CN110305379A - 一种乙烯-丙烯酸共聚物/丁腈橡胶热塑性硫化胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种乙烯‑丙烯酸共聚物/丁腈橡胶热塑性硫化胶及其制备方法，这种热塑性硫化胶以丁腈橡胶为弹性体成分，以乙烯‑丙烯酸共聚物为热塑性树脂成分；以过氧化物体系作为交联剂；首先在室温条件下的双辊开炼机上，将丁腈橡胶与助剂制成混炼胶；然后在高温开炼机上进行动态硫化，使得丁腈橡胶分散在乙烯‑丙烯酸共聚物树脂中而制备出热塑性硫化胶。本发明的热塑性硫化胶在保持乙烯‑丙烯酸共聚物树脂的极高的粘接性和热塑性的同时，富有了其良好的高弹性，这不仅拓展了乙烯‑丙烯酸共聚物树脂的发展和应用，对于制备功能热塑性硫化胶也具有重要的指导意义。
Description
技术领域
本发明涉及一种乙烯-丙烯酸共聚物/丁腈橡胶热塑性硫化胶及其制备方法，尤其涉及采用动态硫化技术制备的乙烯-丙烯酸共聚物/丁腈橡胶共混型热塑性硫化胶及其制备方法，属于高分子材料共混加工领域。
背景技术
热塑性硫化胶是热塑性弹性体家族的一种，是采用动态硫化法而制备的，动态硫化是指在橡胶混炼胶和热塑性树脂的熔融共混过程中，在温度场和剪切力场的作用下，实现橡胶的“就地”硫化且橡胶相被撕碎成微小的硫化橡胶粒子分散于热塑性树脂相之中，最终呈现海-岛结构。热塑性硫化胶不仅具有类似传统硫化橡胶的力学特征，而且具有热塑性材料的成型特征，在高分子共混及复合材料领域中占有重要的地位，目前已在汽车、建筑、医疗器械等领域得以应用。目前，关于热塑性硫化胶的应用和报道以PP/EPDM共混体系居多，另有少数耐油性PA/NBR共混体系，但其它体系的相对很少。
乙烯-丙烯酸共聚物是一种具有极高粘结性和热塑性的热塑性树脂，由于羧基基团的存在以及氢键的作用，其结晶被抑制，透明性和韧性得以提高，目前主要应用在热塑性塑料的领域。将乙烯-丙烯酸共聚物树脂与适当的橡胶进行动态硫化，有望将其应用领域扩展到弹性体的范围；而且在热塑性硫化胶中，乙烯-丙烯酸共聚物树脂是连续相，可以保持其自身极高的粘结性和热塑性的突出优点。
本发明选用溶解度参数与乙烯-丙烯酸共聚物树脂相近的丁腈橡胶作为热塑性硫化胶的橡胶相，与乙烯-丙烯酸共聚物树脂共混，采用动态硫化技术制备热塑性硫化胶，原料来源广泛、易得，并且易于实现该热塑性硫化胶的工业化生产。
发明内容
技术问题：本发明的目的在于提供一种乙烯-丙烯酸共聚物/丁腈橡胶热塑性硫化胶新材料，进一步开发热塑性硫化胶的产品种类，并提供所述的热塑性硫化胶的制备方法。
技术方案：一种乙烯-丙烯酸共聚物/丁腈橡胶热塑性硫化胶，乙烯-丙烯酸共聚物与丁腈橡胶的质量比控制在3:2～1:4；丁腈橡胶混炼胶的配方为(质量分数)：丁腈橡胶100，DCP2，TAIC 3，防老剂D 1。
上述乙烯-丙烯酸共聚物/丁腈橡胶热塑性硫化胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)首先在室温条件下的双辊开炼机上，将丁腈橡胶与DCP、TAIC、防老剂D等混合均匀，制成丁腈橡胶混炼胶；
(2)将乙烯-丙烯酸共聚物树脂在165℃的双辊开炼机上熔融塑化，再加入丁腈橡胶混炼胶，在温度场和剪切力场作用下动态硫化8分钟；
(3)动态硫化结束后，迅速从开炼机下片，冷却；
(4)对于冷却后产物，采用平板硫化机在165℃条件下热压6分钟进行成型，之后在室温条件的平板硫化机上冷压定型。
有益效果：本发明采用乙烯-丙烯酸共聚物和丁腈橡胶作为热塑性硫化胶的成分，采用过氧化物作为丁腈橡胶的交联剂，在乙烯-丙烯酸共聚物同丁腈橡胶混炼胶的熔融共混过程中完成了动态硫化，制备出基于乙烯-丙烯酸共聚物/丁腈橡胶的共混型热塑性硫化胶；在产物热塑性硫化胶中，乙烯-丙烯酸共聚物树脂是连续相，因此产物热塑性硫化胶可以保持乙烯-丙烯酸树脂的极高粘结性和热塑性的突出优点的基础上，富裕了产物良好的高弹性，拓展了乙烯-丙烯酸共聚物树脂的应用领域，也拓展了热塑性硫化胶的产品种类。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。
本发明实施例中所用乙烯-丙烯酸共聚物树脂为美国陶氏化学公司生产，商品牌号为N300，丙烯酸含量9.7％，熔体流动指数MI(210℃，2.16kg)为8.5g/10min。
本发明实施例中所用丁腈橡胶为中国石化兰州化学工业公司生产，商品名为3305。
实施例1：
乙烯-丙烯酸共聚物与丁腈橡胶的质量比控制在1:4；丁腈橡胶混炼胶的配方为(质量分数)：丁腈橡胶100，DCP 2，TAIC 3，防老剂D 1；首先在室温条件下的双辊开炼机上，将丁腈橡胶与助剂混合均匀，制成混炼胶；将乙烯-丙烯酸共聚物树脂在165℃的双辊开炼机上熔融塑化，之后加入丁腈橡胶混炼胶，在温度场和剪切力场作用下动态硫化8分钟；动态硫化结束后，迅速从开炼机下片，冷却后采用平板硫化机在165℃条件下热压6分钟进行成型，之后在室温条件的平板硫化机上冷压定型。
拉伸强度、扯断伸长率按照标准GB/T 528—2009进行测试，拉伸速度为500mm/min；100％定伸永久变形按照标准ASTM D1566—2014进行测试，拉伸速度为100mm/min；撕裂强度按标准GB/T 529—2008测定；邵尔A硬度按标准GB/T 531—2008测试。
产物热塑性硫化胶的性能参数见下表1。
实施例2：
乙烯-丙烯酸共聚物树脂与丁腈橡胶的质量比控制在3:7，其余与实施例1相同。
实施例3：
乙烯-丙烯酸共聚物树脂与丁腈橡胶的质量比控制在2:3，其余与实施例1相同。
实施例4：
乙烯-丙烯酸共聚物树脂与丁腈橡胶的质量比控制在1:1，其余与实施例1相同。
实施例5：
乙烯-丙烯酸共聚物树脂与丁腈橡胶的质量比控制在3:2，其余与实施例1相同。
表1不同共混比的热塑性硫化胶的性能参数对比
显然，本发明上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所做的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (1)
1.一种乙烯-丙烯酸共聚物/丁腈橡胶热塑性硫化胶，由以下组分组成：乙烯-丙烯酸共聚物与丁腈橡胶的质量比控制在3:2～1:4；所述的乙烯-丙烯酸共聚物/丁腈橡胶热塑性硫化胶通过下述方法获得：首先在室温条件下的双辊开炼机上，将丁腈橡胶与DCP、TAIC、防老剂D按照100:2:3:1的质量比混合均匀，制成混炼胶；将乙烯-丙烯酸共聚物在165℃的双辊开炼机上熔融塑化，之后加入丁腈橡胶混炼胶，在温度场和剪切力场作用下动态硫化8分钟；动态硫化结束后，迅速从开炼机下片，冷却后采用平板硫化机在165℃条件下热压6分钟进行成型，之后在室温条件的平板硫化机上冷压定型。
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