CN110117392A - 一种热塑性弹性体tpv料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种热塑性弹性体TPV料。其由基料和助剂共混复合构成，其中基料由两种EPDM弹性体基料和PP树脂共混，所述助剂包括树脂硫化、无机填料、润滑剂、抗氧剂；各组份的重量组成为：EPDM4770R 5‑15Kg，EPDM3092PM 20‑40Kg，PP树脂15‑40Kg，润滑剂20‑38Kg，无机填料10‑26Kg，抗氧剂30‑80g，树脂硫化5‑20g。本发明具有生产工艺简单，产品性能优良，具有轻量化、环保化、易于回收等优点。

Description

一种热塑性弹性体TPV料
技术领域
本发明涉及热塑性弹性体TPV材料属热塑性弹性体材料技术领域，具体为一种热塑性三元乙丙动态硫化弹性体TPV料。
背景技术
热塑性三元乙丙动态硫化弹性体TPV是将硫化橡胶材料通过动态硫化使三元乙丙橡胶EPDM以低于2微米尺寸的微粒分散在聚丙烯PP塑料基体中，把橡胶与塑料的特性很好的结合在一起，得到综合性能优异的高性能弹性体材料。常温下具有橡胶的弹性，高温下具有可塑化成型的一类弹性体，具有硫化橡胶的物理机械性能和热塑性塑料的工艺加工性能，是介于橡胶与树脂之间的一种新型高分子材料。常被人们称为第三代橡胶。
现在普遍采用的美国孟山都(Monsanto)公司发明专利，用聚丙烯(PP)与EPDM共混，添加硫化剂，经动态硫化生产的TPV。是以PP为连续相，硫化橡胶为分散颗粒的具有特殊结构的热塑性弹性体，可直接进入挤出机挤出成型且无需通过烘道再硫化，产品兼具EPDM回弹性好，耐老化和PP塑料加工性好的优点。但其关键技术掌握在国外几家公司，如美国Exxon Moblie，美国TekorApex、日本三井等公司手里，国内生产TPV的厂家有山东道恩、江苏通韧、金陵奥普特等公司，产品质量与国外公司比较尚有较大差距。
热塑性三元乙丙动态硫化弹性体TPV生产工艺与EPDM类似，需要经过炼胶、加硫等步骤，动态硫化反应过程复杂，国内产品质量控制难度高、稳定性差。目前TPV作为高档原材料从国外进口价格昂贵，中低档采用国产价格也比较高，不仅限制了其使用范围，而且TPV与EPDM一样含有残留的硫化剂及其它助剂，产生异常气味难以达到VOC标准。
《中国塑料》2000年10月第14卷第10期《EPDM/PP共混型热塑性弹性体的研制》，采用动态硫化法在单螺杆挤出机制备EPDM/PP共混型热塑性弹性体(TPV)。但TPV生产过程中硫化度控制不当，硫化橡胶颗粒分散性差，影响熔体的流动性，存在着产品质量控制难度高、性能不稳定等因素，由于材料性能的不稳定造成产品废品率高、主机厂索赔的问题，成为制约热塑性弹性体TPV材料产品向中高端乘用车市场应用拓展的瓶颈。
发明内容
本发明的发明目的就在于提供一种生产工艺简单，产品性能优良，具有轻量化、环保化、易于回收的热塑性弹性体TPV材料。
本发明的技术方案为：
本发明一种热塑性弹性体TPV料，由基料和助剂共混复合构成，其中基料由两种EPDM弹性体基料和PP树脂共混，所述助剂包括树脂硫化、无机填料、润滑剂、抗氧剂。
上述各组份的重量组成为：EPDM4770R 5-15Kg，EPDM3092PM 20-40Kg，PP树脂15-40Kg，润滑剂20-38Kg，无机填料10-26Kg，抗氧剂30-80g，树脂硫化5-20g。
所述PP树脂可采用PP8003；树脂硫化可采用酚醛树脂硫化；无机填料可采用CaC03；抗氧剂可采用抗氧剂1010；润滑剂可采用石蜡油。
技术路线为：
自动化配料→搅拌混合→双螺杆挤出→水下切粒→真空干燥、均化、脱气→成品检验
本发明一种热塑性弹性体TPV料的制作工艺(方法)为：
(1)自动化配料塑炼充油预分散。将基料EPDM、PP和助剂按比例配料混合均匀，55-100℃进行充分搅拌，时间30-50分钟。
(2)双螺杆机组塑炼熔融共混挤出。选用65型双螺杆挤出造粒机组，熔融共混温度150-200℃。
(3)动态硫化挤出温度控制：从喂料到机头设有12段温度控制，分别为60℃、150℃、160℃、165℃、170℃、175℃、180℃、180℃、175℃、180℃、185℃、190℃，进行动态硫化。
(4)剪切造粒：经水下切粒、真空干燥、均化、脱气，实现挤出造粒，形成热塑性弹性体TPV料。
本发明的有益效果为：
1、TPV热塑性弹性体材料生产中加入树脂硫化替代微量过氧化物硫化剂，加热时分解出游离基，使聚合物共混挤出时发生动态硫化，实现低度化学交联，提高了不同极性聚合物组分间的相容性和稳定性。
