CN112250943A - 环保动态硫化热塑性弹性体及其加工工艺 - Google Patents
环保动态硫化热塑性弹性体及其加工工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112250943A CN112250943A CN202011136047.2A CN202011136047A CN112250943A CN 112250943 A CN112250943 A CN 112250943A CN 202011136047 A CN202011136047 A CN 202011136047A CN 112250943 A CN112250943 A CN 112250943A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- mixture
- heat conduction
- thermoplastic elastomer
- polyolefin resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 39
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title abstract description 15
- 238000012545 processing Methods 0.000 title abstract description 14
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 claims abstract description 38
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 38
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims abstract description 32
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 32
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 claims abstract description 20
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 claims abstract description 17
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims abstract description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 35
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 31
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 31
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 31
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 26
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims description 21
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims description 21
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 21
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 18
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 17
- 239000004964 aerogel Substances 0.000 claims description 16
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 16
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 claims description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 14
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 claims description 14
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 11
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 7
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 claims description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 7
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 claims description 7
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 claims description 5
- NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N Butylhydroxytoluene Chemical compound CC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 235000010354 butylated hydroxytoluene Nutrition 0.000 claims description 4
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000005543 nano-size silicon particle Substances 0.000 claims description 2
- NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N palladium;triphenylphosphane Chemical compound [Pd].C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims 2
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 abstract description 18
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 abstract description 15
- 238000011049 filling Methods 0.000 abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 7
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 abstract description 7
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 abstract description 4
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 abstract description 3
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 abstract description 2
- 239000005445 natural material Substances 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 10
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 239000004606 Fillers/Extenders Substances 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- WPMYUUITDBHVQZ-UHFFFAOYSA-N 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoic acid Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(CCC(O)=O)=CC(C(C)(C)C)=C1O WPMYUUITDBHVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 2
- 238000005809 transesterification reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 229920006258 high performance thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 239000004636 vulcanized rubber Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
- C08L23/12—Polypropene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2237—Oxides; Hydroxides of metals of titanium
- C08K2003/2241—Titanium dioxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/24—Acids; Salts thereof
- C08K3/26—Carbonates; Bicarbonates
- C08K2003/265—Calcium, strontium or barium carbonate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/28—Nitrogen-containing compounds
