CN1563182A - 一种热塑性弹性体及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种热塑性弹性体及其制备方法。本发明的热塑性弹性体由尼龙、马来酸酐接枝乙烯－辛烯共聚物、过氧化物交联剂及橡胶增塑剂组成。制备方法为通过动态硫化马来酸酐接枝乙烯－辛烯共聚物来实现相反转，由尼龙分散于马来酸酐接枝乙烯－辛烯共聚物连续相转变为交联的微米级马来酸酐接枝乙烯－辛烯共聚物粒子分散于尼龙连续相，并且添加相应的增塑剂以改善弹性，从而得到高橡胶含量高性能的热塑性弹性体。
Description
技术领域：
本发明涉及一种热塑性弹性体及其制备方法，特别是一种尼龙/马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物热塑性弹性体及其制备方法。
背景技术：
热塑性弹性体具有良好的弹性，在常温下可作为橡胶使用，而同时又具有与塑料相同的加工性能，可以在高温下通过挤出，注塑等方式进行加工。其制备方法一般是通过把一种热塑性的塑料与一种弹性体以一种使弹性体以不连续的微粒相紧密而均匀的分散到热塑性塑料的连续相中的方式共混得到的。早期的有关共混型硫化的弹性体的研究工作发现于USP3037954，这篇文献公开了静态硫化技术和动态硫化技术，在动态硫化技术中，可硫化的弹性体分散在树脂状的热塑性聚合物，并在连续搅拌和剪切聚合物共混物的同时使弹性体硫化。
European polymer journal 2002，v38，857～861报道了三元共聚尼龙与乙丙橡胶制备动态硫化共混型热塑性弹性体，使用的相容剂为马来酸酐接枝的乙丙橡胶，由于改善了尼龙与非极性橡胶间的相容性，所制得的热塑性弹性体具有较好的力学性能。
发明内容：
本发明的目的是提供一种性能优良热塑性弹性体及其制备方法。
本发明的热塑性弹性体由尼龙、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、过氧化物交联剂及橡胶增塑剂组成，其中尼龙的用量占热塑性弹性体的20wt％～50wt％，马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物用量占热塑性弹性体的50wt％～80wt％，过氧化物交联剂用量占马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物的0.5wt％～3wt％，橡胶增塑剂用量占马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物的5wt％～40wt％。
本发明所采用的尼龙为尼龙6、尼龙66、尼龙1010、尼龙11或尼龙12。
本发明所采用的马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物的接枝率为0.1～2.0％。
本发明所采用的过氧化物交联剂为2，5-二甲基-2，5-二(叔丁过氧基)己烷、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁过氧基)己炔或二异丙苯过氧化物。
本发明所采用的橡胶增塑剂为石蜡油、环烷油或芳烃油等石油基软化剂。
本发明所采用的制备方法为将尼龙、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、过氧化物交联剂及橡胶增塑剂混合均匀后同时加入到双螺杆挤出机中，其中尼龙的用量占热塑性弹性体的20wt％～50wt％，马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物用量占热塑性弹性体的80wt％～50wt％，过氧化物交联剂用量占马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物的0.5wt％～3wt％，橡胶增塑剂用量占马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物的5wt％～40wt％，在170～250℃的加工温度和150～350转/分钟的转速下挤出造粒，得到一种热塑性弹性体。在加工过程中实现了相反转，由尼龙分散于橡胶连续相转变为交联的微米级橡胶粒子分散于尼龙连续相。
本发明与普通橡胶相比具有以下优点：不需要硫化，加工工艺可采用热塑性塑料加工方法，具有良好的耐高温性能，耐有机溶剂和耐老化性能，并且制备方法节约能源，节约资源，节省设备。
具体实施方式：
以下实施例是对本发明的进一步说明，而不是限制本发明的范围。
实施例所采用的测试标准为国标GB/T 1040-92。
实施例1～5为采用不同硫化剂用量的配方，按表1中的配方在235℃下将尼龙6(PA6)、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)、过氧化物交联剂(2，5-二甲基-2，5-二(叔丁过氧基)己烷，简写为双2，5)混合均匀，用双螺杆挤出机挤出造粒。
