專利名稱：一種反式聚異戊二烯/聚丙烯熱塑性硫化膠的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種反式聚異戊二烯和聚丙烯的熱塑性硫化膠及其制備方法，屬于熱塑性硫化膠的制備與性能研究。
背景技術：
熱塑性硫化膠(TPVs)具有類似傳統(tǒng)硫化橡膠的性能和應用，又能作為一種熱塑性聚合物加工，可用于回收再加工，主要表現(xiàn)為高的性能/價格比、設計靈活、質量輕、使用溫度范圍寬、易加工、產品質量和尺寸穩(wěn)定及可循環(huán)再生。TPV的制備方法通常有3種，即熔融共混法、溶液共混法、膠乳共混法。其中熔融共混法是最常見的。在工業(yè)上，因雙螺桿擠出機可以連續(xù)化生產，所以考慮到質量穩(wěn)定，雙螺桿擠出機成為最為通用的動態(tài)硫化設備。動態(tài)硫化的具體步驟如下首先在密煉機內將橡膠和塑料熔融共混，當達到充分混合后，加入硫化劑，此時邊混合、邊硫化，如果硫化速度越快，那么混合程度也必須越激烈，以保證共混物具有良好的加工性能。目前因為有顆粒狀的橡膠出售，所以可以不用密煉機混合塑料與橡膠，可以直接采用雙螺桿擠出機混合。三元乙丙橡膠(EPDM)與聚丙烯(PP)的共混型硫化膠EPDM/PP-TPV具有高強度、耐老化、適用溫度范圍寬、耐油、加工流動性好的特點，受到世界各國公司的研究與開發(fā)，工業(yè)發(fā)達國家已研制開發(fā)了大量的EPDM/PP-TPV的專用料和新工藝。反式聚異戊二烯(TPI)室溫下由于結晶呈現(xiàn)塑料性能，但還可以采用普通硫化方法進行硫化，當硫化達到一定程度時，結晶破壞而成為動態(tài)性能很好的彈性體。相對EPDM，TPI動態(tài)硫化程度高，TPI替代EPDM將使產品具有更大的設計自由度，得到更多的產品品級；TPI為白色粉末狀，與PP粒子或粉體更容易混合加工，且減少加工設備，簡化加工工藝，產品易于獲得色彩鮮艷的外觀。為考察驗證TPI/PP-TPV硫化膠的物理性能和加工性能，測試了其硫化程度、流變性能、力學性能和耐老化性能，并得出最佳ΤΡΙ/ΡΡ共混比。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是制備一種聚丙烯基熱塑性硫化膠新材料，進一步開發(fā)熱塑性硫化膠材料的產品品級，簡化加工工藝。本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn)
一種反式聚異戊二烯聚丙烯熱塑性硫化膠，其組成按質量分數(shù)計算包括ΤΡΙ/ΡΡ共混膠88. 2%，氧化鋅4%，硬脂酸 2%，硫磺 1%，促進劑DM 0.6%，促進劑TMTD 0.2%，石蠟2%，防老劑4020 2%。TPI與PP的共混比50 75 :50 25，優(yōu)選比例為70 :30。上述反式聚異戊二烯聚丙烯熱塑性硫化膠的制備方法，包括如下步驟首先將流變儀溫度調至175°C，轉速60rpm，加入PP混煉2min ;之后先加入TP1、石蠟和防老劑混煉2min，再加入氧化鋅、硬脂酸、硫磺和促進劑，混煉 3min，迅速移至開煉機下片，冷卻并且停放，在175 條件下平板熱壓lOmin。所述的流變儀優(yōu)選為Haake流變儀。
本發(fā)明首先是將反式聚異戊二烯(TPI)與聚丙烯(PP)共混，采用動態(tài)硫化方法制TPI/PP熱塑性硫化膠，研究其硫化程度、流變性能、力學性能和耐老化性能。本發(fā)明實現(xiàn)了如下技術效果