- C08K2003/282—Binary compounds of nitrogen with aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/011—Nanostructured additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
- C08L2205/025—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
- C08L2205/035—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2207/00—Properties characterising the ingredient of the composition
- C08L2207/04—Thermoplastic elastomer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2207/00—Properties characterising the ingredient of the composition
- C08L2207/10—Peculiar tacticity
- C08L2207/14—Amorphous or atactic polypropylene
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
本发明提供了环保动态硫化热塑性弹性体及其加工工艺，涉及热塑弹体技术领域。本发明的环保动态硫化热塑性弹性体，以聚烯烃树脂作为连续相，三元乙丙橡胶作为分散相，无规聚丙烯由于与聚烯烃树脂共同的烯烃键使得相容性好，导热增强助剂提高了弹性体的抗拉强度、弹性模量、导热性；弹性体体系中未加入填充油、软化剂及增塑剂，毒性低气味小，绿色环保，适合作为运动地材的弹性体成分；加工工艺的动态硫化造粒步骤中，通过从喂料口加入流动性好的无归聚丙烯，增加混合料的流动性和可加工性，方便混合料的挤出造粒，提高了该动态硫化热塑性弹性成品的可加工性。
Description
技术领域
本发明涉及热塑弹体技术领域，尤其涉及环保动态硫化热塑性弹性体及其加工工艺。
背景技术
动态硫化热塑性弹性体又称聚烯烃合金热塑性弹性体，简称TPV，是热塑性弹性体(TPE)中的一种。TPV主要由二部分组成，一是塑料作为连续相，二是橡胶作为分散相，通常需要填充油或增塑剂与之配合，采用动态硫化反应共混技术制备的高性能热塑性弹性体。TPV同时具备传统硫化橡胶的高弹性及热塑性塑料的可反复加工性及回收再利用性能，是“绿色”化工新材料的重要种类。
现有的动态硫化热塑性弹性体及其加工工艺存在以下技术问题：需要添加大量的填充油、增塑剂和软化剂来降低体系的粘度，不仅会导致弹性体的拉伸强度、弹性模量等力学性能降低，而且会使有毒物质含量及气味等级超标，不符合绿色环保的要求。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了环保动态硫化热塑性弹性体及其加工工艺。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
环保动态硫化热塑性弹性体，由以下重量份的成分制备而成：聚烯烃树脂40-80份、三元乙丙橡胶70-100份、无规聚丙烯80-125份、纳米填料10-25份、导热增强助剂13-25份、抗氧剂2-5份；
所述导热增强助剂由以下重量份的成分制备而成：石油树脂40-60份、氮化铝16-27份、二氧化硅气凝胶8-17份、钛酸酯偶联剂15-22份。
本发明的环保动态硫化热塑性弹性体，考虑到现有技术中的热塑性弹性体需要添加大量的填充油、增塑剂和软化剂来降低体系的粘度，增加体系的流动性，不仅会导致弹性体的拉伸强度、弹性模量等力学性能降低，使用过程中填充油容易渗出，导致弹性体制备的塑胶跑道等材料的有毒物质含量及气味等级难以达标，不符合绿色环保的要求。
本发明与现有技术相比，以聚烯烃树脂作为连续相，三元乙丙橡胶作为分散相，加入无规聚丙烯，无规聚丙烯由于分子质量小，结构不规整，内聚力低，流动性好，引入后由于与聚烯烃树脂存在共同的烯烃键使得相容性好，而且增加反应体系的流动性，同时对纳米填料和导热增强助剂的黏附性好。
导热增强助剂中，石油树脂与橡胶有良好的互溶性，对硫化过程的影响很小；氮化铝具有良好的热传导性和抗热震性，也有良好的绝缘性，因液相烧结且晶界无第二相，晶体结构非常致密；二氧化硅气凝胶由于较大的比表面积和孔容积，防热隔热性能好，钛酸酯偶联剂能在氮化铝、二氧化硅气凝胶与石油树脂之间形成化学桥键，通过酯基转移从而发生交联，生成交联大分子结构，该导热增强助剂的孔隙率高，具有良好的导热隔热作用，提高了弹性体的抗拉强度和弹性模量；弹性体体系中未加入填充油、软化剂及增塑剂，毒性低气味小，适合作为运动地材的弹性体成分。
进一步的，所述石油树脂为碳九石油树脂，分子量介于300-3000。
进一步的，所述聚烯烃树脂为聚烯烃树脂均聚物或聚烯烃树脂共聚物中的一种或多种的混合物。
进一步的，所述纳米填料为纳米蒙脱土、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米碳酸钙中的一种或多种的混合物，纳米填料的粒径范围为1000-2000目。
进一步的，所述抗氧剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酸十八酯、二缩三乙二醇双[β-3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的一种或多种的混合物。
