CN104672613A - 一种耐高温的热塑性弹性体材料及其制备方法 - Google Patents

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王春伟
张德钏
周德人
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Abstract

本发明涉及一种耐高温的热塑性弹性体材料及其制备方法，按重量百分比，所述热塑性弹性体材料的原料包括：聚烯烃10-40％、三元乙丙橡胶10-38％、填充油10-50％、填料0-20％、交联剂0.05-0.5％、交联助剂0.05-0.5％和抗氧剂0.05-0.5％。制备方法包括：将原料混合后，进入双螺杆在170-220℃下挤出熔融，切粒，即得耐高温的热塑性弹性体材料。本发明的热塑性弹性体热老化性能明显提高，材料在热老化后仍有较高的性能保持，制备工艺简单，成本低，效率高，具有良好的应用前景。

Description

一种耐高温的热塑性弹性体材料及其制备方法
技术领域
本发明属于热塑性弹性体领域，特别涉及一种耐高温的热塑性弹性体材料及其制备方法。
背景技术
热塑性弹性体是一种在常温显示橡胶高弹性，高温下又可进行塑性加工的一类高分子材料，兼有热塑性塑料的加工成型特征和硫化橡胶的弹性。与传统的橡胶材料相比，TPE具有可反复成型，边角料和废弃物可回收利用的特点。热塑性弹性体主要包括苯乙烯类(SBC)、烯烃类(TPO、TPV)、聚氨酯类、聚酯类和聚酰胺类。
TPV一般指PP+EPDM型热塑性弹性体，是采用动态全硫化技术制备的一类共混型热塑性弹性体材料，其中动态全硫化是指首先将热塑性树脂与橡胶熔融共混，然后投入交联剂，橡胶相在强烈的机械剪切作用和交联剂的化学交联作用下，被剪切破碎成大量微米级交联橡胶颗粒，分散在热塑性树脂连续相基体中的过程。
目前所生产的TPV材料耐高温性能不足，如135℃*1000H的热老化试验后，材料会出现性能失效。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种耐高温的热塑性弹性体材料及其制备方法，该热塑性弹性体热老化性能明显提高，材料在热老化后仍有较高的性能保持，制备工艺简单，成本低，效率高，具有良好的应用前景。
本发明的一种耐高温的热塑性弹性体材料，按重量百分比，所述热塑性弹性体材料的原料包括：聚烯烃10-40％、三元乙丙橡胶10-38％、填充油10-50％、填料0-20％、交联剂0.05-0.5％、交联助剂0.05-0.5％和抗氧剂0.05-0.5％。
所述聚烯烃为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯，熔融指数为0.5-5g/10min。
所述三元乙丙橡胶为乙烯-丙烯-第三单体组成的共聚物，门尼粘度为40-80，乙烯含量为50-75％。
所述第三单体为亚乙基降冰片烯，含量为3-10％。
所述填充油为石蜡油或环烷油，40℃下运动粘度为300-600，闪点为230-300℃。
所述填料为碳酸钙、滑石粉、高岭土、硅灰石中的一种或两种。
所述交联剂和交联助剂均为过氧化物，可以是双(3,5,5-三甲基己酰)过氧化物，过氧化二苯甲酰，过氧化新癸酸异丙苯酯，过氧化特戊酸叔丁酯，叔丁基过氧化异丁酸酯，二异丙苯过氧化物，2,5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧化已烷，叔丁基过氧化异丙苯二异丙苯过氧化氢中的一种。
所述抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂168。
本发明的一种耐高温的热塑性弹性体材料的制备方法，包括：
按重量百分比，将聚烯烃10-40％、三元乙丙橡胶10-38％、填充油10-50％、填料0-20％、交联剂0.05-0.5％、交联助剂0.05-0.5％和抗氧剂0.05-0.5％混合后，进入双螺杆在170-220℃下挤出熔融，切粒，即得耐高温的热塑性弹性体材料。
所述双螺杆设备直径为50-75mm，转速为300-500rpm；切粒为冷拉条切粒、水下切粒或水环切粒。
有益效果
本发明的热塑性弹性体热老化性能明显提高，材料在热老化后仍有较高的性能保持，制备工艺简单，成本低，效率高，具有良好的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
按重量百分比，将均聚聚丙烯(熔融指数为2g/10min)15％、乙烯-丙烯-亚乙基降冰片烯组成的共聚物(乙烯含量75％，亚乙基降冰片烯含量5％，其余为丙烯)28％、石蜡油(40℃下运动粘度为300，闪点为230℃)41.5％、碳酸钙15％、双(3,5,5-三甲基己酰)过氧化物0.4％和抗氧剂10100.1％混合后，进入双螺杆(双螺杆设备直径为50mm，转速为300rpm)在180℃下挤出熔融，冷拉条切粒，即得耐高温的热塑性弹性体材料，材料性能见表1。
实施例2
按重量百分比，将共聚聚丙烯(熔融指数为3g/10min)30％、乙烯-丙烯-亚乙基降冰片烯组成的共聚物(乙烯含量75％，亚乙基降冰片烯含量5％，其余为丙烯)32％、环烷油(40℃下运动粘度为400，闪点为260℃)32.8％、滑石粉5％、过氧化二苯甲酰0.1％和抗氧剂10100.1％混合后，进入双螺杆(双螺杆设备直径为75mm，转速为500rpm)在220℃下挤出熔融，冷拉条切粒，即得耐高温的热塑性弹性体材料，材料性能见表1。
表1：材料性能
实施例1 实施例2
邵氏硬度 60A 84A
拉伸强度 5.7MPa 10.5MPa
断裂伸长率 420％ 463％
热老化拉伸强度变化率 -7.50％ -11.00％
热老化断裂伸长率变化率 -8.80％ -8.60％

