[发明专利]一种热塑性动态硫化橡胶制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热塑性动态硫化橡胶的制备方法，尤其是采用过氧化物作为硫化剂的热塑性动态硫化橡胶的制备方法。

背景技术

热塑性动态硫化橡胶是通过机械的方法把热塑性塑料和橡胶进行共混而制成。橡胶主要采用乙丙三元橡胶、丁基橡胶、聚丁二烯橡胶、氯丁橡胶、天然橡胶等。热塑性塑料多采用聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、尼龙、聚甲醛等。在熔融状态和剪切应力的作用下，橡胶相通过动态硫化后部分或完全交联的微粒分布于连续的塑料相中。这种材料结合了橡胶和塑料的性能，既具有硫化橡胶的特性，又具有与热塑性塑料相同的可加工性能，可以用多种的方法加工成型，例如挤出、注射、吹塑、吸塑等。

由于热塑性动态硫化橡胶具有优良的橡胶发性能及容易加工，加上可重复使用的特性，其越来越广泛地被应用于汽车行业，例如仪表盘、风道、密封圈、空气导管、轴承及电缆护套、挡风玻璃密封条、防护罩、防震座垫、管件、保险杠等；电子及电气行业，例如电线和电缆的绝缘护套、矿山电缆、马达轴、支座、变压器外壳、电线壳、按键焊盘膜片、终端插头、塞绳、拼接带等；另外，热塑性动态硫化橡胶在建筑行业、机械行业及运动器械行业亦有广泛的应用。

热塑性动态硫化橡胶可以用密炼机、单螺杆或双螺杆挤出机制备。主要采用酚醛树脂和有机过氧化物的硫化体系。酚醛树脂硫化体系能使橡胶完全硫化，使产品具有较好的、抗冲击性能，耐油和溶剂性能，但是由于采用氯化锡助硫化剂，使成品易吸湿而影响加工。有机过氧化物用作热塑性动态硫化橡胶具有很长的历史，其具有使用简单，硫化速度快，硫化生成的碳-碳键具有优越的耐热、耐辐射的性能和抗老化性能等特点。但是，在使用有机过氧化物作为硫化剂时，其硫化机理是有机过氧化物通过热裂解，产生自由基而诱导橡胶相的交联，但是自由基同时也会使塑料相产生降解的副作用，降低热塑性动态硫化橡胶的热稳定性。传统上要同时加入自由基吸收剂、热稳定剂等，这些物质的加入同时也消耗了一定的有机过氧化物，降低橡胶相的交联速度和交联密度，从而影响热塑性动态硫化橡胶的最终性能，因此，传统上要加入较多的有机过氧化物，以保证足够的交联密度。但是，较多的有机过氧化物的加入，显著增加了热塑性动态硫化橡胶的生产成本。

热塑性动态硫化橡胶被广泛传统的塑料加工设备在熔融状态下进行加工成型，例如挤出、注射、吹塑、吸塑等，这要求其要具有良好的加工流动性。由于橡胶相是以部分或完全硫化的微粒分散于连续相的塑料基体中，因此橡胶相的存在会影响热塑性动态硫化橡胶的加工流动性，传统的方法是添加橡胶填充油、蜡、酯或低分子量的聚丙烯等改善热塑性动态硫化橡胶的加工流动性。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种热塑性动态硫化橡胶的制备方法，能降低热塑性动态硫化橡胶的制备成本，同时还提高了热塑性动态硫化橡胶的交联密度，改善热塑性动态硫化橡胶的加工流动性。

为实现上述目的，本发明提供了一种热塑性动态硫化橡胶的制备方法，包括：

(1)将橡胶和热塑性塑料的混合物在硫化助剂和有机过氧化物的存在的条件下动态硫化；

其特征在于，所述制备方法还包括：

(2)在步骤(1)之后，再添加自由基吸收剂和热稳定剂，并熔融混合，以获得热塑性动态硫化橡胶。

根据本发明的制备方法，优选的，步骤(1)中，热塑性塑料的添加量占总添加量的5-85％，其余热塑性塑料在步骤(2)中添加。

根据本发明的制备方法，优选的，步骤(1)中，先将橡胶、热塑性塑料的混合物与硫化助剂混合后，再添加有机过氧化物进行动态硫化。

根据本发明以上任一方面所述的制备方法，步骤(1)中，橡胶和热塑性塑料的混合物中还包括填充剂。所述填充剂可以例如为填充油和/或无机填充物。

有机过氧化物可以是2，2-过氧化二氢丙烷、2，5-二甲基-2，5-过氧化二氢己烷、2，2-双-(过氧化叔丁基)丁烷、2，5-二甲基-2，5-双-(过氧化叔丁基)己烷、过氧化异丙苯等。

自由基吸收剂可以是受阻胺类自由基捕获剂、酚类自由基吸收剂等。

稳定剂包括光热稳定剂，可以是耐热分解稳定剂和UV稳定剂。

根据本发明以上任一所述的制备方法，其中，所述步骤(1)和(2)所采用的设备可以选自于密炼机、单螺杆挤出机或双螺杆挤出机。当采用单螺杆挤出机或双螺杆挤出机时，步骤(1)中的添加物可以在螺杆料斗加入，步骤(2)中的添加物可以在螺杆尾部的混合段加入。

作为一个实施例，本发明的制备方法，包括：