试样条，模压温度为165℃，预热5min，保压5min，冷压5min，压力10Mpa。
实施例3：
本实施例提供了一种聚-1丁烯/三元乙丙橡胶动态硫化热塑性弹性体，其组分及其制备方法如下：
原料包括：50重量份的三元乙丙橡胶、50重量份的聚-1丁烯、25重量份的炭黑、2.5重量份的氧化锌、0.5重量份的硬脂酸、0.5重量份的二硫化四甲基秋兰姆、0.25重量份的二硫化二苯并噻唑、1重量份的硫黄；
制备方法包括如下步骤：
(1)在密炼机中依次加入50重量份三元乙丙橡胶，25重量份的炭黑，2.5重量份氧化锌，0.5重量份硬脂酸，0.5重量份的二硫化四甲基秋兰姆，0.25重量份的二硫化二苯并噻唑，设置密炼机温度为100℃，排胶温度150℃，转速75r/min，时间10min，排料制得母炼胶。
(2)设置密炼机温度170℃、转速65r/min，将50重量份聚丙烯、第一步中制得的三元乙丙橡胶母炼胶依次投入密炼机，混炼至转矩平稳，时间为6min。
(3)待上述转矩平稳后，加入1重量份的硫黄，待转矩平稳，10min后排料，得到动态硫化的聚丙烯/三元乙丙橡胶热塑性弹性体。
(4)制备测试样条，模压温度为165℃，预热5min，保压5min，冷压5min，压力10Mpa。
实施例4：
本实施例提供了一种聚-1丁烯/三元乙丙橡胶动态硫化热塑性弹性体，其组分及其制备方法如下：
原料包括：60重量份的三元乙丙橡胶、40重量份的聚-1丁烯、30重量份的炭黑、3重量份的氧化锌、0.6重量份的硬脂酸、1.8重量份的过氧化二异丙苯，0.48重量份的N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺；
制备方法包括如下步骤：
(1)在密炼机中依次加入60重量份三元乙丙橡胶，30重量份的炭黑，3重量份氧化锌，0.6重量份硬脂酸，设置密炼机温度为100℃，排胶温度150℃，转速77r/min，时间10min，排料制得母炼胶。
(2)设置密炼机温度160℃、转速80r/min，将40重量份聚丙烯、第一步中制得的三元乙丙橡胶母炼胶依次投入密炼机，混炼至转矩平稳，时间为5min。
(3)待上述转矩平稳后，加入1.8重量份的过氧化二异丙苯，0.48重量份的N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺，待转矩平稳，10min后排料，得到动态硫化的聚丙烯/三元乙丙橡胶热塑性弹性体。
(4)制备测试样条，模压温度为160℃，预热5min，保压5min，冷压5min，压力10Mpa。
实施例5：
本实施例提供了一种聚-1丁烯/三元乙丙橡胶动态硫化热塑性弹性体，其组分及其制备方法如下：
原料包括：60重量份的三元乙丙橡胶、40重量份的聚-1丁烯、30重量份的炭黑、3重量份的氧化锌、0.6重量份的硬脂酸、1.5重量份的N，N’-间苯撑双马来酰胺亚胺，0.48重量份的N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺；
制备方法包括如下步骤：
(1)在密炼机中依次加入60重量份三元乙丙橡胶，30重量份的炭黑，3重量份氧化锌，0.6重量份硬脂酸，设置密炼机温度为100℃，排胶温度150℃，转速77r/min，时间10min，排料制得母炼胶。
(2)设置密炼机温度170℃、转速70r/min，将40重量份聚-1丁烯、第一步中制得的三元乙丙橡胶母炼胶依次投入密炼机，混炼至转矩平稳，时间为6min。
