技术摘要:
本发明提供了一种含凹凸棒土的溴化丁基橡胶/聚丙烯热塑性弹性体组合物及其制备方法,组合物以重量份数计,包括以下组分:溴化丁基橡胶100份,聚丙烯30~65份,凹凸棒土1~25份,改性剂0.01~1.5份,硫化剂1~5份,活化剂2~7份,防老剂1~2份,硬脂酸1~5份,油1~100 全部
背景技术:
TPO/TPV的最大应用领域为汽车配件制造行业,可通过多种加工手段(如挤出、共 挤出、注塑等)来满足不同制品的要求,目前得到广泛应用的主要为EPDM/PP和NBR/PP两大 类。随着汽车向高性能(高速、安全、舒适、节能、环保)、长寿命及轻量化发展,汽车部件特别 是汽车密封系统、发动机系统等采用TPO/TPV取代传统的热固性硫化胶的趋势越来越快。 TPO/TPV在汽车密封系统中主要应用于挡风玻璃密封条、侧边反射镜的密封、遮阳篷密封材 料等;在汽车发动机系统中的应用包括空气通风管、软管、防护罩、防震座垫、轴套等。 我国汽车产业正处在快速发展时期。随着汽车产销量的进一步增长,我国汽车领 域TPO/TPV的需求量将进一步增加。与此同时,全球汽车工业已经对整车可回收性提出要 求,并开始强制执行采用TPO/TPV替代热固性橡胶材料的国际标准。如欧盟议会和理事会 2000年9月颁布了2000/53/EC报废汽车回收指令,规定到2006年欧盟各成员国每辆报废汽 车平均至少有85%(质量分数)能够被再利用,其中材料回收率至少为80%。2015年时,这两 项指标将分别提升至95%和85%。 溴化丁基橡胶(BIIR)是丁基橡胶经溴化取代反应制得,拥有基本饱和的主链,具 有多种特性,不仅保持了丁基橡胶原有的低透气性、高衰减性、耐老化性、耐天候性、耐臭氧 性及耐化学药品性外,还拥有丁基橡胶不具备的一下特性:硫化速度快,硫化方式多样化, 有较好耐热性能等,广泛应用于各种橡胶制品,如轮胎、胶带、密封制品、减震制品、药用瓶 塞,球胆、防腐衬里等。 目前,溴化丁基橡胶制品的制备工艺繁琐,需要经过橡胶与助剂的混炼、模型硫化 以及后处理等工序,而且溴化丁基橡胶主链的双键含量很低,导致其模型硫化速度缓慢、生 产效率低下。与此同时,生产过程中产生的边角料因硫化交联而丧失热塑性,由于不能重复 利用而导致材料的浪费。 热塑性弹性体(TPE)是一类新型高分子材料,共混型热塑性弹性体的发展经历了 机械共混、动态部分硫化和动态全硫化三个阶段。所谓动态硫化,就是热塑性树脂基质中混 入橡胶,在熔融混合的同时使橡胶高度交联,使交联的橡胶成微粒(约1μm)分散于树脂基质 中而制TPE的方法。制备热塑性硫化橡胶的关键技术是动态硫化技术,采用动态硫化法制得 的热塑性弹性体称为热塑性硫化橡胶(TPV)。TPV是热塑性弹性体(TPE)的一种特殊类型,具 有比简单共混物更好的性质。溴化丁基橡胶/PP这类共混型热塑性弹性保持着橡胶相的许 多固有特性,这些特性包括:生胶强度、减振性、低玻璃化转变温度,以及高气密性、耐热、耐 臭氧、耐紫外线照射和耐腐蚀性等。因此,对TPV的进一步研究成为当前热点。 3 CN 111574779 A 说 明 书 2/9 页
技术实现要素:
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种含凹凸棒土的溴化丁基橡胶/聚丙烯热塑 性弹性体组合物及其制备方法,该组合物具有较高的熔体流动速率。 本发明提供了一种含凹凸棒土的溴化丁基橡胶/聚丙烯热塑性弹性体组合物,以 重量份数计,包括以下组分: 溴化丁基橡胶100份,聚丙烯30~65份,凹凸棒土1~25份,改性剂0.01~1.5份,硫 化剂1~5份,活化剂2~7份,防老剂1~2份,硬脂酸1~5份,油1~100份;所述油选自液体石 蜡、环烷油和白油中的一种或多种;所述改性剂选自硅烷偶联剂。 