本發(fā)明涉及彈性體
技術(shù)領(lǐng)域:
,具體涉及一種熱塑性彈性體及其制備方法。
背景技術(shù):
:汽車輕量化有助于節(jié)能減排、提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率、降低尾氣排放、減少驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)中的“摩擦損失”,是低碳時(shí)代汽車技術(shù)的發(fā)展方向。發(fā)泡型熱塑性彈性體有大量氣體分散于材料中形成的一類高分子材料,具有質(zhì)輕、隔熱、吸音、減振等特性。微孔發(fā)泡熱塑性彈性體可以在維持材料必要機(jī)械性能的前提下,顯著降低制品的重量,從而減少原料消耗和降低生產(chǎn)成本的目的,最終實(shí)現(xiàn)汽車的輕量化生產(chǎn)?,F(xiàn)有發(fā)泡型熱塑性彈性體材料普遍由聚氨酯(pu)、聚苯乙烯(ps)、聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)等材料為基材。但是聚氨酯產(chǎn)品在發(fā)泡過程中容易殘留異氰酸酯,對(duì)人體有害,并且發(fā)泡材料無法回收利用。聚苯乙烯產(chǎn)品降解困難,易產(chǎn)生白色污染等問題,聯(lián)合國環(huán)境組織已決定停止使用該類產(chǎn)品。聚乙烯泡沫塑料耐高溫性能較差,不適合在高溫領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用。熱塑性動(dòng)態(tài)硫化彈性體(tpv)是一種新型的有機(jī)高分子合成材料(三元乙丙橡膠/聚丙烯型),可以替代傳統(tǒng)橡膠,軟性聚氯乙烯材料等。三元乙丙橡膠/聚丙烯熱塑性彈性體是快速發(fā)展的一種環(huán)保新材料,兼具傳統(tǒng)橡膠的高彈性和聚丙烯樹脂的熱塑加工性能,具有環(huán)保無毒安全、硬度范圍廣、優(yōu)良的著色性等優(yōu)點(diǎn),耐候性、抗疲勞和耐溫性較好。作為一種節(jié)能環(huán)保的橡膠新型原料,熱塑性動(dòng)態(tài)硫化彈性體材料的發(fā)展前景十分看好。輕量化的熱塑性動(dòng)態(tài)硫化彈性體具有以下突出的特點(diǎn):低密度、高彈性、高的拉伸強(qiáng)度、優(yōu)良的耐化學(xué)性以及在較寬的溫度范圍內(nèi)良好的耐久性。由于發(fā)泡劑已均勻分散到tpv材料內(nèi)部,因此后續(xù)加工無需配料,簡(jiǎn)化工藝,提升效率,同時(shí)擠出穩(wěn)定性大幅提高?,F(xiàn)有的技術(shù)一般是將發(fā)泡基體和發(fā)泡劑攪拌混合,然后再經(jīng)過雙螺桿擠出機(jī)擠出發(fā)泡,這樣就容易導(dǎo)致擠出性能不穩(wěn)定,產(chǎn)品密度上下浮動(dòng)較大,可控性較差。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于提供一種熱塑性橡膠,密度低、彈性好、拉伸強(qiáng)度高、發(fā)泡均勻、加工便捷、擠出穩(wěn)定。為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案是一種熱塑性彈性體,包括如下組分:基體60~85重量份;發(fā)泡劑1~10重量份;橡膠油a5~20重量份;潤滑劑1~3重量份;交聯(lián)劑a1~3重量份;光穩(wěn)定劑1~2重量份;基體由三元乙丙橡膠、聚丙烯、橡膠油b、交聯(lián)劑b以及加工助劑組成。優(yōu)選地,三元乙丙橡膠在基體中所占的重量百分含量為40%~65%,聚丙烯在基體中所占的重量百分含量為20%~35%,橡膠油b在基體中所占的重量百分含量為10%~40%,交聯(lián)劑b在基體中所占的重量百分含量為0.5%~2.0%,加工助劑在基體中所占的重量百分含量為0.3%~1%。優(yōu)選地,上述三元乙丙橡膠中,乙烯的含量為三元乙丙橡膠總重量的45%~60%,丙烯的含量為三元乙丙橡膠總重量的35%~50%,第三單體乙叉降冰片烯含量為三元乙丙橡膠總重量的3%~13%;三元乙丙橡膠的門尼黏度(ml1+4,125℃)在20到100之間。如三井化學(xué)的ept3092pm,吉林化學(xué)的epdmj-3080p,美國??松膃pdm7001,epdm5604,epdm8800,韓國sk的epdms505,epdms5206f等優(yōu)選地,發(fā)泡劑為球狀塑料顆粒,塑料顆粒是由聚烯烴殼體和它包裹的氣體組成;塑料顆粒直徑為10-50微米,塑料顆粒受熱后聚烯烴殼體變軟,殼體內(nèi)氣體膨脹至原來的30-80倍;上述氣體為碳?xì)浠衔餁怏w;碳?xì)浠衔餁怏w包括二氧化碳和/或氮?dú)?。?yōu)選地,橡膠油a或橡膠油b為白油、石蠟油或環(huán)烷油,40℃條件下的運(yùn)動(dòng)黏度在40mm2/s~400mm2/s之間。優(yōu)選地,潤滑劑是硬脂酸鋅和高分子硅酮中的一種或兩者的組合。硬脂酸鋅對(duì)發(fā)泡劑有促進(jìn)作用。優(yōu)選地,上述交聯(lián)劑a或交聯(lián)劑b為有機(jī)過氧化物,該有機(jī)過氧化物選自下列化合物中的一種:2,5-雙(特丁基過氧化)-2,5-二甲基-3-己炔,2,5-雙(特丁基過氧化)-2,5-二甲基己烷,過氧化二異丙苯,叔丁基過氧化異丙基碳酸脂,叔丁基異丙苯過氧化物,二-(叔丁基過氧異丙基)苯。