(3)待上述转矩平稳后，加入1.5重量份的N，N’-间苯撑双马来酰胺亚胺，0.48重量份的N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺，待转矩平稳，10min后排料，得到动态硫化的聚丙烯/三元乙丙橡胶热塑性弹性体。
(4)制备测试样条，模压温度为155℃，预热5min，保压5min，冷压5min，压力10Mpa。
实施例6
本实施例提供了一种聚-1丁烯/三元乙丙橡胶动态硫化热塑性弹性体，其组分及其制备方法如下：
原料包括：60重量份的三元乙丙橡胶、40重量份的聚-1丁烯、30重量份的炭黑、3重量份的氧化锌、0.6重量份的硬脂酸、1.5重量份的三烯丙基异氰脲酸酯，0.48重量份的N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺；
制备方法包括如下步骤：
(1)在密炼机中依次加入60重量份三元乙丙橡胶，30重量份的炭黑，3重量份氧化锌，0.6重量份硬脂酸，设置密炼机温度为100℃，排胶温度150℃，转速77r/min，时间10min，排料制得母炼胶。
(2)设置密炼机温度165℃、转速75r/min，将40重量份聚-1丁烯、第一步中制得的三元乙丙橡胶母炼胶依次投入密炼机，混炼至转矩平稳，时间为4min。
(3)待上述转矩平稳后，加入1.5重量份的三烯丙基异氰脲酸酯，0.48重量份的N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺，待转矩平稳，10min后排料，得到动态硫化的聚丙烯/三元乙丙橡胶热塑性弹性体。
(4)制备测试样条，模压温度为150℃，预热5min，保压5min，冷压5min，压力10Mpa。
实施例7
本实施例提供了一种聚-1丁烯/三元乙丙橡胶动态硫化热塑性弹性体，其组分及其制备方法如下：
原料包括：60重量份的三元乙丙橡胶、40重量份的聚-1丁烯、3重量份的氧化锌、0.6重量份的硬脂酸、0.6重量份的二硫化四甲基秋兰姆、0.3重量份的二硫化二苯并噻唑、1.2重量份的硫黄；
制备方法包括如下步骤：
(1)在密炼机中依次加入60重量份三元乙丙橡胶，3重量份氧化锌，0.6重量份硬脂酸，0.6重量份二硫化四甲基秋兰姆，0.3重量份的二硫化二苯并噻唑，设置密炼机温度为100℃，排胶温度150℃，转速80r/min，时间10min，排料制得母炼胶。
(2)设置密炼机温度160℃、转速70r/min，将40重量份聚-1丁烯、第一步中制得的三元乙丙橡胶母炼胶依次投入密炼机，混炼至转矩平稳，时间为4min。
(3)待上述转矩平稳后，加入1.2重量份的硫黄，待转矩平稳，10min后排料，得到动态硫化的聚丙烯/三元乙丙橡胶热塑性弹性体。
(4)制备测试样条，模压温度为155℃，预热5min，保压mi5n，冷压5min，压力10Mpa。
实施例8
本实施例提供了一种聚-1丁烯/三元乙丙橡胶动态硫化热塑性弹性体，其组分及其制备方法如下：
原料包括：60重量份的三元乙丙橡胶、40重量份的聚-1丁烯、18重量份的炭黑、3重量份的氧化锌、0.6重量份的硬脂酸、0.6重量份的二硫化四甲基秋兰姆、0.3重量份的二硫化二苯并噻唑、1.2重量份的硫黄；
制备方法包括如下步骤：
(1)在密炼机中依次加入60重量份三元乙丙橡胶，18重量份的炭黑，3重量份氧化锌，0.6重量份硬脂酸，0.6重量份二硫化四甲基秋兰姆，0.3重量份的二硫化二苯并噻唑，设置密炼机温度为100℃，排胶温度150℃，转速77r/min，时间10min，排料制得母炼胶。
(2)设置密炼机温度170℃、转速65r/min，将40重量份聚丙烯、第一步中制得的三元乙丙橡胶母炼胶依次投入密炼机，混炼至转矩平稳，时间为5min。