优选地,所述硅烷偶联剂选自KH-550、KH-560、KH-570、KH-590和Si-69中的一种或 多种。 优选地,所述改性剂和凹凸棒土的质量比为0.01~0.1:1。 优选地,所述溴化丁基橡胶的门尼粘度ML(125℃)1 8为30-50,溴含量为1.3~ 2.3%; 所述聚丙烯的熔融指数为5~22g/10min。 优选地,所述硫化剂选自溴化辛基酚醛树脂、热反应型烷基酚醛树脂、N,N’-间苯 撑双马来酰亚胺和辛基酚醛树脂中的一种或多种。 优选地,所述活化剂选自氧化锌;所述防老剂为抗氧剂1010。 本发明提供了一种上述技术方案所述含凹凸棒土的溴化丁基橡胶/聚丙烯热塑性 弹性体组合物的制备方法,包括以下步骤: 将溴化丁基橡胶、活化剂、硬脂酸、凹凸棒土、改性剂共混11~13min,得到母炼胶; 在160℃~200℃将聚丙烯熔融塑化,3~5min后再依次加入母炼胶、防老剂、油,熔 融共混,4.5~6min后加入硫化剂硫化5~9min,得到含凹凸棒土的溴化丁基橡胶/聚丙烯热 塑性弹性体组合物。 本发明提供了一种含凹凸棒土的溴化丁基橡胶/聚丙烯热塑性弹性体组合物,以 重量份数计,包括以下组分:溴化丁基橡胶100份,聚丙烯30~65份,凹凸棒土1~25份,改性 剂0.01~1.5份,硫化剂1~5份,活化剂2~7份,防老剂1~2份,硬脂酸1~5份,油1~100份; 所述油选自液体石蜡、环烷油和白油中的一种或多种;所述改性剂选自硅烷偶联剂。本发明 提供的组合物采用原位改性凹凸棒土作为补强填充剂,再结合凹凸棒土的特殊结构,使其 具有较高的熔体流动速率。另外,该组合物的冲击强度大;耐热性好;拉伸强度大。实验结果 表明:组合物的熔体流动速率为1.92~3.38g·10min-1;冲击强度为40~65KJ·m-2;拉伸强 度为17.3~27.1MPa;断裂伸长率为313~610%。
本发明提供了一种含凹凸棒土的溴化丁基橡胶/聚丙烯热塑性弹性体组合物及其制备方法,组合物以重量份数计,包括以下组分:溴化丁基橡胶100份,聚丙烯30~65份,凹凸棒土1~25份,改性剂0.01~1.5份,硫化剂1~5份,活化剂2~7份,防老剂1~2份,硬脂酸1~5份,油1~100 全部
背景技术:
TPO/TPV的最大应用领域为汽车配件制造行业,可通过多种加工手段(如挤出、共 挤出、注塑等)来满足不同制品的要求,目前得到广泛应用的主要为EPDM/PP和NBR/PP两大 类。随着汽车向高性能(高速、安全、舒适、节能、环保)、长寿命及轻量化发展,汽车部件特别 是汽车密封系统、发动机系统等采用TPO/TPV取代传统的热固性硫化胶的趋势越来越快。 TPO/TPV在汽车密封系统中主要应用于挡风玻璃密封条、侧边反射镜的密封、遮阳篷密封材 料等;在汽车发动机系统中的应用包括空气通风管、软管、防护罩、防震座垫、轴套等。 我国汽车产业正处在快速发展时期。随着汽车产销量的进一步增长,我国汽车领 域TPO/TPV的需求量将进一步增加。与此同时,全球汽车工业已经对整车可回收性提出要 求,并开始强制执行采用TPO/TPV替代热固性橡胶材料的国际标准。如欧盟议会和理事会 2000年9月颁布了2000/53/EC报废汽车回收指令,规定到2006年欧盟各成员国每辆报废汽 车平均至少有85%(质量分数)能够被再利用,其中材料回收率至少为80%。2015年时,这两 项指标将分别提升至95%和85%。 溴化丁基橡胶(BIIR)是丁基橡胶经溴化取代反应制得,拥有基本饱和的主链,具 有多种特性,不仅保持了丁基橡胶原有的低透气性、高衰减性、耐老化性、耐天候性、耐臭氧 性及耐化学药品性外,还拥有丁基橡胶不具备的一下特性:硫化速度快,硫化方式多样化, 有较好耐热性能等,广泛应用于各种橡胶制品,如轮胎、胶带、密封制品、减震制品、药用瓶 塞,球胆、防腐衬里等。 