表1不同硫化剂用量的配方及力学性能
配方 对比例 1 2 3 4 5
PA6(wt％) 35 35 35 35 35 35
POE-g-MAH(wt％) 65 65 65 65 65 65
*双2，5(wt％) 0.5 1 1.5 2 2.5
力学性能
拉伸强度(Mpa) 10.9 12.4 13.3 21.2 20.7 22.6
扯断伸长率(％) 252.3 224.3 219.9 220.3 227.8 230.3
*注：表中双2，5用量为POE-g-MAH的重量百分比
由表1可以看出，加入硫化剂后热塑性弹性体的扯断伸长率稍有下降，但并不明显，而拉伸强度则随着硫化剂用量的增大而明显增大。
实施例6～11为不同橡塑比及加入橡胶增塑剂的配方，按表2的配方在235℃下将尼龙6(PA6)、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)、过氧化物交联剂(2，5-二甲基-2，5-二(叔丁过氧基)己烷，简写为双2，5)及橡胶增塑剂(石蜡油2280，简写为2280)混合均匀，用双螺杆挤出机挤出造粒。
表2不同橡塑比与加入橡胶增塑剂的配方及力学性能
配方 6 7 8 9 10 11
PA6(wt％) 25 35 50 65 80 35
POE-g-MAH(wt％) 75 65 50 35 20 65
*双2，5(wt％) 2 2 2 2 2 2
*2280(wt％) 20
力学性能
拉伸强度(Mpa) 11.4 15.2 23.2 32.9 37.1 13.4
扯断伸长率(％) 211.7 238.3 273.4 267.4 332.2 308.7
*注：表中双2，5和2280用量为占POE-g-MAH的重量百分比
由表2可以看出随着尼龙用量的增加，热塑性弹性体的扯断伸长率和拉伸强度都增大，但是由于当尼龙用量高于总质量的50％后，热塑性弹性体拉伸时表现出屈服现象，不能作为弹性体使用，因此尼龙的最佳用量为20％～50％。加入2280后，热塑性弹性体的拉伸强度有所下降，而扯断伸长率明显增大，说明加入2280可以提高热塑弹性体的弹性。
Claims (6)
1.一种热塑性弹性体，其特征在于包括以下组分：尼龙、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、过氧化物交联剂及橡胶增塑剂，其中尼龙的用量占热塑性弹性体的20wt％～50wt％，马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物用量占热塑性弹性体的50wt％～80wt％，过氧化物交联剂用量占马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物的0.5wt％～3wt％，橡胶增塑剂用量占马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物的5wt％～40wt％。
2.根据权利要求1所述的一种热塑性弹性体，其特征在于所采用的尼龙为尼龙6、尼龙66、尼龙1010、尼龙11或尼龙12。
3.根据权利要求1所述的一种热塑性弹性体，其特征在于所采用的马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物接枝率为0.1～2.0％。
4.根据权利要求1所述的一种热塑性弹性体，其特征在于所采用的过氧化物交联剂为2，5-二甲基-2，5-二(叔丁过氧基)己烷、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁过氧基)己炔或二异丙苯过氧化物。
5.根据权利要求1所述的一种热塑性弹性体，其特征在于所采用的橡胶增塑剂为石蜡油、环烷油或芳烃油。
6.一种热塑性弹性体的制备方法，其特征在于将尼龙、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、过氧化物交联剂及橡胶增塑剂混合均匀后同时加入到双螺杆挤出机中，其中尼龙的用量占热塑性弹性体的20wt％～50wt％，马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物用量占热塑性弹性体的80wt％～50wt％，过氧化物交联剂用量占马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物的0.5wt％～3wt％，橡胶增塑剂用量占马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物的5wt％～40wt％，在170～250℃的加工温度和150～350转/分钟的转速下挤出造粒，得到一种热塑性弹性体。
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