本發(fā)明采用TPI和PP共混作為熱塑性硫化膠成分，TPI同PP共混過程中完成了完全動態(tài)硫化；同樣硫磺用量時，橡塑共混比高的TPI/PP熱塑性硫化膠樣品扭矩較小。隨剪切速率增加，TPI/PP熱塑性硫化膠的剪切粘度下降。添加防老劑4020后，TPI/PP熱塑性硫化膠具有較好的耐熱空氣老化性。70/30共混比的TPI/PP熱塑性硫化膠樣品具有較好的物理機械性能。
具體實施例方式以下結合具體實例對本發(fā)明詳細說明。實施例1 :
TPI/PP共混比75/25，其他組分按質量分數(shù)計算包括氧化鋅 4%，硬脂酸 2%，硫磺1%,促進劑DM O. 6%,促進劑TMTD O. 2%,石蠟2%，防老劑4020 2%。首先將PP在Haake流變儀溫度調至175°C，轉速60rpm，加入PP混煉2min ;之后先加入TP1、石蠟和防老劑混煉2min，再加入氧化鋅、硬脂酸、硫磺和促進劑，混煉3min，迅速移至開煉機下片，冷卻并且停放一段時間，在175°C條件下平板熱壓lOmin。硫化性能按照標準GB/T16584—1996進行，測試溫度175°C;流變性能用毛細管流變儀按照ASTM D5099測試，毛細管長徑比為16測試溫度為175°C ;拉伸強度、扯斷伸長率，100%定伸應力按照標準GB/T528—1998進行測試，拉伸速度為500mm/min ;撕裂強度按標準GB/T529—1999測定；邵爾A硬度按標準GB/T531—1999測試；耐熱空氣老化性能按按照標準GB/T3512— 2001進行，老化條件100°C X72hrs。硫化膠的性能參數(shù)見下表I。實施例2:
TPI/PP共混比為70/30，其余與實施例1相同。實施例3:
TPI/PP共混比為60/40，其余與實施例1相同。實施例4:
TPI/PP共混比為50/50，其余與實施例1相同。
表I不同共混比技術參數(shù)對比
權利要求
1.一種反式聚異戊二烯/聚丙烯熱塑性硫化膠，其組成按質量分數(shù)計算包括TPI/PP共混膠88. 2%，氧化鋅4%，硬脂酸2%，硫磺 1%，促進劑DM 0.6%，促進劑TMTD 0.2%， 石蠟2%，防老劑4020 2%, TPI與PP的共混比50 75 50 25。
2.根據(jù)權利要求1所述的反式聚異戊二烯/聚丙烯熱塑性硫化膠，其特征在于TPI與 PP的共混比為70 30ο
3.根據(jù)權利要求1或2所述的反式聚異戊二烯/聚丙烯熱塑性硫化膠的制備方法， 包括如下步驟首先將流變儀溫度調至175°C，轉速60rpm，加入PP混煉2min ;之后先加入 TP1、石蠟和防老劑混煉2min，再加入氧化鋅、硬脂酸、硫磺和促進劑，混煉3min，迅速移至開煉機下片，冷卻并且停放一段時間，在175°C條件下平板熱壓lOmin。
全文摘要
本發(fā)明提供一種反式聚異戊二烯和聚丙烯的熱塑性硫化膠及其制備方法。在與PP的共混過程中TPI被完全動態(tài)硫化，其他組分用量相同時，橡塑共混比高的樣品扭矩較小，剪切速率低于1000S-1時，橡膠相含量70/30樣品剪切粘度最大；對其硫化程度、流變性能和老化前后的力學性能研究后發(fā)現(xiàn)，70/30共混比的樣品具有較好的物理機械性能以及較好的耐熱空氣老化性。
文檔編號C08J3/24GK103012875SQ201210558160
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月20日 優(yōu)先權日2012年12月20日
發(fā)明者孫洪廣, 曲曉 申請人:青島科技大學