專利名稱：一種交聯(lián)改性彈性體組合物、彈性體軟管及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種交聯(lián)改性弾性體組合物以及涉及一種以該交聯(lián)改性弾性體組合 物為原料制備的弾性體軟管及其制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有市場(chǎng)中用于流體輸送的軟管，基本由PVC、LDPE或者EPDM等原材料制造。在 這類軟管中，PVC衛(wèi)生性能不佳，通常有較強(qiáng)烈的異味，不適用于飲用水輸送；LDPE和EPDM 軟管的衛(wèi)生性能較好，但耐熱性不足，只能用于冷水輸送。中國(guó)專利文獻(xiàn)CN1269895C公開了ー種低污染軟管和用于該軟管的橡膠組合物的 生產(chǎn)方法，其橡膠組合物由橡膠、過氧化物硫化劑、層狀晶體結(jié)構(gòu)的添加劑在混煉機(jī)中混煉 而成。其生產(chǎn)方法是混煉后的橡膠組合物經(jīng)過擠出涂覆在金屬芯棒上，再經(jīng)過硫化交聯(lián)后 抽出芯棒而得到軟管。其產(chǎn)品主要用于極性電解液的輸送，衛(wèi)生性能較差。中國(guó)專利申請(qǐng)文件CN101323174A公開了ー種硅烷交聯(lián)聚乙烯管的生產(chǎn)方法，其 生產(chǎn)エ藝的兩步驟先將硅烷交聯(lián)聚乙烯、引發(fā)劑、加工助劑按給定比例加入高速混合機(jī)， 經(jīng)過混合后再加入單螺桿擠出機(jī)擠出成管。其創(chuàng)新之處是在單螺桿的均化段和塑化段之間 加了一段具有回流功能的改造段，以增加溶體混煉效果?？傊?，現(xiàn)有技術(shù)中所公開的管材的不足之處是，有的衛(wèi)生性能差，耐熱性差，耐腐 蝕性能也低，而且其制備方法エ藝較復(fù)雜，成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之ー是提供ー種交聯(lián)改性弾性體組合物，該聯(lián)改性弾性體組合物可 用于制備出一種耐熱性能及耐腐蝕性能較優(yōu)的弾性體軟管。實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案如下ー種交聯(lián)改性弾性體組合物，由以下重量份的原料制成乙烯-乙酸乙烯酯共聚物 100份，乙烯基硅烷1 2份，
有機(jī)過氧化物 0. 1 0. 8份，酚類0.1 0.4 份，二月桂酸ニ丁基錫0. 1 0. 2份，硅酮潤(rùn)滑脂0. 1 0. 5份。優(yōu)選地，所述交聯(lián)改性弾性體組合物的原料重量份為乙烯-乙酸乙烯酯共聚物 100份，乙烯基硅烷1. 4 1. 6份，有機(jī)過氧化物0.3 0.7份，酚類0.15 0.3 份，二月桂酸ニ丁基錫0. 1 0. 16份，
硅酮潤(rùn)滑脂0.1 0.3份。優(yōu)選地，所述乙烯基硅烷為乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷的其中一種或兩種以上混合物。優(yōu)選地，所述的有機(jī)過氧化物為叔丁基過氧化氫、過氧化苯甲酰、雙叔丁過氧異丙基苯的其中一種或兩種以上混合物。優(yōu)選地，所述的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物為乙酸乙烯重量百分?jǐn)?shù)為25 % 30 %的共聚物，最優(yōu)選乙酸乙烯重量百分?jǐn)?shù)為的共聚物。優(yōu)選地，所述的酚類為科來(lái)恩公司的168、1076，CiBa公司的1010、264等牌號(hào)其中的一種或兩種以上混合物。本發(fā)明的另一目的是提供一種以上述的交聯(lián)改性彈性體組合物為原料制備的彈性體軟管，該軟管具有極好的熱強(qiáng)度、耐腐性、耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能，可廣泛用于化學(xué)液體輸送和建筑冷熱水系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案如下一種彈性體軟管，以上述的交聯(lián)改性彈性體組合物為原料制備，其具有立體網(wǎng)狀分子結(jié)構(gòu)，分子交聯(lián)度為65% -85%，在20-30°C其劭氏硬度為60 100IRHD。本發(fā)明還有一目的是提供上述彈性體軟管的制備方法。實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案如下一種彈性體軟管的制備方法，包括以下步驟a、按比例稱取交聯(lián)改性彈性體組合物的原料混合，得到交聯(lián)改性彈性體組合物；b、在190°C 210°C的溫度范圍下，將步驟a中的交聯(lián)改性彈性體組合物擠壓成管材，擠出速度為5m/min 45m/min ；C、將步驟b所得的管材在80 100°C的水或水蒸汽條件下交聯(lián)水解8 20小時(shí)。優(yōu)選地，所述步驟b中控制管材的擠出速度為25m/min 45m/min，管材成型方式為負(fù)壓定徑成型，控制壓力為-O. 05 -0. 15MPa,負(fù)壓定徑成型裝置中的定徑套內(nèi)徑比所要成型的彈性體軟管的外徑大4 6mm。