專利名稱：一種熱塑性彈性體及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱塑性彈性體及其制備方法，特別是一種尼龍/馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物熱塑性彈性體及其制備方法。
背景技術(shù)：
熱塑性彈性體具有良好的彈性，在常溫下可作為橡膠使用，而同時又具有與塑料相同的加工性能，可以在高溫下通過擠出，注塑等方式進行加工。其制備方法一般是通過把一種熱塑性的塑料與一種彈性體以一種使彈性體以不連續(xù)的微粒相緊密而均勻的分散到熱塑性塑料的連續(xù)相中的方式共混得到的。早期的有關(guān)共混型硫化的彈性體的研究工作發(fā)現(xiàn)于USP3037954，這篇文獻公開了靜態(tài)硫化技術(shù)和動態(tài)硫化技術(shù)，在動態(tài)硫化技術(shù)中，可硫化的彈性體分散在樹脂狀的熱塑性聚合物，并在連續(xù)攪拌和剪切聚合物共混物的同時使彈性體硫化。
European polymer journal 2002，v38，857～861報道了三元共聚尼龍與乙丙橡膠制備動態(tài)硫化共混型熱塑性彈性體，使用的相容劑為馬來酸酐接枝的乙丙橡膠，由于改善了尼龍與非極性橡膠間的相容性，所制得的熱塑性彈性體具有較好的力學(xué)性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種性能優(yōu)良熱塑性彈性體及其制備方法。
本發(fā)明的熱塑性彈性體由尼龍、馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、過氧化物交聯(lián)劑及橡膠增塑劑組成，其中尼龍的用量占熱塑性彈性體的20wt％～50wt％，馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物用量占熱塑性彈性體的50wt％～80wt％，過氧化物交聯(lián)劑用量占馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物的0.5wt％～3wt％，橡膠增塑劑用量占馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物的5wt％～40wt％。
本發(fā)明所采用的尼龍為尼龍6、尼龍66、尼龍1010、尼龍11或尼龍12。
本發(fā)明所采用的馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物的接枝率為0.1～2.0％。
本發(fā)明所采用的過氧化物交聯(lián)劑為2，5-二甲基-2，5-二(叔丁過氧基)己烷、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁過氧基)己炔或二異丙苯過氧化物。
本發(fā)明所采用的橡膠增塑劑為石蠟油、環(huán)烷油或芳烴油等石油基軟化劑。
本發(fā)明所采用的制備方法為將尼龍、馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、過氧化物交聯(lián)劑及橡膠增塑劑混合均勻后同時加入到雙螺桿擠出機中，其中尼龍的用量占熱塑性彈性體的20wt％～50wt％，馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物用量占熱塑性彈性體的80wt％～50wt％，過氧化物交聯(lián)劑用量占馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物的0.5wt％～3wt％，橡膠增塑劑用量占馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物的5wt％～40wt％，在170～250℃的加工溫度和150～350轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下擠出造粒，得到一種熱塑性彈性體。在加工過程中實現(xiàn)了相反轉(zhuǎn)，由尼龍分散于橡膠連續(xù)相轉(zhuǎn)變?yōu)榻宦?lián)的微米級橡膠粒子分散于尼龍連續(xù)相。
本發(fā)明與普通橡膠相比具有以下優(yōu)點不需要硫化，加工工藝可采用熱塑性塑料加工方法，具有良好的耐高溫性能，耐有機溶劑和耐老化性能，并且制備方法節(jié)約能源，節(jié)約資源，節(jié)省設(shè)備。
具體實施例方式以下實施例是對本發(fā)明的進一步說明，而不是限制本發(fā)明的范圍。
實施例所采用的測試標(biāo)準(zhǔn)為國標(biāo)GB/T 1040-92。
實施例1～5為采用不同硫化劑用量的配方，按表1中的配方在235℃下將尼龍6(PA6)、馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)、過氧化物交聯(lián)劑(2，5-二甲基-2，5-二(叔丁過氧基)己烷，簡寫為雙2，5)混合均勻，用雙螺桿擠出機擠出造粒。
表1不同硫化劑用量的配方及力學(xué)性能配方 對比例 1 2 3 4 5PA6(wt％) 35 3535 35 35 35POE-g-MAH(wt％)65 6565 65 65 65*雙2，5(wt％)0.5 1 1.5 2 2.5力學(xué)性能拉伸強度(Mpa) 10.9 12.4 13.321.220.7 22.6扯斷伸長率(％) 252.3 224.3 219.9 220.3 227.8 230.3*注表中雙2，5用量為POE-g-MAH的重量百分比由表1可以看出，加入硫化劑后熱塑性彈性體的扯斷伸長率稍有下降，但并不明顯，而拉伸強度則隨著硫化劑用量的增大而明顯增大。