进一步的，所述无规聚丙烯的熔融指数为1200-1800g/10min(230℃，2.16kg)；水分含量为2-3wt％，丙烯含量为84-92wt％。
本发明还提供了上述环保动态硫化热塑性弹性体的加工工艺，包括以下步骤：
a)导热增强助剂制备：将石油树脂投入密炼机中密炼20-30min，再依次加入氮化铝、二氧化硅气凝胶、钛酸酯偶联剂，继续密炼30-50min，10-20目滤布过滤后，滤饼干燥粉碎得到导热增强助剂；
b)均化混合：将聚烯烃树脂、三元乙丙橡胶以300-400rpm转速均化混合，再加入纳米填料、导热增强助剂、抗氧剂，以400-600rpm转速均化混合得到混合料；
c)动态硫化造粒：将混合料倒入喂料机中，喂料机输送至双螺杆挤出机，同时从喂料口加入无规聚丙烯，动态硫化造粒，拉条、冷却、切粒得到中间体；
d)注塑成型：中间体注塑成型，室温冷却得到成品。
本发明的环保动态硫化热塑性弹性体的加工工艺，包括导热增强助剂制备、均化混合、动态硫化造粒、注塑成型，与现有技术相比，动态硫化造粒步骤中，通过从喂料口加入流动性好的无归聚丙烯，增加混合料的流动性和可加工性，方便混合料的挤出造粒，提高了该动态硫化热塑性弹性成品的可加工性。
进一步的，步骤a)密炼的温度为250-280℃，干燥粉碎的条件为：60-80℃干燥2-3小时，粉碎至20-30目。
进一步的，步骤c)双螺杆挤出机的主机转速为300-600rpm，挤出温度为180-220℃。
本发明的有益效果：
(1)本发明的环保动态硫化热塑性弹性体，以聚烯烃树脂作为连续相，三元乙丙橡胶作为分散相，无规聚丙烯由于与聚烯烃树脂共同的烯烃键使得相容性好，导热增强助剂提高了弹性体的抗拉强度、弹性模量、导热性；弹性体体系中未加入填充油、软化剂及增塑剂，毒性低气味小，绿色环保，适合作为运动地材的弹性体成分。
(2)本发明的环保动态硫化热塑性弹性体的加工工艺，动态硫化造粒步骤中，通过从喂料口加入流动性好的无归聚丙烯，增加混合料的流动性和可加工性，方便混合料的挤出造粒，提高了该动态硫化热塑性弹性成品的可加工性。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例的环保动态硫化热塑性弹性体，由以下重量份的成分制备而成：聚烯烃树脂56份、三元乙丙橡胶86份、无规聚丙烯106份、纳米填料18份、导热增强助剂17份、抗氧剂4份；导热增强助剂由以下重量份的成分制备而成：石油树脂53份、氮化铝22份、二氧化硅气凝胶15份、钛酸酯偶联剂20份。
其中，石油树脂为碳九石油树脂，分子量介于300-3000；聚烯烃树脂为聚烯烃树脂均聚物；纳米填料为纳米蒙脱土，粒径范围为1000-2000目；抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；无规聚丙烯的熔融指数为1200-1800g/10min(230℃，2.16kg)；水分含量为2-3wt％，丙烯含量为84-92wt％。
该环保动态硫化热塑性弹性体的加工工艺，包括以下步骤：
a)导热增强助剂制备：将石油树脂投入密炼机中密炼26min，再依次加入氮化铝、二氧化硅气凝胶、钛酸酯偶联剂，继续密炼46min，10-20目滤布过滤后，滤饼干燥粉碎得到导热增强助剂；密炼的温度为250-280℃；干燥粉碎的条件为：60-80℃干燥2-3小时，粉碎至20-30目。
b)均化混合：将聚烯烃树脂、三元乙丙橡胶以380rpm转速均化混合，再加入纳米填料、导热增强助剂、抗氧剂，以500rpm转速均化混合得到混合料；双螺杆挤出机的主机转速为550rpm，挤出温度为210℃。
c)动态硫化造粒：将混合料倒入喂料机中，喂料机输送至双螺杆挤出机，同时从喂料口加入无规聚丙烯，动态硫化造粒，拉条、冷却、切粒得到中间体；
d)注塑成型：中间体注塑成型，室温冷却得到成品。
实施例2
本实施例的环保动态硫化热塑性弹性体，由以下重量份的成分制备而成：聚烯烃树脂60份、三元乙丙橡胶86份、无规聚丙烯106份、纳米填料22份、导热增强助剂18份、抗氧剂3份；导热增强助剂由以下重量份的成分制备而成：石油树脂45份、氮化铝24份、二氧化硅气凝胶13份、钛酸酯偶联剂20份。
其中，石油树脂为碳九石油树脂，分子量介于300-3000；聚烯烃树脂为聚烯烃树脂共聚物；纳米填料为纳米二氧化硅，粒径范围为1000-2000目；抗氧剂为二缩三乙二醇双[β-3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]。无规聚丙烯的熔融指数为1200-1800g/10min(230℃，2.16kg)；水分含量为2-3wt％，丙烯含量为84-92wt％。
该环保动态硫化热塑性弹性体的加工工艺，包括以下步骤：
a)导热增强助剂制备：将石油树脂投入密炼机中密炼26min，再依次加入氮化铝、二氧化硅气凝胶、钛酸酯偶联剂，继续密炼46min，10-20目滤布过滤后，滤饼干燥粉碎得到导热增强助剂；密炼的温度为270℃，干燥粉碎的条件为：72℃干燥2.5小时，粉碎至20-30目。
b)均化混合：将聚烯烃树脂、三元乙丙橡胶以320rpm转速均化混合，再加入纳米填料、导热增强助剂、抗氧剂，以580rpm转速均化混合得到混合料；
c)动态硫化造粒：将混合料倒入喂料机中，喂料机输送至双螺杆挤出机，同时从喂料口加入无规聚丙烯，动态硫化造粒，拉条、冷却、切粒得到中间体；双螺杆挤出机的主机转速为480rpm，挤出温度为210℃。
d)注塑成型：中间体注塑成型，室温冷却得到成品。
实施例3
