[發(fā)明專利]一種高韌性動(dòng)態(tài)全硫化熱塑性彈性體及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910058829.6
• 申請日: 2009-04-02
• 公開（公告）號: CN101525454A
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊偉;包睿瑩;唐雪剛;楊鳴波;謝邦互
• 申請（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/16;C08K13/02;C08K5/20;C08K5/098;C08K5/46;B29B9/06;B29B9/12;B29C47/92
• 代理公司: 四川省成都市天策商標(biāo)專利事務(wù)所
• 代理人: 伍孝慈

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高韌性動(dòng)態(tài)全硫化熱塑性彈性體及其制備方法。

背景技術(shù)

在通常加工條件下，聚丙烯的晶體結(jié)構(gòu)主要是單斜晶系的α晶型，這種晶型比較穩(wěn)定，但其剛性和韌性不平衡，特別是抗沖擊性能，在常溫下只有5J/m，而且低溫韌性差，對缺口十分敏感。

彈性體的引入可使聚丙烯(PP)的韌性得到極大的改善，至今仍是PP增韌的主要手段之一。傳統(tǒng)的橡膠增韌PP體系有：PP/順丁橡膠(BR)、PP/乙丙橡膠(EPR)及PP/三元乙丙橡膠(EPDM)、PP/苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)、PP/乙烯-辛烯共聚物(POE)等。EPDM與PP結(jié)構(gòu)相似，相容性好，是增韌PP的最常用的增韌劑。EPDM增韌PP所制得的熱塑性彈性體沖擊強(qiáng)度可提高7倍且具有優(yōu)良的耐熱、耐低溫及耐老化性能，加工性也好。

動(dòng)態(tài)全硫化是指在高溫度場和高剪切場的混合器中將橡膠和樹脂熔融共混，在交聯(lián)劑的作用下橡膠原位硫化，并細(xì)微地分散于樹脂中形成穩(wěn)定的分散體系。EPDM在與等規(guī)聚丙烯(iPP)熔融混合過程中進(jìn)行動(dòng)態(tài)全硫化可提高共混物的性能，制得高韌性的聚丙烯。

在純聚丙烯中加入β成核劑，可提高聚丙烯中β晶型的含量，從而改善其性能。β晶型的生成是否能進(jìn)一步提高動(dòng)態(tài)全硫化PP/EPDM熱塑性彈性體的韌性，至今未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種更高韌性的動(dòng)態(tài)全硫化熱塑性彈性體材料，且提供了一種設(shè)備簡單，容易操作，耗能耗時(shí)小的生產(chǎn)方法。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明在動(dòng)態(tài)全硫化熱塑性彈性體的配方基礎(chǔ)上加入β成核劑，使聚丙烯生成大量β晶，本發(fā)明更具體的配方(重量份)如下：

聚丙烯????????18至70％

三元乙丙橡膠??25至80％

硫化劑????????0.1至5％

β成核劑??????0.005至7％

抗氧劑????????0.1至0.5％

所述的聚丙烯為各種品級的均聚聚丙烯。

三元乙丙橡膠為乙叉降冰片烯ENB為第三單體的三元乙丙橡膠，其乙烯含量為48至75％，乙叉降冰片烯含量2至10％，門尼粘度ML(1+4)125℃為20至100。

所述的硫化劑為酚醛樹脂，或有機(jī)過氧化物，所述的有機(jī)過氧化物為過氧化二異丙苯(DCP)、1，3-雙(叔丁基過氧化異丙基)苯、1，4-雙(叔丁基過氧化異丙基)3，3，5-三甲基環(huán)己烷、2，5-二甲基-2，5-二叔(丁基過氧化)己烷、正丁基-4，5-雙(叔丁基過氧化)戊酸酯等，根據(jù)成型條件等，上述過氧化物可以使用一種或兩種以上，也可以是酚醛樹脂與一種或多種有機(jī)過氧化物配用。

所述的β成核劑為具有準(zhǔn)平面結(jié)構(gòu)的稠環(huán)化合物類β成核劑，如γ-喹吖啶酮(E3B)、三苯二噻嗪(TPDT)等；或者是某些第II?a族元素的鹽類或其與特定二元羧酸的復(fù)合物或化合物β成核劑，如硬脂酸鈣/庚二酸復(fù)合物、庚二酸鈣等；芳香酰胺類β成核劑，如2，6-苯二甲酸環(huán)己酰胺(DCTH)、2，6-萘二甲酸環(huán)己酰胺(NC)、TMB系列等；稀土化合物β成核劑，如WBG系列等。β成核劑的用量為聚丙烯基體材料中聚丙烯重量的0.005％至10％，最好為0.01％至3％。

所述的抗氧劑為受阻酚類抗氧劑或亞磷酸酯類抗氧劑復(fù)配。所述的受阻酚類抗氧劑為1010，即四[β-(3，5-二叔丁基-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯。所述的亞磷酸酯類抗氧劑復(fù)配為1010和168復(fù)配，168抗氧劑指三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯。

本發(fā)明的另一目的是提供一種高韌性動(dòng)態(tài)全硫化熱塑性彈性體的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)按上述高韌性動(dòng)態(tài)全硫化熱塑性彈性體組分配方稱取原料；

(2)將所有原料在室溫下進(jìn)行簡單混合，使其混合均勻；

(3)將混合均勻的原料加入到雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行擠出造粒，擠出機(jī)溫度為160至230℃；螺桿轉(zhuǎn)速為190至240轉(zhuǎn)/分；冷卻水的溫度控制在20至45℃之間。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.將三元乙丙橡膠與聚丙烯樹脂進(jìn)行共混，能有效提高聚丙烯的沖擊性能。

2.硫化劑使橡膠發(fā)生硫化，使材料的彈性得到極大提高。

3.β成核劑能有效誘導(dǎo)β晶的生成，提高聚丙烯β晶型的含量。

4.抗氧劑使聚丙烯在加工過程中有良好的加工穩(wěn)定性，避免色澤、性能發(fā)生變化。