CN115991900A - 高阻尼和高导热聚氯乙烯热塑性弹性体及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高阻尼和高导热聚氯乙烯热塑性弹性体及其制备方法，该热塑性弹性体包含30‑70重量份的聚氯乙烯配方和70‑30重量份的橡胶配方，其中所述聚氯乙烯配方包含100重量份的聚氯乙烯、30‑70重量份的增塑剂、2‑5重量份的热稳定剂和0.5‑2重量份的润滑剂，其中所述橡胶配方包含100重量份的橡胶、10‑60重量份的树脂、10‑60重量份的补强填料和10‑100重量份的导热填料，其中，所述橡胶配方中的橡胶包含10‑70重量份的羧基化橡胶和30‑90重量份的环氧化橡胶。
Description
技术领域
本发明涉及高阻尼和高导热聚氯乙烯热塑性弹性体及其制备方法。
背景技术
随着科学技术的发展，机械设备趋于高速、高效和自动化，随之引起的振动、噪声等问题也越来越突出，阻尼技术是控制结构共振和噪声的重要方法。有害振动及噪声的减弱与消除对轨道交通、建筑物、精密仪器等领域具有十分重要的意义。橡胶的粘弹性赋予其优异的阻尼性能，可由动态力学分析仪的损耗角正切(tanδ，即阻尼值)-温度扫描谱表征。但橡胶的有效阻尼温域过窄(30℃左右)，且仅出现于低温区域，限制了它的应用。多数阻尼橡胶材料须在加载应力或动态条件下发挥阻尼作用，阻尼橡胶材料将机械能转化为热能耗散掉，然而一般橡胶的导热性能较差，这就要求阻尼材料在满足优异的阻尼性能的同时，具备较高的导热性能和力学性能。因此，有必要研究一种具有良好力学性能的高阻尼和高导热材料。
橡胶的交联是其获得实用性的前提。目前橡胶工业广泛使用的交联方法存在以下几个难以避免的问题：(1)有害化学物质的使用；(2)交联过程会释放有毒且难闻的挥发性有机化合物(VOCs)；(3)废弃后的橡胶制品回收利用十分困难，造成严重的黑色污染问题。因此，为橡胶材料开发新型的绿色交联方法具有重要的意义。
聚氯乙烯(PVC)是一种通用塑料，价格低廉、应用广泛、产量大(在塑料行业中仅次于PP，位居第二)，并且其阻燃性、耐化学腐蚀性好，硬度可调，其软制品具有类似橡胶的粘弹性，是橡胶的理想替代品。
中国专利文献号CN 109553823A公开了船舶管道包覆用橡胶阻尼材料及制备方法，将聚氯乙烯PVC塑炼后与丁腈橡胶共混制备合金胶，再与丁腈橡胶、氯化丁基橡胶和聚乙烯醋酸乙烯酯橡胶EVM、硬脂酸、防老剂、氧化锌、无机填料、阻燃剂、炭黑以及软化剂混炼，加入硫磺、促进剂后制备了船舶管道包覆用橡胶阻尼材料。中国专利文献号CN102443230A公开了一种具有高回弹性的聚氯乙烯热塑性弹性体及其制备方法，采用PVC和低丙烯腈含量的丁腈橡胶(NBR)作为基体，在双辊开炼机上，通过动态硫化的方法制备PVC/NBR热塑性弹性体。所制备的PVC热塑性弹性体具有明显的两相结构：PVC为连续相；NBR作为分散相分散在PVC中。制备的PVC热塑性弹性体不仅具有良好的加工性能，而且回弹率能达到35％。
然而，普通的丁腈橡胶或改性丁腈橡胶，与PVC相容性有限，制得的PVC弹性体，可以满足一般使用，但无法满足更高的要求。目前，需要一种容易制备且更环保的聚氯乙烯热塑性弹性体，其具有高阻尼、高导热并且力学性能优良。
发明内容
本发明的目的是将橡胶的自硫化同橡胶的动态硫化相结合应用于制备一种具有高阻尼和高导热的PVC基热塑性弹性体材料，
基于上述目的，本发明一方面提供一种高阻尼和高导热聚氯乙烯热塑性弹性体，其特征在于，该热塑性弹性体包含以下组分：
聚氯乙烯配方 30-70重量份；
橡胶配方 70-30重量份；
其中，所述聚氯乙烯配方包含以下组分：
所述橡胶配方包含以下组分：