(3)待上述转矩平稳后，加入1.2重量份的硫黄，待转矩平稳，10min后排料，得到动态硫化的聚-1丁烯/三元乙丙橡胶热塑性弹性体。
(4)制备测试样条，模压温度为145℃，预热5min，保压mi5n，冷压5min，压力10Mpa。
实施例9
本实施例提供了一种聚-1丁烯/三元乙丙橡胶动态硫化热塑性弹性体，其组分及其制备方法如下：
原料包括：60重量份的三元乙丙橡胶、40重量份的聚-1丁烯、30重量份的炭黑、3重量份的氧化锌、0.6重量份的硬脂酸、0.6重量份的二硫化四甲基秋兰姆、0.3重量份的二硫化二苯并噻唑、1.2重量份的硫黄；
制备方法包括如下步骤：
(1)在密炼机中依次加入60重量份三元乙丙橡胶，30重量份的炭黑，3重量份氧化锌，0.6重量份硬脂酸，0.6重量份二硫化四甲基秋兰姆，0.3重量份的二硫化二苯并噻唑，设置密炼机温度为100℃，排胶温度150℃，转速77r/min，时间10min，排料制得母炼胶。
(2)设置密炼机温度155℃、转速80r/min，将40重量份聚-1丁烯、第一步中制得的三元乙丙橡胶母炼胶依次投入密炼机，混炼至转矩平稳，时间为5min。
(3)待上述转矩平稳后，加入1.2重量份的硫黄，待转矩平稳，10min后排料，得到动态硫化的聚丙烯/三元乙丙橡胶热塑性弹性体。
(4)制备测试样条，模压温度为160℃，预热5min，保压mi5n，冷压5min，压力10Mpa。
实施例10
本实施例提供了一种聚-1丁烯/三元乙丙橡胶动态硫化热塑性弹性体，其组分及其制备方法如下：
原料包括：60重量份的三元乙丙橡胶、40重量份的聚-1丁烯、42重量份的炭黑、3重量份的氧化锌、0.6重量份的硬脂酸、0.6重量份的二硫化四甲基秋兰姆、0.3重量份的二硫化二苯并噻唑、1.2重量份的硫黄；
制备方法包括如下步骤：
(1)在密炼机中依次加入60重量份三元乙丙橡胶，42重量份的炭黑，3重量份氧化锌，0.6重量份硬脂酸，0.6重量份二硫化四甲基秋兰姆，0.3重量份的二硫化二苯并噻唑，设置密炼机温度为100℃，排胶温度150℃，转速77r/min，时间10min，排料制得母炼胶。
(2)设置密炼机温度175℃、转速60r/min，将40重量份聚-1丁烯、第一步中制得的三元乙丙橡胶母炼胶依次投入密炼机，混炼至转矩平稳，时间为5min。
(3)待上述转矩平稳后，加入1.2重量份的硫黄，待转矩平稳，10min后排料，得到动态硫化的聚丙烯/三元乙丙橡胶热塑性弹性体。
(4)制备测试样条，模压温度为165℃，预热5min，保压mi5n，冷压5min，压力10Mpa。
本发明中对比例和实施例中的拉伸测试参照GB/T 528-2009、撕裂测试参照GB/T529-2008、硬度测试参照GB/T 531-1999、压缩永久变形测试参照GB/T 7759-1996、DIN磨耗测试参照GB 9867-88、热空气加速老化测试参照GB/T 3521-2001。
实施例及对比例配方如表一：
实施例及对比例性能如表二：
表一：
表二：
通过实施例和对比例的对比可以看出，本发明热塑性弹性体可以在较低的温度下加工、其制样温度也大幅降低，减少了设备预热时间，节能环保；该热塑性弹性体的在提高了力学性能的同时、其耐磨和耐压缩永久变形性能也较现有技术中的产品大幅提高。此外，热氧老化后的拉伸强度和断裂伸长率的下降较小，说明耐热氧老化性能得到提高，可使产品的寿命和使用性能得以提高。相对于对比例3中采用的开炼机工艺，本发明中采用的密炼工艺在明显提高生产效率、改善操作环境、降低加工温度的条件下，大幅提高了热塑性弹性体的力学性能。

Claims (9)

1.一种动态硫化热塑性弹性体，其特征在于：
采用如下组分和重量的原料按照如下的方法制备而成：