目前,溴化丁基橡胶制品的制备工艺繁琐,需要经过橡胶与助剂的混炼、模型硫化 以及后处理等工序,而且溴化丁基橡胶主链的双键含量很低,导致其模型硫化速度缓慢、生 产效率低下。与此同时,生产过程中产生的边角料因硫化交联而丧失热塑性,由于不能重复 利用而导致材料的浪费。 热塑性弹性体(TPE)是一类新型高分子材料,共混型热塑性弹性体的发展经历了 机械共混、动态部分硫化和动态全硫化三个阶段。所谓动态硫化,就是热塑性树脂基质中混 入橡胶,在熔融混合的同时使橡胶高度交联,使交联的橡胶成微粒(约1μm)分散于树脂基质 中而制TPE的方法。制备热塑性硫化橡胶的关键技术是动态硫化技术,采用动态硫化法制得 的热塑性弹性体称为热塑性硫化橡胶(TPV)。TPV是热塑性弹性体(TPE)的一种特殊类型,具 有比简单共混物更好的性质。溴化丁基橡胶/PP这类共混型热塑性弹性保持着橡胶相的许 多固有特性,这些特性包括:生胶强度、减振性、低玻璃化转变温度,以及高气密性、耐热、耐 臭氧、耐紫外线照射和耐腐蚀性等。因此,对TPV的进一步研究成为当前热点。 3 CN 111574779 A 说 明 书 2/9 页
技术实现要素:
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种含凹凸棒土的溴化丁基橡胶/聚丙烯热塑 性弹性体组合物及其制备方法,该组合物具有较高的熔体流动速率。 本发明提供了一种含凹凸棒土的溴化丁基橡胶/聚丙烯热塑性弹性体组合物,以 重量份数计,包括以下组分: 溴化丁基橡胶100份,聚丙烯30~65份,凹凸棒土1~25份,改性剂0.01~1.5份,硫 化剂1~5份,活化剂2~7份,防老剂1~2份,硬脂酸1~5份,油1~100份;所述油选自液体石 蜡、环烷油和白油中的一种或多种;所述改性剂选自硅烷偶联剂。 优选地,所述硅烷偶联剂选自KH-550、KH-560、KH-570、KH-590和Si-69中的一种或 多种。 优选地,所述改性剂和凹凸棒土的质量比为0.01~0.1:1。 优选地,所述溴化丁基橡胶的门尼粘度ML(125℃)1 8为30-50,溴含量为1.3~ 2.3%; 所述聚丙烯的熔融指数为5~22g/10min。 优选地,所述硫化剂选自溴化辛基酚醛树脂、热反应型烷基酚醛树脂、N,N’-间苯 撑双马来酰亚胺和辛基酚醛树脂中的一种或多种。 优选地,所述活化剂选自氧化锌;所述防老剂为抗氧剂1010。 本发明提供了一种上述技术方案所述含凹凸棒土的溴化丁基橡胶/聚丙烯热塑性 弹性体组合物的制备方法,包括以下步骤: 将溴化丁基橡胶、活化剂、硬脂酸、凹凸棒土、改性剂共混11~13min,得到母炼胶; 在160℃~200℃将聚丙烯熔融塑化,3~5min后再依次加入母炼胶、防老剂、油,熔 融共混,4.5~6min后加入硫化剂硫化5~9min,得到含凹凸棒土的溴化丁基橡胶/聚丙烯热 塑性弹性体组合物。 本发明提供了一种含凹凸棒土的溴化丁基橡胶/聚丙烯热塑性弹性体组合物,以 重量份数计,包括以下组分:溴化丁基橡胶100份,聚丙烯30~65份,凹凸棒土1~25份,改性 剂0.01~1.5份,硫化剂1~5份,活化剂2~7份,防老剂1~2份,硬脂酸1~5份,油1~100份; 所述油选自液体石蜡、环烷油和白油中的一种或多种;所述改性剂选自硅烷偶联剂。本发明 提供的组合物采用原位改性凹凸棒土作为补强填充剂,再结合凹凸棒土的特殊结构,使其 具有较高的熔体流动速率。另外,该组合物的冲击强度大;耐热性好;拉伸强度大。实验结果 表明:组合物的熔体流动速率为1.92~3.38g·10min-1;冲击强度为40~65KJ·m-2;拉伸强 度为17.3~27.1MPa;断裂伸长率为313~610%。