本实施例的环保动态硫化热塑性弹性体，由以下重量份的成分制备而成：聚烯烃树脂72份、三元乙丙橡胶88份、无规聚丙烯116份、纳米填料23份、导热增强助剂17份、抗氧剂4份；导热增强助剂由以下重量份的成分制备而成：石油树脂56份、氮化铝24份、二氧化硅气凝胶12份、钛酸酯偶联剂18份。
其中，石油树脂为碳九石油树脂，分子量介于300-3000；聚烯烃树脂为聚烯烃树脂共聚物；纳米填料为纳米二氧化钛，粒径范围为1000-2000目；抗氧剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚。无规聚丙烯的熔融指数为1200-1800g/10min(230℃，2.16kg)；水分含量为2-3wt％，丙烯含量为84-92wt％。
该环保动态硫化热塑性弹性体的加工工艺，包括以下步骤：
a)导热增强助剂制备：将石油树脂投入密炼机中密炼23min，再依次加入氮化铝、二氧化硅气凝胶、钛酸酯偶联剂，继续密炼45min，10-20目滤布过滤后，滤饼干燥粉碎得到导热增强助剂；密炼的温度为270℃，干燥粉碎的条件为：76℃干燥2.6小时，粉碎至20-30目。
b)均化混合：将聚烯烃树脂、三元乙丙橡胶以380rpm转速均化混合，再加入纳米填料、导热增强助剂、抗氧剂，以530rpm转速均化混合得到混合料；
c)动态硫化造粒：将混合料倒入喂料机中，喂料机输送至双螺杆挤出机，同时从喂料口加入无规聚丙烯，动态硫化造粒，拉条、冷却、切粒得到中间体；双螺杆挤出机的主机转速为380rpm，挤出温度为205℃。
d)注塑成型：中间体注塑成型，室温冷却得到成品。
实施例4
本实施例的环保动态硫化热塑性弹性体，由以下重量份的成分制备而成：聚烯烃树脂65份、三元乙丙橡胶86份、无规聚丙烯115份、纳米填料20份、导热增强助剂18份、抗氧剂4份；导热增强助剂由以下重量份的成分制备而成：石油树脂55份、氮化铝20份、二氧化硅气凝胶14份、钛酸酯偶联剂18份。
其中，石油树脂为碳九石油树脂，分子量介于300-3000；聚烯烃树脂由聚烯烃树脂均聚物与聚烯烃树脂共聚物按照质量比1：1混合而成；纳米填料为纳米碳酸钙，粒径范围为1000-2000目；抗氧剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚。无规聚丙烯的熔融指数为1200-1800g/10min(230℃，2.16kg)；水分含量为2-3wt％，丙烯含量为84-92wt％。
该环保动态硫化热塑性弹性体的加工工艺，包括以下步骤：
a)导热增强助剂制备：将石油树脂投入密炼机中密炼24min，再依次加入氮化铝、二氧化硅气凝胶、钛酸酯偶联剂，继续密炼46min，10-20目滤布过滤后，滤饼干燥粉碎得到导热增强助剂；密炼的温度为268℃，干燥粉碎的条件为：75℃干燥2.2小时，粉碎至20-30目。
b)均化混合：将聚烯烃树脂、三元乙丙橡胶以400rpm转速均化混合，再加入纳米填料、导热增强助剂、抗氧剂，以580rpm转速均化混合得到混合料；
c)动态硫化造粒：将混合料倒入喂料机中，喂料机输送至双螺杆挤出机，同时从喂料口加入无规聚丙烯，动态硫化造粒，拉条、冷却、切粒得到中间体；双螺杆挤出机的主机转速为580rpm，挤出温度为215℃。
d)注塑成型：中间体注塑成型，室温冷却得到成品。
实施例5
本实施例的环保动态硫化热塑性弹性体，由以下重量份的成分制备而成：聚烯烃树脂76份、三元乙丙橡胶93份、无规聚丙烯120份、纳米填料25份、导热增强助剂22份、抗氧剂5份；导热增强助剂由以下重量份的成分制备而成：石油树脂56份、氮化铝25份、二氧化硅气凝胶14份、钛酸酯偶联剂20份。
其中，石油树脂为碳九石油树脂，分子量介于300-3000；聚烯烃树脂由聚烯烃树脂均聚物与聚烯烃树脂共聚物按照质量比2:1混合而成；纳米填料由纳米蒙脱土、与纳米碳酸钙按照质量比1:1混合而成，纳米填料的粒径范围为1000-2000目；抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。无规聚丙烯的熔融指数为1200-1800g/10min(230℃，2.16kg)；水分含量为2-3wt％，丙烯含量为84-92wt％。
该环保动态硫化热塑性弹性体的加工工艺，包括以下步骤：
a)导热增强助剂制备：将石油树脂投入密炼机中密炼30min，再依次加入氮化铝、二氧化硅气凝胶、钛酸酯偶联剂，继续密炼42min，10-20目滤布过滤后，滤饼干燥粉碎得到导热增强助剂；密炼的温度为276℃，干燥粉碎的条件为：74℃干燥3小时，粉碎至20-30目。
b)均化混合：将聚烯烃树脂、三元乙丙橡胶以380rpm转速均化混合，再加入纳米填料、导热增强助剂、抗氧剂，以580rpm转速均化混合得到混合料；
c)动态硫化造粒：将混合料倒入喂料机中，喂料机输送至双螺杆挤出机，同时从喂料口加入无规聚丙烯，动态硫化造粒，拉条、冷却、切粒得到中间体；双螺杆挤出机的主机转速为600rpm，挤出温度为215℃。
d)注塑成型：中间体注塑成型，室温冷却得到成品。
对比例1
本实施例与实施例5的区别在于，将成分无规聚丙烯替换为填充油。
对比例2
本实施例与实施例5的区别在于，动态硫化造粒步骤中将混合料与无规聚丙烯混合后倒入喂料机中，喂料机输送至双螺杆挤出机，同时从喂料口加入填充油，填充油的添加量与无规聚丙烯相同。
对比例3
本实施例与实施例5的区别在于，将成分导热增强助剂替换为石油树脂。
性能测试
参照标准ASTMD2240对实施例1-5与对比例1-2制备的硫化热塑性弹性体，进行拉伸强度、弹性模量的测试，参照标准ASTMD395进行永久压缩变形的测试，参照标准GB/T2951进行导热率的测试，并进行总挥发性有机化合物(TVOC)、气味等级的测试，具体结果见表1。