其中，所述橡胶配方中的橡胶包含10-70重量份羧基化橡胶和30-90重量份环氧化橡胶。
本发明另一方面提供一种制备高阻尼和高导热聚氯乙烯热塑性弹性体的方法，该方法包括以下步骤：
(1)按照以下重量比例备料：
聚氯乙烯配方 30-70重量份；
橡胶配方 70-30重量份；
所述聚氯乙烯配方包含以下组分：
所述橡胶配方包含以下组分：
其中，所述橡胶配方中的橡胶包含10-70重量份羧基化橡胶和30-90重量份环氧化橡胶；
(2)将聚氯乙烯、增塑剂、热稳定剂和润滑剂按照(1)中备料的重量比例掺混，制得聚氯乙烯预混料；
(3)将橡胶、树脂、补强填料和导热填料按照(1)中备料的重量比例掺混，制得橡胶母胶；
(4)使聚氯乙烯预混料与橡胶母胶反应，制得聚氯乙烯热塑性弹性体。
具体实施方式
本文所公开的“范围”以下限和上限的形式。可以分别为一个或多个下限，和一个或多个上限。给定范围是通过选定一个下限和一个上限进行限定的。选定的下限和上限限定了特别范围的边界。所有可以这种方式进行限定的范围是包含和可组合的，即任何下限可以与任何上限组合形成一个范围。例如，针对特定参数列出了60-120和80-110的范围，理解为60-110和80-120的范围也是预料到的。此外，如果列出的最小范围值1和2，和如果列出了最大范围值3，4和5，则下面的范围可全部预料到：1-3、1-4、1-5、2-3、2-4和2-5。
在本发明中，除非有其他说明，数值范围“a-b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示，其中a和b都是实数。例如数值范围“0-5”表示本文中已经全部列出了“0-5”之间的全部实数，“0-5”只是这些数值组合的缩略表示。
如果没有特别指出，本说明书所用的术语“两种”指“至少两种”。
在本发明中，如果没有特别的说明，本文所提到的所有实施方式以及优选实施方式可以相互组合形成新的技术方案。
在本发明中，如果没有特别的说明，本文所提到的所有技术特征以及优选特征可以相互组合形成新的技术方案。
本发明一方面提供一种高阻尼和高导热聚氯乙烯热塑性弹性体，其特征在于，该热塑性弹性体包含以下组分：
聚氯乙烯配方 30-70重量份；
橡胶配方 70-30重量份；
其中，所述聚氯乙烯配方包含以下组分：
所述橡胶配方包含以下组分：
其中，所述橡胶配方中的橡胶包含10-70重量份羧基化橡胶和30-90重量份环氧化橡胶。
在根据本发明的一些实施方式中，该热塑性弹性体可以包含30-70重量份的聚氯乙烯配方和70-30重量份的橡胶配方。在一些实施方式中，该热塑性弹性体可以包含40-60重量份的聚氯乙烯配方和40-60重量份的橡胶配方。在一些实施方式中，该热塑性弹性体可以包含50-55重量份的聚氯乙烯配方和45-50重量份的橡胶配方。
在根据本发明的一些实施方式中，所述聚氯乙烯配方中的聚氯乙烯的聚合度可以为500-3000，优选为800-2000，更优选为1000-1500。
在根据本发明的一些实施方式中，所述聚氯乙烯配方中的增塑剂可以选自对苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯或它们的任意组合。优选地，该增塑剂是对苯二甲酸二辛酯。以聚氯乙烯配方中聚氯乙烯为100重量份计，增塑剂的量为30-70重量份，优选为40-60重量份，更优选为50-55重量份。
在根据本发明的一些实施方式中，所述聚氯乙烯配方中的热稳定剂选自有机锡类稳定剂、复合铅盐热稳定剂、钙锌热稳定剂或它们的任意组合。优选地，该热稳定剂是有机锡类稳定剂，例如德国Galata透明PVC用医药食品级有机锡热稳定剂Mark 17MOK-N。以聚氯乙烯配方中聚氯乙烯为100重量份计，热稳定剂的量为2-5重量份，优选为3-4重量份，更优选为3.5-3.8重量份。
在根据本发明的一些实施方式中，所述聚氯乙烯配方中的润滑剂选自氧化聚乙烯、硬脂酸类润滑剂或它们的任意组合。优选地，该润滑剂是氧化聚乙烯和硬脂酸的混合物。以聚氯乙烯配方中聚氯乙烯为100重量份计，润滑剂的量为0.5-2重量份，优选为0.8-1.5重量份，更优选为1-1.3重量份。
在根据本发明的一些实施方式中，所述橡胶配方中的橡胶是在不添加硫磺等硫化剂和助硫化剂的情况下能够自硫化的橡胶。在一些实施方式中，该橡胶包含10-70重量份羧基化橡胶和30-90重量份环氧化橡胶。在一些实施方式中，该橡胶包含20-60重量份羧基化橡胶和40-80重量份环氧化橡胶。在一些实施方式中，该橡胶包含30-50重量份羧基化橡胶和50-70重量份环氧化橡胶。在一些实施方式中，该橡胶包含40-50重量份羧基化橡胶和50-60重量份环氧化橡胶。在一些实施方式中，该橡胶包含50重量份羧基化橡胶和50重量份环氧化橡胶。
在根据本发明的一些实施方式中，所述羧基化橡胶选自羧基丁腈橡胶、氢化羧基丁腈橡胶、羧基丁苯橡胶和它们的任意组合。在根据本发明的一些实施方式中，所述羧基化橡胶是羧基丁腈橡胶、氢化羧基丁腈橡胶或它们的任意组合，更优选是氢化羧基丁腈橡胶。
在根据本发明的一些实施方式中，所述环氧化橡胶选自环氧天然橡胶(ENR)、环氧化丁腈橡胶和它们的任意组合。优选地，所述环氧化橡胶是环氧天然橡胶(ENR)。
在根据本发明的一些实施方式中，所述橡胶配方中的树脂是酚醛树脂、萜烯树脂、古马隆树脂、松香树脂、C9树脂、C5树脂或石油树脂中的一种或多种。优选地，该树脂是酚醛树脂。以橡胶配方中橡胶为100重量份计，树脂的量为10-60重量份，优选为20-50重量份，更优选为30-40重量份。
在根据本发明的一些实施方式中，所述橡胶配方中的补强填料可以是炭黑、白炭黑、硫酸钙晶须、裂解炭黑中的一种或多种。优选地，该补强填料是炭黑。所述炭黑为补强型炭。所述白炭黑为沉淀白炭黑或气相白炭黑。以橡胶配方中橡胶为100重量份计，补强填料的量为10-60重量份，优选为20-50重量份，更优选为30-40重量份。
在根据本发明的一些实施方式中，所述橡胶配方中的导热填料可以是氮化硼、碳纳米管、石墨烯、氧化铝、氮化硅中的一种或多种。优选地，该导热填料是氮化硼。所述氮化硼为微米或纳米级氮化硼。所述碳纳米管为多壁碳纳米管或单壁碳纳米管。以橡胶配方中橡胶为100重量份计，导热填料的量为10-100重量份，优选为30-70重量份，更优选为40-60重量份。
本发明另一方面提供一种制备高阻尼和高导热聚氯乙烯热塑性弹性体的方法，该方法包括以下步骤：
(1)按照上文所述的各组分的重量比例备料；
(2)将聚氯乙烯、增塑剂、热稳定剂和润滑剂按照(1)中备料的重量比例掺混，制得聚氯乙烯预混料；
(3)将橡胶、树脂、补强填料和导热填料按照(1)中备料的重量比例掺混，制得橡胶母胶；
(4)使聚氯乙烯预混料与橡胶母胶反应，制得聚氯乙烯热塑性弹性体。
上述方法中使用的各组分及其用量的具体描述可参见本文对于高阻尼和高导热聚氯乙烯热塑性弹性体的限定。
在本发明的一些实施方式中，步骤(2)包括在高速搅拌机中依次或同时加入聚氯乙烯、增塑剂、热稳定剂和润滑剂，在60℃-120℃温度下以50-300rpm的转速搅拌均匀。
在本发明的一些实施方式中，步骤(3)包括将橡胶、树脂、补强填料和导热填料加入混合器中，并在混合器中混合5-10分钟。例如，该混合器是Haake-90型转矩流变仪。该混合器可以预先已经升温至50℃-100℃，优选60-90℃，更优选70-80℃。
在本发明的一些实施方式中，步骤(4)包括在混合器如Haake-90型转矩流变仪中，设置温度为100-200℃，优选150-170℃，转子转速为40-100转/分钟，优选50-80转/分钟，更优选60转/分钟，将聚氯乙烯在该混合器中熟化2-5分钟，优选3-4分钟，熟化完毕后加入橡胶母胶，混合3-10分钟，优选4-8分钟，更优选5-7分钟。然后将共混物在140℃-180℃、优选160℃-180℃的温度下反应10-30、优选15-25分钟，得到聚氯乙烯热塑性弹性体。
本发明将橡胶的自硫化同橡胶的动态硫化相结合应用于制备了一种具有高阻尼、高导热和良好力学性能的PVC基热塑性弹性体材料。
实施例
以下将结合实施例对本发明做进一步描述，但本发明并不限定于这些实施例。下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的保护范围。另外，具体实施例中未注明具体技术操作步骤或条件者，均按照本领域内文献所描述的一般技术或条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过采购获得的常规产品。
以下实施例和比较例所用材料如下：
氢化羧基丁腈橡胶(HXNBR)：来自阿郎新科公司，门尼粘度ML(1+4)100℃＝77，丙烯腈(ACN)含量为33重量％；
羧基丁腈橡胶(XNBR)：来自镇江南帝化工有限公司，门尼粘度ML(1+4)100℃＝31，丙烯腈(ACN)含量为26.4重量％；
丁腈橡胶：来自镇江南帝化工有限公司，门尼粘度ML(1+4)100℃＝78，丙烯腈(ACN)含量为29重量％；
环氧天然橡胶(ENR)：来自江苏麒祥高新材料有限公司，环氧度25％；
聚氯乙烯(PVC)：聚合度为1000，M1000树脂，来自上海氯碱公司；
氮化硼(BN)：
CTS7M，平均颗粒尺寸为120μm，来自圣戈班(中国)投资有限公司。
下列实施例和对比例中制备的PVC热塑性弹性体在-60℃至120℃的温度范围，10Hz频率和5℃/min加热速率以及0.1％动态应力的拉伸模式下，通过动态粘弹谱仪(Rheolograph-solid，日本东洋精机公司)测试其损耗因子(Tanδ)，测试片大小为20mm×4mm×1mm。
拉伸测试参照ASTM D41标准，在万能电子拉力机上进行测试(Instron4465)。
实施例1
高速搅拌机升温至70℃，将30g聚氯乙烯(PVC)和0.6g有机锡类热稳定剂Mark17MOK-N(德国Galata透明PVC用医药食品级有机锡热稳定剂)加入高速搅拌机(GH10，北京塑料机械厂)中，在60rpm的低速条件下混合1分钟。加入9g对苯二甲酸二辛酯(DOTP)、0.09g硬脂酸(SA)和0.15g氧化聚乙烯(OPE)，以60rpm低速搅拌1分钟后，以200rpm高速搅拌4分钟，出料温度控制在100℃左右，得到混合均匀的PVC预混料。
将35g氢化羧基丁腈橡胶(HXNBR)、35g环氧天然橡胶(ENR)、21g酚醛树脂(PF203)、21g炭黑(N660)和30g氮化硼(BN)在双辊开炼机(上海橡胶机械厂)中混合5分钟，制得橡胶母胶。
将PVC预混料加入到Haake-90型转矩流变仪(德国HAKKE公司)中，转子转速为60转/分钟，在170℃下塑化3分钟，加入橡胶母胶，然后共混5分钟。得到的共混物在双辊开炼机(上海橡胶机械厂)上常温混炼3分钟，然后在180℃的平板热压机(上海橡胶机械厂)上预热5分钟，热压25分钟，冷却至室温后，压制得到试样。
实施例2
高速搅拌机升温至70℃，将50g聚氯乙烯(PVC)和0.1g有机锡类热稳定剂Mark17MOK-N加入高速搅拌机(GH10，北京塑料机械厂)中，在60rpm的低速条件下混合1分钟。加入15g对苯二甲酸二辛酯(DOTP)、0.15g硬脂酸(SA)和0.25g氧化聚乙烯(OPE)，以60rpm低速搅拌1分钟后，以200rpm高速搅拌4分钟，出料温度控制在100℃左右，得到混合均匀的PVC预混料。
将25g氢化羧基丁腈橡胶(HXNBR)、25g环氧天然橡胶(ENR)、15g酚醛树脂(PF203)、15g炭黑(N234)和50g氮化硼(BN)加入Haake-90型转矩流变仪中，温度为60℃，混合5分钟后制得橡胶母胶。
将PVC预混料加入到Haake-90型转矩流变仪(德国HAKKE公司)中，转子转速为60转/分钟，在170℃下塑化3分钟，加入橡胶母胶，然后共混5分钟。得到的共混物在双辊开炼机(上海橡胶机械厂)上常温混炼3分钟后出片，然后在180℃的平板热压机(上海橡胶机械厂)上预热5分钟，热压25分钟，冷却至室温后，压制得到试样。
实施例3
高速搅拌机升温至70℃，将70g聚氯乙烯(PVC)和1.4g有机锡类热稳定剂Mark17MOK-N加入高速搅拌机(GH10，北京塑料机械厂)中，在60rpm的低速条件下混合1分钟。加入21g对苯二甲酸二辛酯(DOTP)、0.21g硬脂酸(SA)和0.25g氧化聚乙烯(OPE)，以60rpm低速搅拌1分钟后，以200rpm高速搅拌4分钟，出料温度控制在100℃左右，得到混合均匀的PVC预混料。
将PVC预混料加入到Haake-90型转矩流变仪(德国HAKKE公司)中，转子转速为60转/分钟，在170℃下塑化3分钟。再加入15g氢化羧基丁腈橡胶(HXNBR)、15g环氧天然橡胶(ENR)、9g酚醛树脂(PF203)、9g炭黑(N660)和80g氮化硼(BN)，然后共混5分钟。得到的共混物在双辊开炼机(上海橡胶机械厂)上常温混炼3分钟后出片，然后在180℃的平板热压机(上海橡胶机械厂)上预热5分钟，热压25分钟，冷却至室温后，压制得到试样。
实施例4
高速搅拌机升温至70℃，将30g聚氯乙烯(PVC)和0.6g有机锡类热稳定剂Mark17MOK-N加入高速搅拌机(GH10，北京塑料机械厂)中，在60rpm的低速条件下混合1分钟。加入9g对苯二甲酸二辛酯(DOTP)、0.09g硬脂酸(SA)和0.15g氧化聚乙烯(OPE)，以60rpm低速搅拌1分钟后，以200rpm高速搅拌4分钟，出料温度控制在100℃左右，得到混合均匀的PVC预混料。
将35g羧基丁腈橡胶(XNBR)、35g环氧天然橡胶(ENR)、21g酚醛树脂(PF203)、21g炭黑(N660)和30g氮化硼(BN)在双辊开炼机(上海橡胶机械厂)中混合5分钟，制得橡胶母胶。
将PVC预混料加入到Haake-90型转矩流变仪(德国HAKKE公司)中，转子转速为60转/分钟，在170℃下塑化3分钟，加入橡胶母胶，然后共混5分钟。得到的共混物在双辊开炼机(上海橡胶机械厂)上常温混炼3分钟，然后在180℃的平板热压机(上海橡胶机械厂)上预热5分钟，热压25分钟，冷却至室温后，压制得到试样。
比较例1
高速搅拌机升温至70℃，将100g聚氯乙烯(PVC)和2g有机锡类热稳定剂Mark17MOK-N加入高速搅拌机(GH10，北京塑料机械厂)中，在60rpm的低速条件下混合1分钟。加入30g对苯二甲酸二辛酯(DOTP)、0.3g硬脂酸(SA)和0.5g氧化聚乙烯(OPE)，以60rpm低速搅拌1分钟后，以200rpm高速搅拌4分钟，出料温度控制在100℃左右，得到混合均匀的PVC预混料。