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果1、本發(fā)明所選擇的制造彈性體軟管原材料交聯(lián)改性彈性體組合物，經(jīng)過交聯(lián)改性處理，使彈性體軟管的熱強(qiáng)度、耐腐性、耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能大幅提高，所制備的彈性體軟管，除保持極佳的柔性和衛(wèi)生性能外，裸管即可在60°C溫度下，IMPa以內(nèi)的條件下長(zhǎng)期使用，可廣泛用于化學(xué)液體輸送和建筑冷熱水系統(tǒng)；2、普通的橡膠PVC、LDPE等原料因?yàn)槿隗w表面粘度較高，在生產(chǎn)軟管時(shí)，通常為保證管坯均勻，冷卻而采用正壓定徑方式成型生產(chǎn)，此方法管坯和定徑套內(nèi)表面緊密貼合，摩擦力大，生產(chǎn)速度一般被限制在25m/min以下，而本發(fā)明在生產(chǎn)軟管時(shí)采用空氣間隙的負(fù)壓定徑成型方式，真空箱內(nèi)使用托輪支撐軟管，噴淋式冷卻，定徑套內(nèi)徑比所要成型的管材外徑大4-6mm，當(dāng)管坯通過定徑套時(shí)，管材表面與定徑套之間形成2_3mm左右的空氣潤(rùn)滑間隙，將管坯和定徑套間的摩擦力減少到零，大幅度提高了彈性體軟管的生產(chǎn)速度，從而可以實(shí)現(xiàn)25m/min 45m/min的高速生產(chǎn)；3、經(jīng)過交聯(lián)改性后的彈性體軟管，與市面上通用的PVC、LDEP, EPDM等軟管相比， 可以拓展到建筑用冷熱水供應(yīng)系統(tǒng)，食品工業(yè)中飲料、酒類、牛奶等流體的輸送管線，化工、石油工業(yè)的流體輸送管線，制冷系統(tǒng)以及水處理系統(tǒng)管線等新的應(yīng)用領(lǐng)域；4、本發(fā)明所涉及的原材料配方系適用于普通三段式或者四段式單螺桿擠出機(jī)，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備無(wú)特殊要求，生產(chǎn)效率高，工藝簡(jiǎn)單。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的闡述。本發(fā)明所述的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的密度按GB/T1033-1986規(guī)定的方法進(jìn)行檢測(cè)彡0. 955g/cm3,其熔融指數(shù)按照GB/T3682規(guī)定的方法進(jìn)行檢測(cè)為4. 0g/10min 7. Og/IOmin，具體為日本東曹公司的乙酸乙烯重量百分?jǐn)?shù)為沈％的Nipoflex 634、日本住友公司的乙酸乙烯重量百分?jǐn)?shù)為28 %的Sumitate KA-31、日本三井公司的乙酸乙烯重量百分?jǐn)?shù)為的Evaflex沈0、法國(guó)阿托非那公司的乙酸乙烯重量百分?jǐn)?shù)為的 EVatane28-05、韓國(guó)現(xiàn)代公司的乙酸乙烯重量百分?jǐn)?shù)為的VA600以及臺(tái)灣塑膠的乙酸乙烯重量百分?jǐn)?shù)為沈％的7470M中的任意一種，其中最優(yōu)選乙酸乙烯重量百分?jǐn)?shù)為觀％的共聚物。實(shí)施例1制備DN為8mm，壁厚為1. 8mm的交聯(lián)改性彈性體軟管。本實(shí)施例的交聯(lián)改性彈性體組合物采用以下重量份原料制備乙烯-乙酸乙烯共聚物VA600(韓國(guó)現(xiàn)代公司，乙酸乙烯含量) IOOKg,乙烯基三甲氧基硅烷(Degussa公司，牌號(hào)VTM0)1. 5Kg,雙叔丁過氧異丙基苯0. 6Kg，酚類(科萊恩公司，牌號(hào)168)0. 2Kg,二月桂酸二丁基錫(道康寧公司，牌號(hào)D-22)0. 13Kg,
硅酮潤(rùn)滑脂(3M公司，牌號(hào)PPA)0. 2Kgo按照以下方法用上述交聯(lián)改性彈性體組合物制備軟管a、將所得到的交聯(lián)改性彈性體組合物混合均勻；b、將步驟a中的交聯(lián)改性彈性體組合物加入到單螺桿反應(yīng)擠出機(jī)(型號(hào) SJ-80/30)中，在210°C的溫度下擠壓成管材，擠出速度為42m/min，負(fù)壓定徑成型的控制壓力為-0. IMPa，真空設(shè)備內(nèi)使用托輪支撐軟管，噴淋水冷卻，控制擠出機(jī)的定徑套內(nèi)徑為 15. 8mm ；C、將步驟b所得的管材在100°C水蒸汽里處理8小時(shí)，使線性高分子材料轉(zhuǎn)變?yōu)槿S網(wǎng)狀交聯(lián)的高分子材料。對(duì)上述方法制備的交聯(lián)改性的彈性體軟管進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果如下交聯(lián)度70% (按GB/T18474-2001規(guī)定方法進(jìn)行檢測(cè))，常溫下劭氏硬度69IRHD (按IS07619-97規(guī)定方法進(jìn)行檢測(cè))，斷裂強(qiáng)度14MPa (按GB/T1040-92規(guī)定方法進(jìn)行檢測(cè))，斷裂延伸率880% (按GB1040-92規(guī)定方法進(jìn)行檢測(cè))，縱向回縮率< 3% (按GB/T6691-2001中B法規(guī)定進(jìn)行檢測(cè))，軟管經(jīng)過不銹鋼編織后，通過90°C、1. 2MPa、168h測(cè)試以及l(fā)h、3MPa、95°C靜內(nèi)壓測(cè)試，經(jīng)過理化測(cè)試、軟管使用溫度_40°C 110°C。用本實(shí)施例所制備的交聯(lián)改性彈性體軟管與未交聯(lián)改性的軟管性能進(jìn)行對(duì)比，對(duì)比結(jié)果如下