表1.性能测试结果
从上表可以看出，本发明实施例的拉伸强度、弹性模量、永久压缩变形率明显优于对比例1-3，导热率明显优于对比例3，而且均为检出总挥发性有机化合物，气味等级小于对比例，说明本发明引入无规聚丙烯增加了反应体系的流动性，同时对纳米填料和导热增强助剂的黏附性好；导热增强助剂中，通过酯基转移从而发生交联，生成交联大分子结构，该导热增强助剂的孔隙率高，具有良好的导热隔热作用，提高了弹性体的抗拉强度和弹性模量；弹性体体系中未加入填充油、软化剂及增塑剂，毒性低气味小，符合绿色环保的要求。
需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.环保动态硫化热塑性弹性体，其特征在于：由以下重量份的成分制备而成：聚烯烃树脂40-80份、三元乙丙橡胶70-100份、无规聚丙烯80-125份、纳米填料10-25份、导热增强助剂13-25份、抗氧剂2-5份；
所述导热增强助剂由以下重量份的成分制备而成：石油树脂40-60份、氮化铝16-27份、二氧化硅气凝胶8-17份、钛酸酯偶联剂15-22份。
2.根据权利要求1所述的环保动态硫化热塑性弹性体，其特征在于：所述石油树脂为碳九石油树脂，分子量介于300-3000；所述聚烯烃树脂为聚烯烃树脂均聚物或聚烯烃树脂共聚物中的一种或多种的混合物。
3.根据权利要求1所述的环保动态硫化热塑性弹性体，其特征在于：所述纳米填料为纳米蒙脱土、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米碳酸钙中的一种或多种的混合物，纳米填料的粒径范围为1000-2000目。
4.根据权利要求1所述的环保动态硫化热塑性弹性体，其特征在于：所述抗氧剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酸十八酯、二缩三乙二醇双[β-3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的一种或多种的混合物。
5.根据权利要求1所述的环保动态硫化热塑性弹性体，其特征在于：所述无规聚丙烯的熔融指数为1200-1800g/10min(230℃，2.16kg)；水分含量为2-3wt％，丙烯含量为84-92wt％。
6.根据权利要求1-5任一项所述的环保动态硫化热塑性弹性体的加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
a)导热增强助剂制备：将石油树脂投入密炼机中密炼20-30min，再依次加入氮化铝、二氧化硅气凝胶、钛酸酯偶联剂，继续密炼30-50min，10-20目滤布过滤后，滤饼干燥粉碎得到导热增强助剂；
b)均化混合：将聚烯烃树脂、三元乙丙橡胶以300-400rpm转速均化混合，再加入纳米填料、导热增强助剂、抗氧剂，以400-600rpm转速均化混合得到混合料；
c)动态硫化造粒：将混合料倒入喂料机中，喂料机输送至双螺杆挤出机，同时从喂料口加入无规聚丙烯，动态硫化造粒，拉条、冷却、切粒得到中间体；
d)注塑成型：中间体注塑成型，室温冷却得到成品。
7.根据权利要求6所述的环保动态硫化热塑性弹性体的加工工艺，其特征在于：步骤a)密炼的温度为250-280℃，干燥粉碎的条件为：60-80℃干燥2-3小时，粉碎至20-30目。
8.根据权利要求6所述的环保动态硫化热塑性弹性体的加工工艺，其特征在于：步骤c)双螺杆挤出机的主机转速为300-600rpm，挤出温度为180-220℃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011136047.2A CN112250943A (zh) | 2020-10-22 | 2020-10-22 | 环保动态硫化热塑性弹性体及其加工工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011136047.2A CN112250943A (zh) | 2020-10-22 | 2020-10-22 | 环保动态硫化热塑性弹性体及其加工工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112250943A true CN112250943A (zh) | 2021-01-22 |
Family
ID=74264535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011136047.2A Pending CN112250943A (zh) | 2020-10-22 | 2020-10-22 | 环保动态硫化热塑性弹性体及其加工工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112250943A (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101289562A (zh) * | 2007-04-22 | 2008-10-22 | 周子泉 | 阻燃三元乙丙橡胶/聚丙烯热塑性弹性体及其生产方法 |
| CN103910936A (zh) * | 2014-04-02 | 2014-07-09 | 合肥杰事杰新材料股份有限公司 | 一种聚丙烯/三元乙丙橡胶复合材料及其制备方法 |
| CN109021408A (zh) * | 2018-08-03 | 2018-12-18 | 瑞声科技（南京）有限公司 | 一种导热型热塑性硫化橡胶弹性体材料的制备方法及产品 |