2、采用碳酸钙替代滑石粉作为填料，不仅有利于降低综合成本，同时发挥了它的改性功能，降低了PP产品收缩率，易于在高强力混合机进行干态包覆以改善塑料的熔融流变性能，提高冲击性能。
3、采用双螺杆挤出机动态硫化交联，设有12段熔融共混温度控制，解决了硫化度控制不当或硫化橡胶颗粒分散性差的不足，使弹性体组分被高度硫化交联，并被剪切成1～5μm粒子均匀分散在热塑性塑料连续相中，使橡胶组分和热塑性塑料在充分熔融共混状态下，橡胶组分能在较短时间呈微米级分散，并同时完成硫化交联，确保TPV热塑性弹性体材料性能稳定。
具体实施方式
下面为本发明实施例：
实施例1：一种热塑性弹性体TPV料，由基料和助剂共混复合构成，其中基料由两种EPDM弹性体基料和PP树脂共混，所述助剂包括树脂硫化、无机填料、润滑剂、抗氧剂。
各组份的重量组成为：EPDM4770R 5Kg，EPDM3092PM 20Kg，PP8003 15Kg，石蜡油20Kg，CaC03 10Kg，抗氧剂1010 30g，酚醛树脂硫化5g。
本发明一种热塑性弹性体TPV料的制作工艺为：
(1)自动化配料塑炼充油预分散。将基料EPDM、PP和助剂按比例配料混合均匀，55-100℃进行充分搅拌，时间30-50分钟。
(2)双螺杆机组塑炼熔融共混挤出。选用65型双螺杆挤出造粒机组，熔融共混温度150-200℃。
(3)动态硫化挤出温度控制：从喂料到机头设有12段温度控制，分别为60℃、150℃、160℃、165℃、170℃、175℃、180℃、180℃、175℃、180℃、185℃、190℃，进行动态硫化。
(4)剪切造粒：经水下切粒、真空干燥、均化、脱气，实现挤出造粒，形成热塑性弹性体TPV料。
实施例2：
一种热塑性弹性体TPV料，由基料和助剂共混复合构成，其中基料由两种EPDM弹性体基料和PP树脂共混，所述助剂包括树脂硫化、无机填料、润滑剂、抗氧剂。
各组份的重量组成为：EPDM4770R 10Kg，EPDM3092PM 30Kg，PP8003 30Kg，石蜡油26Kg，CaC03 20Kg，抗氧剂1010 50g，酚醛树脂硫化15g。
一种热塑性弹性体TPV料的制作工艺为：
(1)自动化配料塑炼充油预分散。将基料EPDM、PP和助剂按比例配料混合均匀，55-100℃进行充分搅拌，时间30-50分钟。
(2)双螺杆机组塑炼熔融共混挤出。选用65型双螺杆挤出造粒机组，熔融共混温度150-200℃。
(3)动态硫化挤出温度控制：从喂料到机头设有12段温度控制，分别为60℃、150℃、160℃、165℃、170℃、175℃、180℃、180℃、175℃、180℃、185℃、190℃，进行动态硫化。
(4)剪切造粒：经水下切粒、真空干燥、均化、脱气，实现挤出造粒，形成热塑性弹性体TPV料。
实施例3：
一种热塑性弹性体TPV料，由基料和助剂共混复合构成，其中基料由两种EPDM弹性体基料和PP树脂共混，所述助剂包括树脂硫化、无机填料、润滑剂、抗氧剂。
各组份的重量组成为：EPDM4770R 15Kg，EPDM3092PM 40Kg，PP8003 40Kg，石蜡油38Kg，CaC03 26Kg，抗氧剂1010 80g，酚醛树脂硫化20g。
本发明一种热塑性弹性体TPV料的制作工艺为：
(1)自动化配料塑炼充油预分散。将基料EPDM、PP和助剂按比例配料混合均匀，55-100℃进行充分搅拌，时间30-50分钟。
(2)双螺杆机组塑炼熔融共混挤出。选用65型双螺杆挤出造粒机组，熔融共混温度150-200℃。
(3)动态硫化挤出温度控制：从喂料到机头设有12段温度控制，分别为60℃、150℃、160℃、165℃、170℃、175℃、180℃、180℃、175℃、180℃、185℃、190℃，进行动态硫化。
(4)剪切造粒：经水下切粒、真空干燥、均化、脱气，实现挤出造粒，形成热塑性弹性体TPV料。

Claims (2)

1.一种热塑性弹性体TPV料，其特征在于：该热塑性弹性体TPV料由基料和助剂共混复合构成，其中基料由两种EPDM弹性体基料和PP树脂共混，所述助剂包括树脂硫化、无机填料、润滑剂、抗氧剂；
上述各组份的重量组成为：EPDM4770R 5-15Kg，EPDM3092PM 20-40Kg，PP树脂15-40Kg，润滑剂20-38Kg，无机填料10-26Kg，抗氧剂30-80g，树脂硫化5-20g。
2.根据权利要求1所述的一种热塑性弹性体TPV料，其特征在于：PP树脂采用PP8003；树脂硫化采用酚醛树脂硫化；无机填料采用CaC03；抗氧剂采用抗氧剂1010；润滑剂采用石蜡油。
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