CN110791031A - 一种低硬度溴化丁基橡胶聚丙烯热塑性弹性体 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种低硬度溴化丁基橡胶/聚丙烯热塑性弹性体及其制备方法。按照质量分数计，其组成：溴化丁基橡胶100份，三元共聚聚丙烯，10～40份，苯乙烯‑异丁烯‑苯乙烯热塑性弹性体5‑100份，硫化剂0.1～5份，吸酸剂0.1～5份，增塑剂5‑60份。本发明先把溴化丁基橡胶与苯乙烯‑异丁烯‑苯乙烯弹性体、增塑剂、三元共聚聚丙烯和吸酸剂在高温密炼机中混合均匀，然后降温加入硫化剂，并进行橡胶造粒，最后把粒子投入到双螺杆挤出机中进行动态硫化制备溴化丁基橡胶/聚丙烯热塑性弹性体。本发明的溴化丁基橡胶/聚丙烯热塑性弹性体性采用三元共聚聚丙烯，并且加入苯乙烯‑异丁烯‑苯乙烯热塑性弹性体，在较低的增塑剂情况下，保持较低的硬度、较高的气密性，同时TPV较光滑的粒料外观。

Description

一种低硬度溴化丁基橡胶聚丙烯热塑性弹性体
技术领域
本发明涉及一种低硬度溴化丁基橡胶聚丙烯热塑性弹性体及其制备方法，属于高分子材料加工领域。
背景技术
丁基橡胶及溴化丁基橡胶其良好的不渗透性、物理化学性能以及优异的耐热及抗老化性能使其成为胶塞的最佳原材料。由溴化丁基橡胶/聚丙烯动态硫化制备的TPV要求低硬度和低压缩永久变形，为达到低硬度的目标，增加增塑油、或降低聚丙烯用量。
CN201410828844.5公开了一种热塑性溴化丁基橡胶(BIIR)材料，把溴化丁基橡胶与聚丙烯(PP)在高温混炼机中混合，低温下加入硫化剂，最后在双螺杆挤出机中动态硫化制备具有热塑性的溴化丁基橡胶弹性体。其硫化体系采用酚醛硫化树脂与氧化锌并用的硫化体系，含有部分氧化锌，并且为降低硬度，添加了大量的石蜡油(按100份溴化丁基橡胶计算，超过80份)。
CN201610737400.X公布了采用两种过氧化物与HVA-2并用的交联体系制备BIIR/PP-TPV，其中两种过氧化物的半衰期不同，添加氧化镁为防焦剂，在公布的资料中，添加超过100份(按100份BIIR胶计算)的石蜡油，具有潜在的油析出问题。
US6946522B2公开了一种氯化丁基橡胶与聚丙烯的动态硫化热塑性弹性体，按照100份氯化丁基橡胶计算，采用30-40份的SEEPS，聚丙烯20-25份，采用45-55份增塑油，硫化剂采用氧化锌，制备硬度在50A左右的动态硫化热塑性弹性体。
上述技术文献为达到低硬度的目标，CN201410828844.5和CN201610737400.X采取增加增塑剂或降低聚丙烯用量途径，该方案会增加增塑油的析出，并且不可避免的降低气密性。US6946522B2添加SEEPS苯乙烯热塑性弹性体，可以在PP和增塑油用量较少的前提下，获得硬度50A及压缩永久变形均较好的TPV，但也会降低TPV的气密性。
本发明公开了一种低硬度低充油的溴化丁基橡胶聚丙烯热塑性弹性体，采用三元共聚聚丙烯，并加入苯乙烯-异丁烯-苯乙烯热塑性弹性体，可降低增塑剂用量，TPV仍保持较低的硬度，较高的气密性，较光滑的粒料外观。
发明内容
1.本发明的目的
本发明的目的是针对上述问题，提供一种低硬度低充油的溴化丁基橡胶聚丙烯热塑性弹性体及其制备方法。本发明选用溴化丁基橡胶，选用三元共聚聚丙烯，选用苯乙烯-异丁烯-苯乙烯热塑性弹性体，保持产品的低硬度和高气密性。
2.技术方案
本发明目的可以通过以下技术方案实现：
其中所述溴化丁基橡胶门尼粘度30～60，溴含量含量1～3％。
所述聚丙烯为三元共聚聚丙烯，用量10～50份。
所述苯乙烯类热塑性弹性体为苯乙烯-异丁烯-苯乙烯热塑性弹性体，用量5～100份。
所述硫化剂为DB(2-二丁基胺-4，6二硫醇均三嗪)，用量0.1～5份。
所述吸酸剂为氧化镁，用量0.1～5份。
所述增塑剂为聚异丁烯油或高分子量石蜡油，用量5～60份
本发明提供一种动态硫化溴化丁基橡胶/聚丙烯热塑性弹性体的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1)橡胶混炼：先把卤化丁基橡胶与聚丙烯、苯乙烯类热塑性弹性体、吸酸剂、增塑剂或填料在高温密炼机中混合均匀，然后在常温下加入硫化剂。把混炼胶进行橡胶造粒。
步骤2)动态硫化：把橡胶粒子投入到双螺杆挤出机中进行动态硫化，螺杆温度170～200℃，螺杆转速150～400rpm。
3.有益效果
本发明通过三元共聚聚丙烯、苯乙烯-异丁烯-苯乙烯热塑性弹性体的应用，可降低增塑剂用量，TPV仍保持较低的硬度，较高的气密性，较光滑的粒料外观。
具体实施方式
对比例1
溴化丁基橡胶聚丙烯动态硫化配方组成如下，各组分均以重量份数计。
Figure BDA0002301638010000041
制备工艺：
(1)橡胶造粒：高温密炼机中，把氯化丁基橡胶与聚丙烯、氧化镁、石蜡油混合均匀下片，室温下加入硫化剂，然后在橡胶造粒机中进行造粒。
(2)动态硫化：把橡胶粒子投入到双螺杆挤出机中进行动态硫化，螺杆温度170℃～190℃，螺杆转速200rpm。所述双螺杆挤出长径比为56:1。
对比例2
溴化丁基橡胶聚丙烯动态硫化配方组成如下，各组分均以重量份数计。
Figure BDA0002301638010000042
制备工艺：
(1)橡胶造粒：高温密炼机中，把氯化丁基橡胶与聚丙烯、氧化镁、石蜡油混合均匀下片，室温下加入硫化剂，然后在橡胶造粒机中进行造粒。
(2)动态硫化：把橡胶粒子投入到双螺杆挤出机中进行动态硫化，螺杆温度170℃～190℃，螺杆转速200rpm。
(3)制备的TPV二次通过双螺杆挤出机，挤出机参数与步骤(2)相同。所述双螺杆挤出长径比为56:1。
实施1
溴化丁基橡胶聚丙烯动态硫化配方组成如下，各组分均以重量份数计。
Figure BDA0002301638010000051
制备工艺：
(1)橡胶造粒：高温密炼机中，把氯化丁基橡胶与聚丙烯、氧化镁、石蜡油混合均匀下片，室温下加入硫化剂，然后在橡胶造粒机中进行造粒。
(2)动态硫化：把橡胶粒子投入到双螺杆挤出机中进行动态硫化，螺杆温度170℃～190℃，螺杆转速200rpm。所述双螺杆挤出长径比为68:1。
实施例2
溴化丁基橡胶聚丙烯动态硫化配方组成如下，各组分均以重量份数计。
Figure BDA0002301638010000061
制备工艺：
(1)橡胶造粒：高温密炼机中，把氯化丁基橡胶与聚丙烯、氧化镁、石蜡油混合均匀下片，室温下加入硫化剂，然后在橡胶造粒机中进行造粒。
(2)动态硫化：把橡胶粒子投入到双螺杆挤出机中进行动态硫化，螺杆温度170℃～190℃，螺杆转速200rpm。所述双螺杆挤出长径比为68:1。
实施例3
溴化丁基橡胶聚丙烯动态硫化配方组成如下，各组分均以重量份数计。
Figure BDA0002301638010000062
Figure BDA0002301638010000071
制备工艺：
(1)橡胶造粒：高温密炼机中，把氯化丁基橡胶与聚丙烯、氧化镁、石蜡油混合均匀下片，室温下加入硫化剂，然后在橡胶造粒机中进行造粒。
(2)动态硫化：把橡胶粒子投入到双螺杆挤出机中进行动态硫化，螺杆温度170℃～190℃，螺杆转速200rpm。所述双螺杆挤出长径比为68:1。
实施例4
溴化丁基橡胶聚丙烯动态硫化配方组成如下，各组分均以重量份数计。
Figure BDA0002301638010000072
Figure BDA0002301638010000082
制备工艺：
(1)橡胶造粒：高温密炼机中，把氯化丁基橡胶与聚丙烯、氧化镁、石蜡油混合均匀下片，室温下加入硫化剂，然后在橡胶造粒机中进行造粒。
(2)动态硫化：把橡胶粒子投入到双螺杆挤出机中进行动态硫化，螺杆温度170℃～190℃，螺杆转速200rpm。所述双螺杆挤出长径比为68:1。
比较例和实施例的物性和动态硫化拉条质量列于表1。
测试标准和测试方法均按照相关国家标准进行。
表1对比例和实施例工艺表现和拉条外观
由表1可知：
1)比较例1中采用共聚聚丙烯30份，石蜡油50份，切粒表面粗糙，且有发粘现象；把比较例1的TPV进行二次加入双螺杆挤出机中，表面外观和表面发粘会有所改善，但无疑增加工艺流程。
2)实施例1～实施例4中，采用三元共聚聚丙烯得到的TPV表面改善，并且同硬度略低于比较例1；添加苯乙烯-异丁烯-苯乙烯热塑性弹性体Sibstar-102T后，三元共聚聚丙烯最低用量15份时，同时降低石蜡油的用量，TPV仍有较低的硬度和光滑的外观。