優(yōu)選地,上述光穩(wěn)定劑選自2,2,6,6-四甲基-4-哌啶硬脂酸酯、雙(2,266-四甲基-4-哌啶基)葵二酸酯以及聚-{[6-[(1,1,3,3,-四甲基丁基)-亞氨基]-1,3,5,-三嗪-2,4-二基][2-(2,2,6,6,-四甲基哌啶基)-次氨基-六亞甲基-[4-(2,2,6,6,-四甲基派啶基)-次氨基]}中的任意一種。一種熱塑性彈性體的制備方法,包括以下步驟:第一步,基體的制備:在橡膠和熱塑性塑料熔融共混過程中使橡膠硫化,橡膠在硫化的同時(shí)也不斷與熱塑性塑料相混合,使得被硫化了的橡膠是作為分散相分布在熱塑性塑料連續(xù)相中;第二步,按照重量份準(zhǔn)備好基體、橡膠油a、潤滑劑、交聯(lián)劑a、光穩(wěn)定劑,采用密煉機(jī)進(jìn)行密煉,在熔融狀態(tài)下使發(fā)泡劑進(jìn)入內(nèi)部發(fā)泡,密煉機(jī)溫度為150℃~200℃,通過調(diào)節(jié)密煉溫度控制熱塑性彈性體的密度;第三步,采用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒。優(yōu)選地,雙螺桿擠出機(jī)的參數(shù)為:長(zhǎng)徑比為38~58,轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘~500轉(zhuǎn)/分鐘,溫度為140℃~200℃。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果:本發(fā)明制得的彈性體密度低、彈性好、拉伸強(qiáng)度高、發(fā)泡均勻、加工便捷、擠出穩(wěn)定。由于發(fā)泡劑已均勻分散到tpv材料內(nèi)部,因此后續(xù)加工無需配料,簡(jiǎn)化工藝,提升效率,同時(shí)擠出穩(wěn)定性大幅提高。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明具體實(shí)施的技術(shù)方案是:制備方法:根據(jù)表1中的原料配方將基體,發(fā)泡劑,橡膠油a,交聯(lián)劑,潤滑劑,交聯(lián)劑a和光穩(wěn)定劑在密煉機(jī)中密煉15~30分鐘,密煉機(jī)溫度為150℃~200℃。再將物料送入雙螺桿擠出機(jī)中,雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速控制在為290轉(zhuǎn)/分鐘,擠出溫度140℃到200℃,擠出造粒得到彈性體材料。檢測(cè)材料的性能,結(jié)果見表2。表1實(shí)施例一~實(shí)施例七的熱塑性彈性體的原料配方(單位:重量份數(shù))項(xiàng)目實(shí)施例一實(shí)施例二實(shí)施例三實(shí)施例四實(shí)施例五實(shí)施例六實(shí)施例七基體80808080808080發(fā)泡劑3334533橡膠油a15151515151515潤滑劑2.52.52.52.52.52.52.5交聯(lián)劑a2222222光穩(wěn)定劑2222222表1的內(nèi)容說明如下:1、基體:由三元乙丙橡膠、聚丙烯、橡膠油b、交聯(lián)劑b以及加工助劑組成,其中,三元乙丙橡膠在熱塑性動(dòng)態(tài)硫化彈性體中所占的重量百分含量為40%~65%,聚丙烯所占的重量百分含量為20%~35%,橡膠油b所占的重量百分含量為10%~40%,交聯(lián)劑b所占的重量百分含量為0.5%~2.0%,加工助劑所占的重量百分含量為0.3%~1%。其中,實(shí)施例一、實(shí)施例二、實(shí)施例四~實(shí)施例七所用三元乙丙橡膠中的丙烯含量48%,實(shí)施例三所用三元乙丙橡膠中的丙烯含量35%。2、橡膠油a:所述橡膠油為石蠟油,在40℃條件下的運(yùn)動(dòng)黏度在40到400mm2/s之間。3、交聯(lián)劑a:所述交聯(lián)劑為2,5-雙(特丁基過氧化)-2,5-二甲基-3-己炔。4、潤滑劑:所述潤滑劑為硅酮。5、光穩(wěn)定劑:所述光穩(wěn)定劑uv-327,6、密煉機(jī)溫度:實(shí)施例一~實(shí)施例五密煉機(jī)操作溫度均為175℃,實(shí)施例六密煉機(jī)操作溫度為185攝氏度,實(shí)施例七密煉機(jī)操作溫度為195攝氏度。表2實(shí)施例一~實(shí)施例七的性能指標(biāo)性能實(shí)施例一實(shí)施例二實(shí)施例三實(shí)施例四實(shí)施例五實(shí)施例六實(shí)施例七硬度,邵a75a75a75a75a75a75a75a拉伸強(qiáng)度,mpa6.56.66.46.26.06.25.5伸長(zhǎng)率,%580560550565540556500密度,g/cm30.720.650.690.620.580.600.56擠出性能良好良好良好良好良好良好表觀差,泡孔破裂以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本
技術(shù)領(lǐng)域:
的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤飾,這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁12