[发明专利]橡塑共混组合物、动态硫化热塑性弹性体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种用于制备动态硫化热塑性弹性体的橡塑共混组合物、该组合物制备的热塑性弹性体及其制备方法。

背景技术

热塑性弹性体在高温时可以像塑料一样塑性加工，常温下又具有类似橡胶的高弹性，其加工余料可以重复利用，在一定程度降低了热固性橡胶的高能耗、高污染问题，解决了复杂橡胶件的加工和废旧橡胶制品的回收问题。动态硫化热塑性弹性体是目前研究热点问题之一。

热塑性弹性体广泛的应用于汽车行业、交通器材、建筑建材和消费用品等领域，如汽车中常见的密封条和密封件、建筑建材中的建筑伸缩缝、动力部件密封条等大多由热塑性弹性体制备而成。目前已经商业化的动态硫化热塑性弹性体有聚丙烯/三元乙丙橡胶、聚乙烯/三元乙丙橡胶、聚丙烯/丁腈橡胶等，其中以聚丙烯/三元乙丙橡胶热塑性弹性体应用最为广泛。

但传统的三元乙丙橡胶/聚丙烯热塑性弹性体由于受到聚丙烯基体本身性能的限制，存在耐磨性差、耐油性差、加工温度较高等一系列的问题，这些问题限制了热塑性弹性体在一些领域中的应用范围。

专利CN201010224510公开了一种由三元乙丙橡胶、聚丙烯和丁腈橡胶制备的热塑性弹性体，通过将具备高耐油性和气密性的丁腈橡胶引入热塑性弹性体，制备了一种具有良好耐油性、耐磨性和气密性的热塑性弹性体，但该发明增加了橡胶相的种类和用量，提高了橡胶相分散的难度，且其仍以聚丙烯为基体，无法解决热塑性弹性体加工温度高、永久变形大、强度较低的问题。

专利CN103131089公开了一种由三元乙丙橡胶、聚丁烯、聚丙烯制备的热塑性弹性体。在该发明中，采用低分子量非晶态的聚丁烯与聚丙烯一起作为热塑性弹性体的连续相，利用聚丁烯较较好的流动性和粘附性在一定程度上改善了热塑性弹性体的加工和密封性能。但该共混材料整体的力学性能和耐磨性较差，且聚丙烯相的高熔点使得加工性能的提高较为有限。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种加工温度低、强度高、永久变形小、耐磨的新型聚1-丁烯/三元乙丙橡胶热塑性弹性体。为解决上述问题，本发明提供一种用于动态硫化热塑性弹性体的橡塑共混组合物、采用该橡塑共混组合物制备的动态硫化热塑性弹性体及其制备方法。

所述橡塑共混组合物包括三元乙丙橡胶和聚1-丁烯，所述橡塑共混组合物总重量份数按100份计，三元乙丙橡胶重量份数为50-70份，聚1-丁烯的重量份数为30-50份。

本发明还提供了采用上述橡塑共混组合物制备的动态硫化热塑性弹性体，所述动态硫化热塑性弹性体包含如下组分的原料：

50-70重量份三元乙丙橡胶、30-50重量份聚1-丁烯、3-5.3重量份的促进剂、1-2.3重量份的交联剂；

通过如下的方法制备而成：

将三元乙丙橡胶、促进剂加入密炼机制备三元乙丙橡胶母炼胶；将所述三元乙丙橡胶母炼胶、聚1-丁烯加入密炼机共混制备共混物；在第二步获得的共混物中加入交联剂，动态硫化制备新型聚1-丁烯/三元乙丙橡胶热塑性弹性体。

优选的，所述动态硫化热塑性弹性体采用过氧化物硫化体系；

所述促进剂包括氧化锌和硬脂酸；所述氧化锌用量为2.3-3.5重量份、硬脂酸为0.5-0.7重量份；

所述交联剂包括1.8重量份的过氧化二异丙苯/0.48重量份的N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺、1.5重量份的N，N’-间苯撑双马来酰胺亚胺/0.48重量份的N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺或1.5重量份的三烯丙基异氰脲酸酯/0.48重量份的N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺。

优选的，所述动态硫化热塑性弹性体采用硫黄硫化体系；

所述促进剂包括氧化锌、硬脂酸、二硫化四甲基秋兰姆和二硫化二苯并噻唑；所述氧化锌的用量为2.5-3.5重量份、硬脂酸为0.5-0.7重量份、硫二硫化四甲基秋兰姆为0.25-1重量份、二硫化二苯并噻唑为0.1-0.5重量份。

所述交联剂为硫黄，所述硫黄的用量为1.0-1.2重量份。

优选的，所述热塑性弹性体中还包括补强剂炭黑；所述补强剂炭黑的用量为18-42重量份。

所述三元乙丙橡胶以微米级的颗粒分散在聚1-丁烯中。

所述热塑性弹性体的拉伸强度为9.3-16.2MPa，撕裂强度为31.4-45.7MPa，硬度(邵氏A)为72-89，断裂伸长率为140％-249％，压缩永久变形率为23％-40％，模压温度为145℃-165℃，DIN磨耗0.35cm³-0.53cm³。