[发明专利]一种耐磨热塑性弹性体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种功能高分子材料的制备方法，尤其涉及一种耐磨热塑性弹性体材料及其制备方法。

背景技术

热塑性弹性体（简称TPE），又称为人造橡胶或合成橡胶。热塑性弹性体的产品兼具传统硫化橡胶的高弹性、耐老化、耐油性和塑料加工方便、加工方式广的特点。可采用注塑、挤出、吹塑等加工方式生产，同时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。目前，三元乙丙橡胶/聚丙烯（简称EPDM/PP）是热塑性弹性体中发展最迅速的一种新型环保材料，是橡胶发展的重要方向。但是目前多数热塑性弹性体，包括EPDM/PP材料在内，在用于制造防擦条、传送带、垫圈等耐磨部件时，其产品的耐磨性能往往达不到要求，减少了使用寿命，进而限制了产品的推广。

中国发明专利CN 1408757A公开了一种利用聚四氟乙烯粉末和硅酮复配作为耐磨剂改性EPDM/PE材料。该配方虽然在一定程度上改善了材料的耐磨性能，但是采用的聚四氟乙烯是一种含卤材料，在燃烧时会产生大量的腐蚀性烟雾和有毒的气体，对环境破坏极大；同时其稳定性不佳，生产成本较高，这些均需进一步的改善。为此，如何设计一种具有较高耐磨性能、稳定性好并且环保的耐磨热塑性弹性体及其制备方法成为本发明研究的课题。

发明内容

本发明目的是在保持材料弹性和力学性能基本不变的情况下，提供一种耐磨热塑性弹性体及其制备方法，解决了现有热塑性弹性体耐磨性能较低、稳定性较差以及不环保的问题。

为达到上述目的，本发明一种耐磨热塑性弹性体采用的技术方案是：原料配方由下列重量份的材料组成：

热塑性动态硫化橡胶      70-95重量份；

耐磨剂                  5-30重量份；

抗氧剂                  0.2-1.0重量份

加工助剂                1-2份重量份；

其中，所述耐磨剂是一种商标为NOTIO、牌号为SN-0285的聚烯烃类弹性体，所述耐磨剂的密度为0.865g/cm³，熔体流动速率为1.4g/10min；

所述抗氧剂选自下列化合物中的一种：

四[β－(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；

3,3’-硫代丙酸月桂醇酯；

亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯

β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八醇酯；

所述加工助剂选自聚烯烃蜡、硬脂酸钙、硅氧烷中的任意一种。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，较佳的方案是所述热塑性动态硫化橡胶是指通过动态硫化三元乙丙橡胶/聚丙烯得到的弹性体，所述热塑性动态硫化橡胶的硬度在25A-50D之间。所述热塑性动态硫化橡胶的英文简称为TPV（即Thermoplastic Vulcanizate）。

2、上述方案中，所述耐磨剂为NOTIO SN-0285，它是日本三井化学株式会社生产的一种具有立体结构的聚烯烃类弹性体。

3、上述方案中，所述加工助剂选自聚烯烃蜡、硬脂酸钙、硅氧烷中的一种，起到耐磨改性和润滑的作用。其中，硅氧烷，也叫硅酮、聚硅氧烷，市场上用的硅酮粉一般是用较高分子量有机硅酮加二氧化硅生产而成 ，就是把硅氧烷分散到二氧化硅里，低分子量硅酮一般是液态的，我们俗称硅油。

4、上述方案中，所述硬度是指物质受压变形程度或抗刺穿能力的一种物理度量方式，测量标准为ASTM D2240（即美国材料与试验协会的橡胶硬度计硬度标准测定方法）；硬度常用邵氏（也叫肖氏，邵尔，英文SHORE)、洛氏和布氏三种标示方法。邵氏硬度的描述方法分A、D两种，分别代表不同的硬度范围，90度以下的用邵氏A硬度计测试，并得出数据，90度及以上用邵氏D硬度计测试并得出数据。所述的拉伸强度和断裂伸长率测试标准为ASTM D412；所述熔体流动速率（MFR）为热塑性塑料在一定温度和压力下，熔体在十分钟内通过标准毛细管的重量值，以（g/10min）来表示，在塑料加工中，熔体流动速率是用来衡量塑料熔体流动性的一个重要指标。

为达到上述目的，本发明一种耐磨热塑性弹性体的制备方法采用的技术方案是：根据一种耐磨热塑性弹性体的技术方案，将所述原料配方中的材料按照各自的重量份数配好后，送入双螺杆挤出机中进行加工；其中，所述双螺杆挤出机的工艺参数为：螺杆长径比为38～58，螺杆转速为200转/分钟～500转/分钟，螺杆温度为140℃～200℃。