Claims (5)

1.一种低硬度溴化丁基橡胶聚丙烯热塑性弹性体，包含共混以下组分：
Figure FDA0002301633000000011
其中所述溴化丁基橡胶为溴化丁基橡胶；
所述的聚丙烯为三元共聚聚丙烯；
所述苯乙烯类弹性体为苯乙烯-异丁烯-苯乙烯热塑性弹性体。
2.根据权利要求1所述的一种低硬度溴化丁基橡胶聚丙烯热塑性弹性体，其特征在于，所述硫化剂为三嗪衍生物硫化剂；其中包括2-二丁基胺-4，6二硫醇均三嗪。
3.根据权利要求1所述的一种低硬度溴化丁基橡胶聚丙烯热塑性弹性体，其特征在于，所述苯乙烯类弹性体为苯乙烯-异丁烯-苯乙烯热塑性弹性体，苯乙烯含量10～30％。
4.根据权利要求1～3之一所述的一种低硬度溴化丁基橡胶聚丙烯热塑性弹性体的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1)橡胶混炼：先把溴化丁基橡胶与聚丙烯、热塑性弹性体、吸酸剂、增塑剂在高温密炼机中混合均匀，然后在常温下加入硫化剂。把混炼胶进行橡胶造粒。
步骤2)动态硫化：把橡胶粒子投入到双螺杆挤出机中进行动态硫化，螺杆温度170～200℃，螺杆转速150～400rpm。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤2)所述的双螺杆挤出机的长径比为60～68:1。
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