原料包括，50-70重量份三元乙丙橡胶、30-50重量份聚1-丁烯、3-5.25重量份的促进剂、1-2.3重量份的交联剂；
制备方法包括，将三元乙丙橡胶、促进剂放入密炼机中制备三元乙丙橡胶母炼胶；将三元乙丙橡胶母炼胶、聚1-丁烯加入密炼机中共混制备共混物；将第二步获得的共混物中加入交联剂，动态硫化制备聚1-丁烯/三元乙丙橡胶热塑性弹性体。
2.根据权利要求1所述的动态硫化热塑性弹性体，其特征在于：所述促进剂包括2.5-3.5重量份的氧化锌和0.5-0.7重量份的硬脂酸。
3.根据权利要求2所述动态硫化热塑性弹性体，其特征在于：所述促进剂还包括0.5-0.7重量份的二硫化四甲基秋兰姆和0.25-0.35重量份的二硫化二苯并噻唑。
4.根据权利要求1所述的动态硫化热塑性弹性体，其特征在于：所述交联剂包括1.8重量份的过氧化二异丙苯/0.48重量份的N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺、1.5重量份的N，N’-间苯撑双马来酰胺亚胺/0.48重量份的N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺或1.5重量份的三烯丙基异氰脲酸酯/0.48重量份的N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺。
5.根据权利要求1所述的动态硫化热塑性弹性体，其特征在于：所述交联剂为硫黄，所述硫黄的用量为1.0-1.2重量份。
6.根据权利要求1-5任一所述的动态硫化热塑性弹性体，其特征在于：所述热塑性弹性体还包括18-42质量份的炭黑，所述炭黑在三元乙丙橡胶母炼胶的制备过程中加入。
7.根据权利要求1-5任一所述的动态硫化热塑性弹性体，其特征在于：所述热塑性弹性体的拉伸强度为9.3-16.2MPa，撕裂强度为31.4-45.7MPa，邵氏A硬度为72-89，断裂伸长率为140％-249％，压缩永久变形率为23％-40％，模压温度为145℃-165℃，DIN磨耗0.35cm3-0.53cm3。
8.一种制备权利要求1-5任一所述动态硫化热塑性弹性体的方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步；在密炼机中依次加入三元乙丙橡胶，促进剂，设置密炼机温度为100℃，排胶温度150℃，转速70-80r/min，混炼10min，排料制得母炼胶，制作母炼胶；
第二步；设置密炼机温度155℃-175℃、转速60-80r/min，将聚1-丁烯、第一步制得的母炼胶依次投入密炼机混炼待转矩平稳，时间4-6min；
第三步；待上述转矩平稳后，加入交联剂，混炼7-10min，待转矩平稳后排料，得到动态硫化的聚1-丁烯/三元乙丙橡胶热塑性弹性体。
9.一种制备权利要求6所述动态硫化热塑性弹性体的方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步；在密炼机中依次加入三元乙丙橡胶，炭黑、促进剂，设置密炼机温度为100℃，排胶温度150℃，转速70-80r/min，混炼10min，排料制得母炼胶，制作母炼胶；
第二步；设置密炼机温度155℃-175℃、转速60-80r/min，将聚1-丁烯、第一步制得的母炼胶依次投入密炼机混炼待转矩平稳，时间4-6min；
第三步；待上述转矩平稳后，加入交联剂，混炼7-10min，待转矩平稳后排料，得到动态硫化的聚1-丁烯/三元乙丙橡胶热塑性弹性体。
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