[发明专利]纳米增强超柔软热塑性弹性体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米增强超柔软热塑性弹性体及其制备方法，属于高分子材料制备技术领域。

背景技术

三元乙丙橡胶/聚丙烯热塑性弹性体是快速发展的一种环保新材料，其优点是：1、兼具传统橡胶的高弹性能和聚丙烯树脂的热塑加工性能。2、能够利用现有的树脂加工设备和加工方法(如压延、注射、吹塑等)进行橡胶制品制造。3、能够像树脂一样实行多次加工并被回收和再利用，可极大地满足低能耗加工、多样化加工、精密加工、可重复加工的要求。因此，三元乙丙橡胶/聚丙烯热塑性弹性体是橡胶发展的重要方向，也是解决橡胶加工和橡胶回收再利用的最好途径。

美国蒙山都(Monsanto)公司是最早获得三元乙丙橡胶/聚烯烃热塑性弹性体专利的公司(如美国专利US4311628、US4594390及US4130535等)，中国发明专利ZL91109976.X和ZL200610096995.1也涉及到通用的三元乙丙橡胶/聚丙烯热塑性弹性体及制备技术，但是，由上述技术生产出的工业化热塑性弹性体产品的硬度一般大于50A，原因是低于50A的弹性体的耐撕裂强度太差，而没有应用的价值。

发明内容

本发明提供一种纳米增强超柔软热塑性弹性体及其制备方法，目的是解决当弹性体的硬度低于50A时，撕裂强度差的问题。

为达到上述目的，本发明采用的第一种技术方案是：一种纳米增强超柔软热塑性弹性体，原料配方主要由下列重量份的材料组成：

三元乙丙橡胶                    30～50份；

聚丙烯                          10～30份；

纳米碳酸钙                      1～10份；

橡胶油                          30～60份；

交联剂                          0.2～2.0份；

交联助剂                        0.2～2.0份；

其中，所述交联剂选自下列化合物中的一种：

2，5-双(特丁基过氧化)-2，5-二甲基-3-己炔；

2，5-双(特丁基过氧化)-2，5-二甲基己烷；

过氧化二异丙苯(DCP；dicumyl peroxide)；

叔丁基过氧化异丙基碳酸酯；

叔丁基异丙苯过氧化物；

双(叔丁基过氧异丙基)苯(BIPB)包括1，3-双(叔丁基过氧异丙基)苯和1，4-双(叔丁基过氧异丙基)苯；

所述交联助剂选自下列化合物中的一种：

二笨甲烷双马来酰亚胺；

1，6-己二醇双丙烯酸酯；

N，N’-间苯撑双马来酰亚胺

三甲氧基丙烷三甲基丙烯酸酯。

为达到上述目的，本发明采用的第二种技术方案是：一种纳米增强超柔软热塑性弹性体的制备方法，按照重量份将原料准备好后，采用双螺杆挤出机进行加工，双螺杆挤出机的参数为：长径比为38～58，转速为200转/分钟～500转/分钟，温度为140℃～200℃。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，所述三元乙丙橡胶由三种单体经共聚反应制成，第一单体为乙烯，其重量含量为三种单体总重量的50％～75％；第二单体为丙烯，其重量含量为三种单体总重量的20％～35％；第三单体为乙叉降冰片烯或者乙烯降冰片烯，其重量含量为三种单体总重量的2％～10％；所述三元乙丙橡胶的门尼粘度(ML 1+4，125℃)为20～100。

2、上述方案中，所述聚丙烯是均聚聚丙烯、或者乙烯和丙烯共聚聚丙烯，其熔融指数为0.2～30.0。

3、上述方案中，所述纳米碳酸钙的平均粒径为30～50nm，其比表面积大于30m²/g。

4、上述方案中，所述橡胶油是白油、石蜡基橡胶油或环烷基橡胶油，其在40℃条件下的运动粘度为40mm²/s～200mm²/s。橡胶油可以改善胶料塑性、降低粘度、分散填充剂使之易于混合。可以选用中国石油润滑油公司的KN系列环烷基橡胶油和KP系列石蜡基橡胶油。

5、上述方案中，所述原料配方中还含有0.1～1.5重量份的抗氧剂，所述抗氧剂选择下列化合物中的至少一种：

四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；

3，3’-硫代丙酸月桂酸酯；

亚磷酸三(2，4-二叔丁基)。