表1交聯(lián)改性后的彈性體軟管與未改性的彈性體軟管性能對(duì)比
權(quán)利要求
1.一種交聯(lián)改性彈性體組合物，其特征是，所述彈性體組合物由以下重量份的原料制成乙烯-乙酸乙烯酯共聚物乙烯基硅烷有機(jī)過氧化物酚類二月桂酸二丁基錫硅酮潤(rùn)滑脂100 份， 1 2份， 0. 1 0. 8 份， 0. 1 0. 4 份， 0. 1 0. 2 份， 0. 1 0. 5 份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交聯(lián)改性彈性體組合物，其特征是，所述彈性體組合物由以下重量份的原料制成100 份，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物乙烯基硅烷有機(jī)過氧化物酚類二月桂酸二丁基錫硅酮潤(rùn)滑脂1. 4 1. 6 份， 0. 3 0. 7 份， 0. 15 0. 3 份， 0. 1 0. 16 份， 0. 1 0. 3 份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的交聯(lián)改性彈性體組合物，其特征是，所述乙烯基硅烷為乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷的其中一種或兩種以上混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的交聯(lián)改性彈性體組合物，其特征是，所述的有機(jī)過氧化物為叔丁基過氧化氫、過氧化苯甲酰、雙叔丁過氧異丙基苯的其中一種或兩種以上混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的交聯(lián)改性彈性體組合物，其特征是，所述的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物為乙酸乙烯重量百分?jǐn)?shù)為25% 30%的共聚物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的交聯(lián)改性彈性體組合物，其特征是，所述的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物為乙酸乙烯重量百分?jǐn)?shù)為的共聚物。
7.一種彈性體軟管，其特征是，所述的彈性體軟管由權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的交聯(lián)改性彈性體組合物為原料制備而成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的彈性體軟管，其特征是，所述的彈性體軟管的交聯(lián)度為 65% -85%，在20 30°C其劭氏硬度為60 100IRHD。
9.一種權(quán)利要求7或8所述的彈性體軟管的制備方法，其特征在于，包括以下步驟a、將權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述交聯(lián)改性彈性體組合物的原料混合，得到交聯(lián)改性彈性體組合物；b、在190°C 210°C的溫度范圍下，將步驟a中的交聯(lián)改性彈性體組合物擠壓成管材， i^iiiitSiS^ 5m/min 45m/min ；c、將步驟b所得的管材在80 100°C的水或水蒸汽條件下交聯(lián)水解8 20小時(shí)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的彈性體軟管的制備方法，其特征是，所述步驟b中控制管材的擠出速度為25m/min 45m/min，管材成型方式為負(fù)壓定徑成型，控制壓力為-0. 05 -0. 15MPa，負(fù)壓定徑成型裝置中的定徑套內(nèi)徑比所要成型的所述彈性體軟管的夕卜徑大4 6mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種交聯(lián)改性彈性體組合物以及以該彈性體組合物為原料制備的軟管及其制備方法。該交聯(lián)改性彈性體組合物是由乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯基硅烷、有機(jī)過氧化物、催化劑、酚類抗氧劑和硅酮潤(rùn)滑脂按一定比例組成，以該彈性體組合物為原料，通過擠壓機(jī)擠壓成管材再通過水解交聯(lián)反應(yīng)得到新型的彈性體軟管。通過在生產(chǎn)軟管時(shí)采用增加空氣間隙的負(fù)壓定徑成型方式大幅度提高了軟管的生產(chǎn)效率。制備的彈性體軟管熱強(qiáng)度、耐腐性、耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能大幅度提高，具有廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C08K5/14GK102432944SQ20111032948
公開日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月26日
發(fā)明者彭曉翊, 金季靖 申請(qǐng)人:佛山市日豐企業(yè)有限公司