Claims (10)

1.一种耐高温的热塑性弹性体材料，其特征在于：按重量百分比，所述热塑性弹性体材料的原料包括：聚烯烃10-40％、三元乙丙橡胶10-38％、填充油10-50％、填料0-20％、交联剂0.05-0.5％、交联助剂0.05-0.5％和抗氧剂0.05-0.5％。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温的热塑性弹性体材料，其特征在于：所述聚烯烃为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯，熔融指数为0.5-5g/10min。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温的热塑性弹性体材料，其特征在于：所述三元乙丙橡胶为乙烯-丙烯-第三单体组成的共聚物，门尼粘度为40-80，乙烯含量为50-75％。
4.根据权利要求3所述的一种耐高温的热塑性弹性体材料，其特征在于：所述第三单体为亚乙基降冰片烯，含量为3-10％。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温的热塑性弹性体材料，其特征在于：所述填充油为石蜡油或环烷油，40℃下运动粘度为300-600，闪点为230-300℃。
6.根据权利要求1所述的一种耐高温的热塑性弹性体材料，其特征在于：所述填料为碳酸钙、滑石粉、高岭土、硅灰石中的一种或两种。
7.根据权利要求1所述的一种耐高温的热塑性弹性体材料，其特征在于：所述交联剂和交联助剂均为过氧化物；其中，过氧化物为双(3,5,5-三甲基己酰)过氧化物、过氧化二苯甲酰、过氧化新癸酸异丙苯酯、过氧化特戊酸叔丁酯、叔丁基过氧化异丁酸酯、二异丙苯过氧化物、2,5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧化已烷、叔丁基过氧化异丙苯二异丙苯过氧化氢中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种耐高温的热塑性弹性体材料，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂168。
9.一种耐高温的热塑性弹性体材料的制备方法，包括：
按重量百分比，将聚烯烃10-40％、三元乙丙橡胶10-38％、填充油10-50％、填料0-20％、交联剂0.05-0.5％、交联助剂0.05-0.5％和抗氧剂0.05-0.5％混合后，进入双螺杆在170-220℃下挤出熔融，切粒，即得耐高温的热塑性弹性体材料。
10.根据权利要求9所述的一种耐高温的热塑性弹性体材料的制备方法，其特征在于：所述双螺杆设备直径为50-75mm，转速为300-500rpm；切粒为冷拉条切粒、水下切粒或水环切粒。
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