[發明專利]一種熱塑性動態硫化橡膠制備方法

無效

• 申請號: 201010240030.1
• 申請日: 2010-07-29
• 公開（公告）號: CN102344593A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 馮波
• 申請（專利權）人: 馮波
• 主分類號: C08L21/00
• 分類號: C08L21/00;C08L101/00;C08L23/16;C08L23/12;C08K5/14;C08J3/24
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司 11279
• 代理人: 王正茂;叢芳

技術領域

本發明涉及一種熱塑性動態硫化橡膠的制備方法，尤其是采用過氧化物作為硫化劑的熱塑性動態硫化橡膠的制備方法。

背景技術

熱塑性動態硫化橡膠是通過機械的方法把熱塑性塑料和橡膠進行共混而制成。橡膠主要采用乙丙三元橡膠、丁基橡膠、聚丁二烯橡膠、氯丁橡膠、天然橡膠等。熱塑性塑料多采用聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、尼龍、聚甲醛等。在熔融狀態和剪切應力的作用下，橡膠相通過動態硫化后部分或完全交聯的微粒分布于連續的塑料相中。這種材料結合了橡膠和塑料的性能，既具有硫化橡膠的特性，又具有與熱塑性塑料相同的可加工性能，可以用多種的方法加工成型，例如擠出、注射、吹塑、吸塑等。

由于熱塑性動態硫化橡膠具有優良的橡膠發性能及容易加工，加上可重復使用的特性，其越來越廣泛地被應用于汽車行業，例如儀表盤、風道、密封圈、空氣導管、軸承及電纜護套、擋風玻璃密封條、防護罩、防震座墊、管件、保險杠等；電子及電氣行業，例如電線和電纜的絕緣護套、礦山電纜、馬達軸、支座、變壓器外殼、電線殼、按鍵焊盤膜片、終端插頭、塞繩、拼接帶等；另外，熱塑性動態硫化橡膠在建筑行業、機械行業及運動器械行業亦有廣泛的應用。

熱塑性動態硫化橡膠可以用密煉機、單螺桿或雙螺桿擠出機制備。主要采用酚醛樹脂和有機過氧化物的硫化體系。酚醛樹脂硫化體系能使橡膠完全硫化，使產品具有較好的、抗沖擊性能，耐油和溶劑性能，但是由于采用氯化錫助硫化劑，使成品易吸濕而影響加工。有機過氧化物用作熱塑性動態硫化橡膠具有很長的歷史，其具有使用簡單，硫化速度快，硫化生成的碳-碳鍵具有優越的耐熱、耐輻射的性能和抗老化性能等特點。但是，在使用有機過氧化物作為硫化劑時，其硫化機理是有機過氧化物通過熱裂解，產生自由基而誘導橡膠相的交聯，但是自由基同時也會使塑料相產生降解的副作用，降低熱塑性動態硫化橡膠的熱穩定性。傳統上要同時加入自由基吸收劑、熱穩定劑等，這些物質的加入同時也消耗了一定的有機過氧化物，降低橡膠相的交聯速度和交聯密度，從而影響熱塑性動態硫化橡膠的最終性能，因此，傳統上要加入較多的有機過氧化物，以保證足夠的交聯密度。但是，較多的有機過氧化物的加入，顯著增加了熱塑性動態硫化橡膠的生產成本。

熱塑性動態硫化橡膠被廣泛傳統的塑料加工設備在熔融狀態下進行加工成型，例如擠出、注射、吹塑、吸塑等，這要求其要具有良好的加工流動性。由于橡膠相是以部分或完全硫化的微粒分散于連續相的塑料基體中，因此橡膠相的存在會影響熱塑性動態硫化橡膠的加工流動性，傳統的方法是添加橡膠填充油、蠟、酯或低分子量的聚丙烯等改善熱塑性動態硫化橡膠的加工流動性。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種熱塑性動態硫化橡膠的制備方法，能降低熱塑性動態硫化橡膠的制備成本，同時還提高了熱塑性動態硫化橡膠的交聯密度，改善熱塑性動態硫化橡膠的加工流動性。

為實現上述目的，本發明提供了一種熱塑性動態硫化橡膠的制備方法，包括：

(1)將橡膠和熱塑性塑料的混合物在硫化助劑和有機過氧化物的存在的條件下動態硫化；

其特征在于，所述制備方法還包括：

(2)在步驟(1)之后，再添加自由基吸收劑和熱穩定劑，并熔融混合，以獲得熱塑性動態硫化橡膠。

根據本發明的制備方法，優選的，步驟(1)中，熱塑性塑料的添加量占總添加量的5-85％，其余熱塑性塑料在步驟(2)中添加。

根據本發明的制備方法，優選的，步驟(1)中，先將橡膠、熱塑性塑料的混合物與硫化助劑混合后，再添加有機過氧化物進行動態硫化。

根據本發明以上任一方面所述的制備方法，步驟(1)中，橡膠和熱塑性塑料的混合物中還包括填充劑。所述填充劑可以例如為填充油和/或無機填充物。

有機過氧化物可以是2，2-過氧化二氫丙烷、2，5-二甲基-2，5-過氧化二氫己烷、2，2-雙-(過氧化叔丁基)丁烷、2，5-二甲基-2，5-雙-(過氧化叔丁基)己烷、過氧化異丙苯等。

自由基吸收劑可以是受阻胺類自由基捕獲劑、酚類自由基吸收劑等。

穩定劑包括光熱穩定劑，可以是耐熱分解穩定劑和UV穩定劑。

根據本發明以上任一所述的制備方法，其中，所述步驟(1)和(2)所采用的設備可以選自于密煉機、單螺桿擠出機或雙螺桿擠出機。當采用單螺桿擠出機或雙螺桿擠出機時，步驟(1)中的添加物可以在螺桿料斗加入，步驟(2)中的添加物可以在螺桿尾部的混合段加入。

作為一個實施例，本發明的制備方法，包括：