[發(fā)明專利]一種動(dòng)態(tài)硫化熱塑性彈性體復(fù)合材料組合物及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011612941.2
• 申請(qǐng)日: 2020-12-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114685900A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜科;王超;呂鵬飛;徐一兵;李洪真;吳衛(wèi)東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號(hào): C08L23/16
• 分類號(hào): C08L23/16;C08L23/12;C08L53/02;C08L91/06;C08K5/134;C08K5/526;C08K13/02
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 王崇;李婉婉

本發(fā)明涉及一種動(dòng)態(tài)硫化熱塑性彈性體復(fù)合材料組合物及其制備方法和應(yīng)用；所述動(dòng)態(tài)硫化熱塑性彈性體復(fù)合材料組合物包含重量比為1?4：0.8?0.97：0.03?0.2的三元乙丙橡膠、聚丙烯和嵌段聚合組合物；本發(fā)明通過(guò)在三元乙丙橡膠/聚丙烯樹(shù)脂復(fù)合材料中引入第三組分嵌段聚合組合物，有助于橡膠相以小尺寸均勻的分布在塑料相中，從第三組分嵌段聚合組合物具有高含量的側(cè)基結(jié)構(gòu)，能夠改善硫化劑對(duì)橡膠相的交聯(lián)均勻程度，從而獲得高強(qiáng)度、低壓變的綜合性能優(yōu)異的動(dòng)態(tài)硫化熱塑性彈性體復(fù)合材料組合物。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熱塑性彈性體材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種動(dòng)態(tài)硫化熱塑性彈性體復(fù)合材料組合物及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

EPDM系動(dòng)態(tài)硫化熱塑性彈性體材料是最早走向市場(chǎng)的一類熱塑性彈性體，具有良好的物理性能，并且可以采用熱塑性塑料加工設(shè)備和工藝進(jìn)行加工，廣泛應(yīng)用于家用電器、電線電纜、建筑、汽車等行業(yè)。隨著應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，EPDM系TPV產(chǎn)品作為“第三代橡膠”逐漸取代傳統(tǒng)橡膠，但因其易燃且放出大量煙氣，從而限制了其應(yīng)用范圍。

目前，EPDM系TPV產(chǎn)品主要應(yīng)用于建筑密封和汽車非油環(huán)境的密封制品，EPDM系動(dòng)態(tài)硫化合金是以三元乙丙橡膠和聚丙烯為基礎(chǔ)材料，添加填充油、無(wú)機(jī)填料、交聯(lián)劑等獲得橡膠全硫化的復(fù)合材料。雖然EPDM系TPV產(chǎn)品用量大、技術(shù)相對(duì)成熟，但工藝和配方的研究還有廣闊的空間，如強(qiáng)度方面普遍較低、壓縮永久變形性能尚不理想，眾多科研院校和科研單位一直致力于對(duì)EPDM系硫化合金更高性能的追求。

CN102181101A公開(kāi)了一種基于熱塑性三元乙丙橡膠材質(zhì)的建筑密封條及其制備方法，其65A硬度的EPDM/PP材料拉伸強(qiáng)度為6.1MPa，強(qiáng)度較低。

CN103980621A公開(kāi)了一種高性能動(dòng)態(tài)硫化熱塑性彈性體及其制備方法，其65A硬度的EPDM/PP材料的強(qiáng)度為6.4MPa，壓縮永久變形為30％，強(qiáng)度較低，壓縮永久變形一般。

由于原材料的固有的性能很難改變，因此很難獲得兼具高強(qiáng)度和低永久變形性能的熱塑性彈性體材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的現(xiàn)有的熱塑性彈性體材料很難兼具高強(qiáng)度和低永久變形性能的問(wèn)題，提供一種動(dòng)態(tài)硫化熱塑性彈性體復(fù)合材料組合物及其制備方法和應(yīng)用。

本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)研究后發(fā)現(xiàn)，EPDM橡膠材料的硬度低，而PP樹(shù)脂材料的硬度高，由于硬度差異大，二者在螺桿中進(jìn)行動(dòng)態(tài)硫化時(shí)，很難進(jìn)行力的傳導(dǎo)，導(dǎo)致橡膠相很難均勻的分散在樹(shù)脂相中，也很難獲得小尺寸的橡膠粒子，這是導(dǎo)致EPDM/PP材料綜合性能不佳的主要原因；引入高側(cè)基結(jié)構(gòu)的共聚樹(shù)脂有助于橡膠相在塑料相中以小尺寸均勻的分布，且高側(cè)基結(jié)構(gòu)的共聚樹(shù)脂能夠改善硫化劑對(duì)橡膠相的交聯(lián)均勻程度，從而獲得具有高強(qiáng)度、低壓變等性能優(yōu)異的EPDM系動(dòng)態(tài)硫化合金。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供一種動(dòng)態(tài)硫化熱塑性彈性體復(fù)合材料組合物，所述動(dòng)態(tài)硫化熱塑性彈性體復(fù)合材料組合物包含重量比為1-4：0.8-0.97：0.03-0.2的三元乙丙橡膠、聚丙烯和嵌段聚合組合物；

所述嵌段聚合組合物包含重量比為1：99至30：70的星型結(jié)構(gòu)嵌段共聚物和線性結(jié)構(gòu)聚合組合，

所述線性結(jié)構(gòu)聚合組合包含：

線性結(jié)構(gòu)嵌段共聚物L(fēng)₁：S₁-S₂-B；

線性結(jié)構(gòu)嵌段共聚物L(fēng)₂：S₂-B；

線性結(jié)構(gòu)均聚物L(fēng)₃：B；

所述星型結(jié)構(gòu)嵌段共聚物包含：(L₁-)_m(L₂-)_n(L₃-)_p-X；