将PVC预混料加入到Haake-90型转矩流变仪(德国HAKKE公司)中，转子转速为60转/分钟，在170℃下塑化5分钟。得到的共混物在双辊开炼机(上海橡胶机械厂)上出片，开炼机温度为160℃。然后在180℃的平板热压机(上海橡胶机械厂)上预热5分钟，热压15分钟，冷却至室温后，压制得到试样。
比较例2
将50g氢化羧基丁腈橡胶(HXNBR)、50g环氧天然橡胶(ENR)、30g酚醛树脂(PF203)、30g炭黑(N234)和80g氮化硼(BN)加入Haake-90型转矩流变仪(德国HAKKE公司)中，转子转速为60转/分钟，在170℃下混合5分钟后制得混炼胶。将该混炼胶在双辊开炼机(上海橡胶机械厂)上常温混炼3分钟，然后在180℃的平板热压机(上海橡胶机械厂)上热压25分钟后制得试样。
比较例3
高速搅拌机升温至70℃，将30g聚氯乙烯(PVC)和0.6g有机锡类热稳定剂Mark17MOK-N加入高速搅拌机(GH10，北京塑料机械厂)中，在60rpm的低速条件下混合1分钟。加入9g对苯二甲酸二辛酯(DOTP)、0.09g硬脂酸(SA)和0.15g氧化聚乙烯(OPE)，以60rpm低速搅拌1分钟后，以200rpm高速搅拌4分钟，出料温度控制在100℃左右，得到混合均匀的PVC预混料。
将35g氢化羧基丁腈橡胶(HXNBR)、35g环氧天然橡胶(ENR)、21g酚醛树脂(PF203)、21g炭黑(N660)，在双辊开炼机(上海橡胶机械厂)中混合5分钟，制得橡胶母胶。
将PVC预混料加入到Haake-90型转矩流变仪(德国HAKKE公司)中，转子转速为60转/分钟，在170℃下塑化3分钟后，再加入橡胶母胶后共混5分钟。得到的共混物在双辊开炼机(上海橡胶机械厂)上常温混炼3分钟，然后在180℃的平板热压机(上海橡胶机械厂)上预热5分钟，热压25分钟，冷却至室温后，压制得到试样。
比较例4
高速搅拌机升温至70℃，将30g聚氯乙烯(PVC)和0.6g有机锡类热稳定剂Mark17MOK-N加入高速搅拌机(GH10，北京塑料机械厂)中，在60rpm的低速条件下混合1分钟。加入9g对苯二甲酸二辛酯(DOTP)、0.09g硬脂酸(SA)和0.15g氧化聚乙烯(OPE)，以60rpm低速搅拌1分钟后，以200rpm高速搅拌4分钟，出料温度控制在100℃左右，得到混合均匀的PVC预混料。
将70g丁腈橡胶、21g酚醛树脂(PF203)、21g炭黑(N660)和30g氮化硼(BN)在双辊开炼机(上海橡胶机械厂)中混合5分钟，制得橡胶母胶。
将PVC预混料加入到Haake-90型转矩流变仪(德国HAKKE公司)中，转子转速为60转/分钟，在170℃下塑化3分钟，加入橡胶母胶，然后共混5分钟。得到的共混物在双辊开炼机(上海橡胶机械厂)上常温混炼3分钟，然后在180℃的平板热压机(上海橡胶机械厂)上预热5分钟，热压25分钟，冷却至室温后，压制得到试样。
各实施例和比较例的测试结果如下：
表1.热导率和阻尼性能
表2.力学性能
| 样品 | 拉伸强度(MPa) | 扯裂伸长率(％) | 100％定伸应力(MPa) |
| 实施例1 | 7.0 | 118 | 6.7 |
| 实施例2 | 8.9 | 187 | 6.4 |
| 实施例3 | 9.7 | 315 | 3.7 |
| 实施例4 | 6.5 | 112 | 6.8 |
| 比较例1 | 26.6 | 271 | 19.2 |
| 比较例2 | 4.0 | 328 | 1.5 |
| 比较例3 | 7.2 | 120 | 8.0 |
| 比较例4 | 4.6 | 98 | 7.3 |
从表1可以看出，实施例1-4在25℃下的阻尼因子均大于0.3，具有较好阻尼效果。而纯用PVC的比较例1，阻尼因子小于0.3，仅为0.27，表明相对阻尼强度较差。同时，由于添加的导热填料(BN)，实施例1-3的导热系数都在1上下，导热性能明显高于没有添加导热填料(BN)的比较例1和比较例3。比较例4直接使用丁腈橡胶，与PVC结合效能差，影响整体性能，阻尼因子已经无法达到使用要求。
所有实施例中，tanδ大于0.3时的温度范围都较大，而使用纯橡胶的比较例2，其阻尼性能和导热系数都达到要求，但能够使用的最高温度明显较低。
从表2可以看出，实施例1-4的力学性能良好，而纯用橡胶的比较例2的定伸应力很差，表明其力学性能不佳。比较例4由于相容性问题，整体力学性能较差。
综上所述，本发明制备的PVC热塑性弹性体具有良好的阻尼性能、导热性能和力学性能。
Claims (10)
1.一种高阻尼和高导热聚氯乙烯热塑性弹性体，其特征在于，该热塑性弹性体包含以下组分：
聚氯乙烯配方 30-70重量份；
橡胶配方 70-30重量份；
其中，所述聚氯乙烯配方包含以下组分：
所述橡胶配方包含以下组分：
其中，所述橡胶配方中的橡胶包含10-70重量份羧基化橡胶和30-90重量份环氧化橡胶。
2.如权利要求1所述的聚氯乙烯热塑性弹性体，其中，所述聚氯乙烯配方中的增塑剂选自对苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯或它们的任意组合。
3.如权利要求1所述的聚氯乙烯热塑性弹性体，其中，所述聚氯乙烯配方中的热稳定剂选自有机锡类稳定剂、复合铅盐热稳定剂、钙锌热稳定剂或它们的任意组合。
4.如权利要求1所述的聚氯乙烯热塑性弹性体，其中，所述聚氯乙烯配方中的润滑剂选自氧化聚乙烯、硬脂酸类润滑剂或它们的任意组合。
5.如权利要求1所述的聚氯乙烯热塑性弹性体，其中，所述橡胶配方中的橡胶选自羧基丁腈橡胶、氢化羧基丁腈橡胶、羧基丁苯橡胶和它们的任意组合，优选是氢化羧基丁腈橡胶。
6.如权利要求1所述的聚氯乙烯热塑性弹性体，其中，所述环氧化橡胶选自环氧天然橡胶(ENR)、环氧化丁腈橡胶和它们的任意组合。
7.如权利要求1所述的聚氯乙烯热塑性弹性体，其中，所述橡胶配方中的树脂是酚醛树脂、萜烯树脂、古马隆树脂、松香树脂、C9树脂、C5树脂或石油树脂中的一种或多种。
8.如权利要求1所述的聚氯乙烯热塑性弹性体，其中，所述橡胶配方中的补强填料是炭黑、白炭黑、硫酸钙晶须、裂解炭黑中的一种或多种。
9.如权利要求1所述的聚氯乙烯热塑性弹性体，其中，所述橡胶配方中的导热填料是氮化硼、碳纳米管、石墨烯、氧化铝、氮化硅中的一种或多种，优选是氮化硼。
10.一种制备高阻尼和高导热聚氯乙烯热塑性弹性体的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)按照以下重量比例备料：
聚氯乙烯配方 30-70重量份；
橡胶配方 70-30重量份；
所述聚氯乙烯配方包含以下组分：
所述橡胶配方包含以下组分：
其中，所述橡胶配方中的橡胶包含10-70重量份羧基化橡胶和30-90重量份环氧化橡胶；
(2)将聚氯乙烯、增塑剂、热稳定剂和润滑剂按照(1)中备料的重量比例掺混，制得聚氯乙烯预混料；
(3)将橡胶、树脂、补强填料和导热填料按照(1)中备料的重量比例掺混，制得橡胶母胶；
(4)使聚氯乙烯预混料与橡胶母胶反应，制得聚氯乙烯热塑性弹性体。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN116715925A (zh) * | 2023-07-25 | 2023-09-08 | 国网智能电网研究院有限公司 | 一种橡胶隔振垫及其制备方法和应用 |
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