CN110591274A - 一种耐高温tpe热塑性弹性体 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐高温TPE热塑性弹性体，其原料按重量份包括：聚氨酯弹性体40‑60份，TPE热塑性弹性体80‑100份，聚烯烃树脂20‑40份，填料30‑50份，加工油10‑15份，润滑剂1‑3份，防老剂0.5‑1.5份，2,5‑二甲基‑2,5二叔丁基过氧化己烷0.5‑1份，相容剂5‑10份。本发明选用适宜原料相互配合，使得本发明不仅有良好的机械性能，而且能改善TPE热塑性弹性体的高温老化性能，降低其内生热损耗。

Description

一种耐高温TPE热塑性弹性体
技术领域
本发明涉及热塑性弹性体技术领域，尤其涉及一种耐高温TPE热塑性弹性体。
背景技术
TPE热塑性弹性体材料是一种具有橡胶的高弹性，高强度，高回弹性，又具有可注塑加工的特征的材料。TPE热塑性弹性体材料具有优异的耐老化性能、耐候性、耐压缩变形性和优异的力学性能，可以作为减震垫、减震块等各种减震元件，但TPE热塑性弹性体材料在高温时的耐老化性能较低，内生热损耗高，需要对其耐高温性能进行改善。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐高温TPE热塑性弹性体及其制备方法，本发明选用适宜原料相互配合，使得本发明不仅有良好的机械性能，而且能改善TPE热塑性弹性体的高温老化性能，降低其内生热损耗。
本发明提出的一种耐高温TPE热塑性弹性体，其原料按重量份包括：聚氨酯弹性体40-60份，TPE热塑性弹性体80-100份，聚烯烃树脂20-40份，填料30-50份，加工油10-15份，润滑剂1-3份，防老剂0.5-1.5份，2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷0.5-1份，相容剂5-10份。
优选地，聚氨酯弹性体为1,5-萘二异氰酸酯与聚乙二酸乙二醇酯反应得到预聚体，再经1,4丁二醇扩链制得。
优选地，聚氨酯弹性体中，异氰酸酯基与羟基的起始摩尔比为2.5-3：1。
优选地，聚氨酯弹性体中，硬段的质量分数为30-35wt％。
优选地，TPE为苯乙烯类热塑性弹性体。
优选地，苯乙烯类热塑性弹性体为三嵌段共聚物，其由聚苯乙烯封端，中间段为乙烯支化聚二烯，其玻璃化转变温度为-35至20℃。
优选地，聚烯烃树脂为高密度聚乙烯、共聚聚丙烯。
优选地，聚烯烃树脂的熔融指数为2-10g/10min。
优选地，相容剂为马来酸酐接枝相容剂、苯乙烯-丙烯腈接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯。
优选地，马来酸酐接枝相容剂、苯乙烯-丙烯腈接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯的重量比为1：1-2。
优选地，防老剂为抗氧剂1076、双硬脂酰基硫代双丙酸脂、二烷基二苯胺。
优选地，抗氧剂1076、双硬脂酰基硫代双丙酸脂、二烷基二苯胺的重量比为1：0.2-0.3：0.5-0.7。
优选地，加工油为石蜡油，其CA≤5，CN≤40，CP≥65。
优选地，润滑剂为聚乙烯蜡、二甲基硅油中的至少一种。
优选地，填料为硅烷偶联剂改性二氧化硅。
本发明的制备方法为：将聚氨酯弹性体、TPE热塑性弹性体、聚烯烃树脂、填料、加工油、润滑剂、防老剂、相容剂混匀，挤出造粒得到母料；将母料与2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷混匀，经动态硫化得到耐高温TPE热塑性弹性体。
本发明选用1,5-萘二异氰酸酯与聚乙二酸乙二醇酯作为聚氨酯弹性体的原料，萘的引入可以增加本发明的耐热性能；通过限定适宜的异氰酸酯基与羟基的起始摩尔比、适宜的硬段含量，使得聚氨酯弹性体形成规整有序的硬段结构，使得聚氨酯弹性体在具有良好耐热性的同时，还具有良好的机械性能和较低的内生热损耗；上述聚氨酯弹性体与适宜种类的TPE热塑性弹性体、聚烯烃树脂，并以适宜比例相互配合，使得本发明具有良好机械性能、耐高温性能和较低的内生热损耗；马来酸酐接枝相容剂、苯乙烯-丙烯腈接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯以适宜比例相互配合，可以促进聚氨酯弹性体、TPE热塑性弹性体、聚烯烃树脂均匀分散，进一步增加本发明的机械性能；选用抗氧剂1076、双硬脂酰基硫代双丙酸脂、二烷基二苯胺以适宜比例相互配合，可以进一步改善本发明的耐高温老化性能；选择适宜的润滑剂与石蜡油相互配合，增加本发明的加工性能，硅烷偶联剂改性二氧化硅可以进一步增加本发明的机械性能；本发明选用适宜原料相互配合，使得本发明不仅有良好的机械性能，而且能改善TPE热塑性弹性体的高温老化性能，降低其内生热损耗。