| CN109486217A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-03-19 | 南通普力马弹性体技术有限公司 | 一种汽车内饰用热塑性弹性体材料的制备方法 |
| CN110330729A (zh) * | 2019-07-22 | 2019-10-15 | 江苏金陵奥普特高分子材料有限公司 | 一种超高流动性动态硫化热塑性弹性体及其制备方法 |
| CN110878160A (zh) * | 2018-09-05 | 2020-03-13 | 宁波庸禾新材料科技有限公司 | 一种新能源汽车用环保耐候的热塑性弹性体材料 |
-
2020
- 2020-10-22 CN CN202011136047.2A patent/CN112250943A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101289562A (zh) * | 2007-04-22 | 2008-10-22 | 周子泉 | 阻燃三元乙丙橡胶/聚丙烯热塑性弹性体及其生产方法 |
| CN103910936A (zh) * | 2014-04-02 | 2014-07-09 | 合肥杰事杰新材料股份有限公司 | 一种聚丙烯/三元乙丙橡胶复合材料及其制备方法 |
| CN109021408A (zh) * | 2018-08-03 | 2018-12-18 | 瑞声科技（南京）有限公司 | 一种导热型热塑性硫化橡胶弹性体材料的制备方法及产品 |
| CN110878160A (zh) * | 2018-09-05 | 2020-03-13 | 宁波庸禾新材料科技有限公司 | 一种新能源汽车用环保耐候的热塑性弹性体材料 |
| CN109486217A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-03-19 | 南通普力马弹性体技术有限公司 | 一种汽车内饰用热塑性弹性体材料的制备方法 |
| CN110330729A (zh) * | 2019-07-22 | 2019-10-15 | 江苏金陵奥普特高分子材料有限公司 | 一种超高流动性动态硫化热塑性弹性体及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110066519B (zh) | 一种硅橡胶/聚丙烯热塑性硫化胶及其制备方法 | |
| CN102786743B (zh) | 一种耐高低温耐油共混材料及制备方法 | |
| CN105295196B (zh) | 一种高流动性tpv材料及其制备方法 | |
| JPS6346103B2 (zh) | ||
| CN109627580B (zh) | 一种浅色永久抗静电改性聚丙烯材料及其制备方法 | |
| CN101314660A (zh) | 利用废旧聚苯乙烯塑料制备高抗冲改性材料的方法 | |
| KR101383621B1 (ko) | 인장강도 및 굴곡강도가 향상된 재활용 폴리프로필렌 고분자 복합재료 조성물 및 그 제조방법 | |
| CN110791031B (zh) | 一种低硬度溴化丁基橡胶聚丙烯热塑性弹性体 | |
| CN102229720B (zh) | 高抗冲聚丙烯组合物及其制备方法 | |
| CN104194404A (zh) | 一种活性硅酸钙及其制备方法和应用 | |
| CN108929481B (zh) | 改性再生聚丙烯制备高熔体强度可发泡注塑用复合材料及其制造方法 | |
| CN112250943A (zh) | 环保动态硫化热塑性弹性体及其加工工艺 | |
| CN109735072B (zh) | 一种生物基橡塑合金改性剂及其制备方法和应用、沥青混合料 | |
| CN115521535B (zh) | 一种高抗冲的回收聚丙烯树脂材料及其制备方法 | |
| CN112745588A (zh) | 制三元乙丙橡胶/聚乳酸热塑性硫化胶的组合物、硫化胶及其制备方法与应用 | |
| CN114213778B (zh) | 一种高抗冲高光泽hips材料及其制备方法与应用 | |
| CN110283466A (zh) | 一种高分子热塑性弹性体材料mhp组合物及其制备方法 | |
| KR20120021630A (ko) | 내충격성이 향상된 재활용 폴리프로필렌 고분자 복합체 및 이를 포함하는 열가소성 성형품 | |
| CN115340723A (zh) | 一种具有耐低温高韧性的注塑包装桶及其制备方法 | |
| KR102711173B1 (ko) | 가교 수지를 포함하는 분말형 첨가제 및 이를 포함하는 수지 조성물 | |
| CN109422970B (zh) | 一种高气体阻隔性热塑性硫化胶及其制备方法 | |
| CN112574499A (zh) | 一种高性能、低气味、低voc聚丙烯晶须改性材料及其制备方法 | |
| CN102643483B (zh) | 汽车地毯压条用聚丙烯材料的制备方法 | |
| CN108299727B (zh) | 热塑性硫化橡胶组合物及热塑性硫化橡胶的制备方法 | |
| CN104974419A (zh) | 一种发泡聚丙烯预混料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210122 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |