CN1177891C - 耐磨热塑性弹性体材料组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种耐磨热塑性弹性体材料组合物，它包括以下组分和含量(重量份)：弹性体500-1000，热塑性塑料50-500，抗氧剂1-10，光稳剂1-10，耐磨剂A 20-80，耐磨剂B 10-60，交联剂0-10，其他助剂0-30。与现有技术相比，本发明通过对PTFE及硅酮的合理复配制成了一种具有优异耐磨性能的TPE材料。

Description

耐磨热塑性弹性体材料组合物
技术领域
本发明涉及弹性体复合材料技术领域，尤其涉及一种耐磨热塑性弹性体材料组合物。
背景技术
热塑性弹性体又称为热塑性橡胶，是由塑料成分和橡胶成分相互嵌段连接而成的高分子材料。在常温下，橡胶段起阻止塑料变形的作用，使材料呈现弹性，温度上升到一定程度后，橡胶段开始融化而不起交联作用，这样可以像热塑性塑料一样进行加工，兼顾塑料和橡胶的双重特性，可反复进行加工使用。适用于注塑、挤出、模压等多种成型工艺，因此可广泛应用于汽车、建筑、运动器械、和日常橡胶用品中，如汽车密封条、防擦条、扰流板、密封罩、滚轮及传送带、垫圈等。现有的普通热塑性弹性体材料组合物在制造滚轮、传送带、防擦条、垫圈等耐磨部件时，其耐磨性能往往达不到要求，从而限制了产品的使用寿命。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷，在保持材料弹性及力学性能不变的情况下，提供一种耐磨性能极佳的热塑性弹性体材料组合物。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种耐磨热塑性弹性体材料组合物，其特点是，包括以下组分和含量(重量份)：
弹性体           500-1000
热塑性塑料       50-500
抗氧剂           1-10
光稳剂           1-10
耐磨剂A          20-80
耐磨剂B          10-60
交联剂           0-10
其他助剂         0-30
所述的弹性体包括：乙烯-辛烯共聚物(POE)、三元乙丙橡胶(EPDM)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)。
所述的热塑性塑料包括：聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等材料。
所述的抗氧剂为烯烃类抗氧剂，包括：抗氧1010、抗氧168、抗氧1790、抗氧2246、DSTDP、DLTDP、抗氧2777等。所述的抗氧1010为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，所述的抗氧168为三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯，所述的抗氧1790为1，3，5-三(4-叔丁基-3-羟基-2，6-二甲基苄基)-1，3，5-三嗪-2，4，6-(1H，3H，5H)-三酮，所述的抗氧2246为2，2′-甲撑双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)，所述的DSTDP为硫代二丙酸双(十八)酯或硫代二丙酸二硬酯醇酯，所述的DLTDP为硫代二丙酸二月桂酯，所述的抗氧2777为1，3，5-三(4-叔丁基-3-羟基-2，6-二甲基苄基)-1，3，5-三嗪-2，46-(1H，3H，5H)-三酮与亚磷酸酯1∶2的复配物。
所述的光稳剂为烯烃类光稳剂，包括：UV-531、UV-5411、UV-1164、UV-3346、UV-3853S、UV-2908等，所述的UV-531为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，所述的UV-5411为2-(2′-羟基-5′-叔辛基苯基)苯并三唑，所述的UV-1164为2-[4，6-双(2，4-二甲基苯基)-2-(1，3，5-三嗪基)]-5辛氧基苯酚，所述的UV-3346为聚{(6-吗啉基-5-三嗪-2，4-间)[(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)亚氨]-六甲基[(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶)亚氨]}，所述的UV-3853S为50％非聚合型受阻胺光稳定剂，所述的UV-2908为3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸正十六酯。
所述的耐磨剂A为聚四氟乙烯(PTFE)粉末。
所述的耐磨剂B为以PE为载体的超高分子量聚二甲基硅氧烷-硅酮。
所述的交联剂包括双马来酰亚胺、A-1106、A-15 1等，所述的A-1106为γ-胺基丙基三乙氧基硅烷，所述的A-151为乙烯基三乙氧基硅烷。
所述的其他助剂包括色粉、润滑剂、脱模剂、分子量调剂剂等。
与现有技术相比，本发明首先采用了具有优异自润滑性和耐磨性能的PTFE微粉填料。将其分散于TPE基体中，降低了材料的摩擦系数，提高了材料的耐磨性能。其次，又加入了一种以PE为载体的超高分子量聚二甲基硅氧烷，作为耐磨改性及润滑剂。提高材料表面硬度及光洁度，增大材料耐磨性能。本发明通过对PTFE及硅酮的合理复配制成具有优异耐磨性能的TPE材料。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1：
以EPDM为弹性体基材，以PE为热塑性塑料基材，以PTFE和硅酮复配作为耐磨改性剂，以A-1106作为交联剂，其他共混物组分含量(重量)如下：
               单位：(公斤)
    1#
    EPDM     700
    PE     300
    PTFE     30
    硅酮     10
    抗氧1010     2
    UV-3346     2
    UV-3853S     2
    双马来酰亚胺     5
将上述各组分分别置于高混机中混合2-3分钟，然后在170℃-190℃下挤出造粒，干燥后注塑或模压成标准样条，供性能测试，性能如下：
    测试项目     单位     1#
    熔融指数     G/10min     1.32
    拉伸强度     MPa     20.6
    断裂伸长率     ％     450
    邵氏(A)硬度     Ha     80
    阿克隆磨耗     Cm3/1.61km     0.09
实施例2-4：
以POE为弹性体基材，以PP为热塑性塑料基材，以PTFE和硅酮复配作为耐磨改性剂，以KH-550为交联改性剂，PE腊为润滑剂，其他共混物组分含量(重量份)分别如下：
                                单位：(公斤)
    2#     3#     4#
    POE     900     800     600
    PP     100     200     400
    PTFE     50     50     30
    硅酮     30     30     30
    抗氧2777     1     1     1
    UV-531     1     1     1
    A-1106     5     5     5
    PE蜡     5     5     5
注：PE蜡指分子量在1000～12000之间的低分子量聚乙烯。
将上述组分置于高混机中混合2-3分钟，然后在170-190℃下挤出造粒，干燥后注塑或模压成标准样条，共性能测试，性能如下：
测试项目   单位     2#     3#     4#
熔融指数   G/10min     1.23     2.06     2.58
拉伸强度   MPa     8.83     11.92     13.08
断裂伸长率   ％     1100     918     13.08
邵氏(A)硬度   Ha     71     78     90
阿克隆磨耗   Cm3/1.61km     0     0     0
实施例5-6：
以EVA为弹性体材料组合物，以PE为热塑性基材，以PTFE和硅酮复配作为耐磨改性剂，其他共混物组分含量(重量)如下：
                         单位：公斤
    5#     6#
    EVA     800     700
    PE     100     300
    PTFE     80     60
    硅酮     50     50
    抗氧1010     1     1
    抗氧168     3     3
    UV-531     2     2
    分子量调节剂     4     4
注：分子量调节剂指一种有机过氧化物。
将上述各组分分别置于高混机中混合2-3分钟，然后在170-190℃挤出造粒，干燥后注塑或模压成标准样条，供性能测试，性能如下：
测试项目 单位 5# 6#
  熔融指数     G/10min     1.34     2.21
  拉伸强度     MPa     10.17     14.17
  断裂伸长率     ％     1600     1100
  邵氏(A)硬度     Ha     53     65
  阿克隆磨耗     Cm3/1.61km     0     0

Claims (5)

1、一种耐磨热塑性弹性体材料组合物，其特征在于，包括以下组分和含量重量份：
                     弹性体                      500-1000
                     热塑性塑料                  50-500
                     抗氧剂                      1-10
                     光稳剂                      1-10
                     耐磨剂A                     20-80
                     耐磨剂B                     10-60
                     交联剂                      0-10
                     其他助剂                    0-30
所述的弹性体选自乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙橡胶、乙烯醋酸乙烯酯；所述的热塑性塑料选自聚丙烯、聚乙烯；所述的耐磨剂A为聚四氟乙烯粉末；所述的耐磨剂B为以PE为载体的超高分子量聚二甲基硅氧烷-硅酮。
2、根据权利要求1所述的耐磨热塑性弹性体组合物，其特征在于，所述的抗氧剂为烯烃类抗氧剂，选自抗氧1010、抗氧168、抗氧1790、抗氧2246、DSTDP、DLTDP、抗氧2777，所述的抗氧1010为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，所述的抗氧168为三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯，所述的抗氧1790为1，3，5-三(4-叔丁基-3-羟基-2，6-二甲基苄基)-1，3，5-三嗪-2，4，6-(1H，3H，5H)-三酮，所述的抗氧2246为2，2′-甲撑双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)，所述的DSTDP为硫代二丙酸双(十八)酯或硫代二丙酸二硬酯醇酯，所述的DLTDP为硫代二丙酸二月桂酯，所述的抗氧2777为1，3，5-三(4-叔丁基-3-羟基-2，6-二甲基苄基)-1，3，5-三嗪-2，46-(1H，3H，5H)-三酮与亚磷酸酯1∶2的复配物。
3、根据权利要求1所述的耐磨热塑性弹性体材料组合物，其特征在于，所述的光稳剂为烯烃类光稳剂，选自UV-531、UV-2337、UV-5411、UV-1164、UV-3346、UV-3853S、UV-2908，所述的UV-531为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，所述的UV-5411为2-(2′-羟基-5′-叔辛基苯基)苯并三唑，所述的UV-1164为2-[4，6-双(2，4-二甲基苯基)-2-(1，3，5-三嗪基)]-5辛氧基苯酚，所述的UV-3346为聚{(6-吗啉基-5-三嗪-2，4-间)[(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)亚氨]-六甲基[(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶)亚氨]}，所述的UV-3853S为50％非聚合型受阻胺光稳定剂，所述的UV-2908为3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸正十六酯。
4、根据权利要求1所述的耐磨热塑性弹性体材料组合物，其特征在于，所述的交联剂选自双马来酰亚胺、A-1106、A-151所述的A-1106为γ-胺基丙基三乙氧基硅烷，所述的A-151为乙烯基三乙氧基硅烷。
5、根据权利要求1所述的耐磨热塑性弹性体材料组合物，其特征在于，所述的其他助剂选自色粉、润滑剂、脱模剂、分子量调节剂。
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