實施例6～11為不同橡塑比及加入橡膠增塑劑的配方，按表2的配方在235℃下將尼龍6(PA6)、馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)、過氧化物交聯(lián)劑(2，5-二甲基-2，5-二(叔丁過氧基)己烷，簡寫為雙2，5)及橡膠增塑劑(石蠟油2280，簡寫為2280)混合均勻，用雙螺桿擠出機擠出造粒。
表2不同橡塑比與加入橡膠增塑劑的配方及力學(xué)性能配方 6 7 8 9 10 11PA6(wt％) 25 35 50 65 80 35POE-g-MAH(wt％) 75 65 50 35 20 65*雙2，5(wt％) 2 2 2 2 2 2*2280(wt％) 20力學(xué)性能拉伸強度(Mpa) 11.4 15.223.2 32.9 37.1 13.4扯斷伸長率(％)211.7 238.3 273.4 267.4 332.2 308.7*注表中雙2，5和2280用量為占POE-g-MAH的重量百分比由表2可以看出隨著尼龍用量的增加，熱塑性彈性體的扯斷伸長率和拉伸強度都增大，但是由于當(dāng)尼龍用量高于總質(zhì)量的50％后，熱塑性彈性體拉伸時表現(xiàn)出屈服現(xiàn)象，不能作為彈性體使用，因此尼龍的最佳用量為20％～50％。加入2280后，熱塑性彈性體的拉伸強度有所下降，而扯斷伸長率明顯增大，說明加入2280可以提高熱塑彈性體的彈性。
權(quán)利要求
1.一種熱塑性彈性體，其特征在于包括以下組分尼龍、馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、過氧化物交聯(lián)劑及橡膠增塑劑，其中尼龍的用量占熱塑性彈性體的20wt％～50wt％，馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物用量占熱塑性彈性體的50wt％～80wt％，過氧化物交聯(lián)劑用量占馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物的0.5wt％～3wt％，橡膠增塑劑用量占馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物的5wt％～40wt％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱塑性彈性體，其特征在于所采用的尼龍為尼龍6、尼龍66、尼龍1010、尼龍11或尼龍12。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱塑性彈性體，其特征在于所采用的馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物接枝率為0.1～2.0％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱塑性彈性體，其特征在于所采用的過氧化物交聯(lián)劑為2，5-二甲基-2，5-二(叔丁過氧基)己烷、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁過氧基)己炔或二異丙苯過氧化物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱塑性彈性體，其特征在于所采用的橡膠增塑劑為石蠟油、環(huán)烷油或芳烴油。
6.一種熱塑性彈性體的制備方法，其特征在于將尼龍、馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、過氧化物交聯(lián)劑及橡膠增塑劑混合均勻后同時加入到雙螺桿擠出機中，其中尼龍的用量占熱塑性彈性體的20wt％～50wt％，馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物用量占熱塑性彈性體的80wt％～50wt％，過氧化物交聯(lián)劑用量占馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物的0.5wt％～3wt％，橡膠增塑劑用量占馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物的5wt％～40wt％，在170～250℃的加工溫度和150～350轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下擠出造粒，得到一種熱塑性彈性體。
全文摘要
本發(fā)明提供一種熱塑性彈性體及其制備方法。本發(fā)明的熱塑性彈性體由尼龍、馬來酸酐接枝乙烯－辛烯共聚物、過氧化物交聯(lián)劑及橡膠增塑劑組成。制備方法為通過動態(tài)硫化馬來酸酐接枝乙烯－辛烯共聚物來實現(xiàn)相反轉(zhuǎn)，由尼龍分散于馬來酸酐接枝乙烯－辛烯共聚物連續(xù)相轉(zhuǎn)變?yōu)榻宦?lián)的微米級馬來酸酐接枝乙烯－辛烯共聚物粒子分散于尼龍連續(xù)相，并且添加相應(yīng)的增塑劑以改善彈性，從而得到高橡膠含量高性能的熱塑性彈性體。
文檔編號C08L77/02GK1563182SQ20041001717
公開日2005年1月12日 申請日期2004年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月25日
發(fā)明者謝志赟, 郜奇, 張勇, 彭宗林, 張隱西, 夏鼎湖, 嚴江威 申請人:上海交通大學(xué), 安徽寧國中鼎密封件有限公司