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种耐高温TPE热塑性弹性体，其原料按重量份包括：聚氨酯弹性体40份，TPE热塑性弹性体100份，聚烯烃树脂20份，填料50份，加工油10份，润滑剂3份，防老剂0.5份，2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷1份，相容剂5份；
其中，聚氨酯弹性体为1,5-萘二异氰酸酯与聚乙二酸乙二醇酯反应得到预聚体，再经1,4丁二醇扩链制得，其中，异氰酸酯基与羟基的起始摩尔比为3：1，硬段的质量分数为30wt％；
TPE为苯乙烯类热塑性弹性体，苯乙烯类热塑性弹性体为三嵌段共聚物，其由聚苯乙烯封端，中间段为乙烯支化聚二烯，其玻璃化转变温度为20℃；
聚烯烃树脂为高密度聚乙烯、共聚聚丙烯，聚烯烃树脂的熔融指数为2g/10min。
实施例2
一种耐高温TPE热塑性弹性体，其原料按重量份包括：聚氨酯弹性体60份，TPE热塑性弹性体80份，聚烯烃树脂40份，硅烷偶联剂改性二氧化硅30份，石蜡油15份，聚乙烯蜡1份，防老剂1.5份，2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷0.5份，相容剂10份；
其中，聚氨酯弹性体为1,5-萘二异氰酸酯与聚乙二酸乙二醇酯反应得到预聚体，再经1,4丁二醇扩链制得，其中，异氰酸酯基与羟基的起始摩尔比为2.5：1，硬段的质量分数为35wt％；
TPE为苯乙烯类热塑性弹性体，苯乙烯类热塑性弹性体为三嵌段共聚物，其由聚苯乙烯封端，中间段为乙烯支化聚二烯，其玻璃化转变温度为-35℃；
聚烯烃树脂为高密度聚乙烯、共聚聚丙烯，聚烯烃树脂的熔融指数为10g/10min；
相容剂为马来酸酐接枝相容剂、苯乙烯-丙烯腈接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯，其中，马来酸酐接枝相容剂、苯乙烯-丙烯腈接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯的重量比为1：1；
防老剂为抗氧剂1076、双硬脂酰基硫代双丙酸脂、二烷基二苯胺，其中，抗氧剂1076、双硬脂酰基硫代双丙酸脂、二烷基二苯胺的重量比为1：0.3：0.5；
石蜡油的CA≤5，CN≤40，CP≥65。
实施例3
一种耐高温TPE热塑性弹性体，其原料按重量份包括：聚氨酯弹性体45份，TPE热塑性弹性体95份，聚烯烃树脂25份，硅烷偶联剂改性二氧化硅45份，石蜡油11份，聚乙烯蜡2.5份，防老剂0.8份，2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷0.8份，相容剂6份；
其中，聚氨酯弹性体为1,5-萘二异氰酸酯与聚乙二酸乙二醇酯反应得到预聚体，再经1,4丁二醇扩链制得，其中，异氰酸酯基与羟基的起始摩尔比为2.8：1，硬段的质量分数为31wt％；
TPE为苯乙烯类热塑性弹性体，苯乙烯类热塑性弹性体为三嵌段共聚物，其由聚苯乙烯封端，中间段为乙烯支化聚二烯，其玻璃化转变温度为10℃；
聚烯烃树脂为高密度聚乙烯、共聚聚丙烯，聚烯烃树脂的熔融指数为4g/10min；
相容剂为马来酸酐接枝相容剂、苯乙烯-丙烯腈接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯，其中，马来酸酐接枝相容剂、苯乙烯-丙烯腈接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯的重量比为1：1.8；
防老剂为抗氧剂1076、双硬脂酰基硫代双丙酸脂、二烷基二苯胺，其中，抗氧剂1076、双硬脂酰基硫代双丙酸脂、二烷基二苯胺的重量比为1：0.22：0.65；
石蜡油的CA≤5，CN≤40，CP≥65。
实施例4
一种耐高温TPE热塑性弹性体，其原料按重量份包括：聚氨酯弹性体50份，TPE热塑性弹性体90份，聚烯烃树脂30份，硅烷偶联剂改性二氧化硅40份，石蜡油12份，润滑剂2份，防老剂1份，2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷0.7份，相容剂7份；
其中，聚氨酯弹性体为1,5-萘二异氰酸酯与聚乙二酸乙二醇酯反应得到预聚体，再经1,4丁二醇扩链制得，其中，异氰酸酯基与羟基的起始摩尔比为2.7：1，硬段的质量分数为32wt％；
TPE为苯乙烯类热塑性弹性体，苯乙烯类热塑性弹性体为三嵌段共聚物，其由聚苯乙烯封端，中间段为乙烯支化聚二烯，其玻璃化转变温度为5℃；
聚烯烃树脂为高密度聚乙烯、共聚聚丙烯，聚烯烃树脂的熔融指数为6g/10min；
相容剂为马来酸酐接枝相容剂、苯乙烯-丙烯腈接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯，其中，马来酸酐接枝相容剂、苯乙烯-丙烯腈接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯的重量比为1：1.5；
防老剂为抗氧剂1076、双硬脂酰基硫代双丙酸脂、二烷基二苯胺，其中，抗氧剂1076、双硬脂酰基硫代双丙酸脂、二烷基二苯胺的重量比为1：0.25：0.6；
石蜡油的CA≤5，CN≤40，CP≥65；
润滑剂为聚乙烯蜡、二甲基硅油。
检测实施例1-4的性能，结果如下：
由上表可以看出，本发明具有良好的机械性能，耐高温老化性能好，且Tanδ较低，内生热损耗低。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耐高温TPE热塑性弹性体，其特征在于，其原料按重量份包括：聚氨酯弹性体40-60份，TPE热塑性弹性体80-100份，聚烯烃树脂20-40份，填料30-50份，加工油10-15份，润滑剂1-3份，防老剂0.5-1.5份，2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷0.5-1份，相容剂5-10份。
2.根据权利要求1所述耐高温TPE热塑性弹性体，其特征在于，聚氨酯弹性体为1,5-萘二异氰酸酯与聚乙二酸乙二醇酯反应得到预聚体，再经1,4丁二醇扩链制得；优选地，聚氨酯弹性体中，异氰酸酯基与羟基的起始摩尔比为2.5-3：1；优选地，聚氨酯弹性体中，硬段的质量分数为30-35wt％。
3.根据权利要求1或2所述耐高温TPE热塑性弹性体，其特征在于，TPE为苯乙烯类热塑性弹性体；优选地，苯乙烯类热塑性弹性体为三嵌段共聚物，其由聚苯乙烯封端，中间段为乙烯支化聚二烯，其玻璃化转变温度为-35至20℃。
4.根据权利要求1-3任一项所述耐高温TPE热塑性弹性体，其特征在于，聚烯烃树脂为高密度聚乙烯、共聚聚丙烯；优选地，聚烯烃树脂的熔融指数为2-10g/10min。
5.根据权利要求1-4任一项所述耐高温TPE热塑性弹性体，其特征在于，相容剂为马来酸酐接枝相容剂、苯乙烯-丙烯腈接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯；优选地，马来酸酐接枝相容剂、苯乙烯-丙烯腈接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯的重量比为1：1-2。
6.根据权利要求1-5任一项所述耐高温TPE热塑性弹性体，其特征在于，防老剂为抗氧剂1076、双硬脂酰基硫代双丙酸脂、二烷基二苯胺。
7.根据权利要求6所述耐高温TPE热塑性弹性体，其特征在于，抗氧剂1076、双硬脂酰基硫代双丙酸脂、二烷基二苯胺的重量比为1：0.2-0.3：0.5-0.7。
8.根据权利要求1-7任一项所述耐高温TPE热塑性弹性体，其特征在于，加工油为石蜡油，其CA≤5，CN≤40，CP≥65。
9.根据权利要求1-8任一项所述耐高温TPE热塑性弹性体，其特征在于，润滑剂为聚乙烯蜡、二甲基硅油中的至少一种。
10.根据权利要求1-9任一项所述耐高温TPE热塑性弹性体，其特征在于，填料为硅烷偶联剂改性二氧化硅。
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