專利名稱：一種耐高低溫耐油共混材料及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硅橡膠和こ烯辛烯弾性體改性三元こ丙橡膠的方法，具體是硅橡膠和POE在密煉機(jī)中共混均勻，加入過(guò)氧化物硫化劑在密煉機(jī)或雙螺桿擠出機(jī)中動(dòng)態(tài)硫化，制得硅橡膠改性的POE基熱塑性弾性體，用該弾性體與こ丙橡膠共混制備改善こ丙橡膠耐高低溫耐油的一種橡膠材料。
背景技術(shù)：
硅橡膠作為ー種兼具有有機(jī)和無(wú)機(jī)性質(zhì)的 高分子材料，與一般的有機(jī)橡膠相比，具有優(yōu)異的耐高低溫、耐侯、耐老化、低壓縮永久變形和優(yōu)良的電絕緣性能。采用硅橡膠(MVQ)改性三元こ丙橡膠，可顯著提高こ丙橡膠的耐熱性和耐寒性。但是こ丙橡膠/硅橡膠共混物屬于不相容體系，目前改善こ丙橡膠/硅橡膠相容性的方法主要有調(diào)整共混エ藝、探討硫化體系實(shí)現(xiàn)共硫化、添加摻混型相容劑、采用適宜的接枝共聚物如硅烷接枝こ丙橡膠作為相容劑等等。但是這些技術(shù)都存在弊端，不但操作流程復(fù)雜，成本高而且不能顯著提聞共混I父的綜合性能。POE具有相對(duì)分子量分布窄、聚合物結(jié)構(gòu)可控等一系列特點(diǎn)，其產(chǎn)品具有優(yōu)異的物理機(jī)械性能和加工性能，由于POE具有優(yōu)異的耐老化性能，因此被廣泛應(yīng)用于室外工作的橡膠制品(如防水卷材、電纜護(hù)套、汽車門窗密封條等)，在使用過(guò)程中為了降低成本可以填充炭黒、白炭黑等填料。但是由于POE的耐熱性較差，這也大大限制了其在弾性體領(lǐng)域的應(yīng)用。POE具有較高的拉伸強(qiáng)度和扯斷伸長(zhǎng)率，采用POE與こ丙橡膠并用，能改善こ丙橡膠的加工エ藝性能，加入硫化劑硫化后，提高了材料的力學(xué)性能，同時(shí)也降低了原材料的成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是制備ー種耐高低溫、耐油性、絕緣性能優(yōu)異且成本較低的橡膠新材料，進(jìn)ー步拓寬橡膠材料的應(yīng)用領(lǐng)域。針對(duì)硅橡膠改性三元こ丙橡膠現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明通過(guò)先將硅橡膠和POE動(dòng)態(tài)硫化制備硅橡膠改性POE的熱塑性弾性體，然后與こ丙橡膠共混，POE與三元こ丙橡膠結(jié)構(gòu)相似，共混效果較好，改善了硅橡膠和こ丙橡膠的相容性，同時(shí)POE部分代替こ丙橡膠降低了材料成本。具體的技術(shù)方案如下ー種改善こ丙橡膠耐高低溫耐油共混材料包含以下組分(wt. %表示)三元こ丙橡膠40-50%、こ烯辛烯弾性體20-30%、硅橡膠15-20%、白炭黑5-10%、過(guò)氧化物硫化劑0. 1-0. 2%。所述的過(guò)氧化物硫化劑優(yōu)選為1，I- ニ叔丁基過(guò)氧基_3，3，5-三甲基環(huán)己烷。本發(fā)明的制備方法先將硅橡膠和POE動(dòng)態(tài)硫化制成硅橡膠改性的POE基的熱塑性弾性體，POE本身是ー種性能很好的弾性體，在動(dòng)態(tài)硫化過(guò)程中實(shí)現(xiàn)硅橡膠的動(dòng)態(tài)交聯(lián)且呈納米級(jí)粒子分散在POE基體中，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了硅橡膠和POE的接枝。こ丙橡膠與以硅橡膠改性的POE基體的熱塑性弾性體相容性較好，顯著改善了硅橡膠改性こ丙橡膠的效果。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是其包括如下步驟
a)先采用硅橡膠和POE在密煉機(jī)中共混均勻，加入過(guò)氧化物硫化劑TX29動(dòng)態(tài)硫化，硅橡膠在密煉機(jī)或雙螺桿擠出機(jī)中邊硫化邊剪切均勻分散到POE基材中，在動(dòng)態(tài)硫化過(guò)程中實(shí)現(xiàn)硅橡膠的交聯(lián)且呈納米級(jí)粒子分散在POE基體中，制得硅橡膠改性的POE基熱塑性彈性體，動(dòng)態(tài)硫化溫度130°C _150°C，密煉機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為70r，時(shí)間12min ；
b)用上述a)所述制備的POE基熱塑性弾性體與こ丙橡膠在開煉機(jī)或密煉機(jī)中共混，在共混膠中加入適量的白炭黑補(bǔ)強(qiáng)劑即得到改善こ丙橡膠耐高低溫耐油的一種共混材料。密煉條件初始溫度60°C，轉(zhuǎn)速50r/min ；· 開煉條件輥距l(xiāng)_3mm，前輥溫65°C，后輥溫65°C。本發(fā)明是ー種改善こ丙橡膠耐高低溫耐油共混材料，采用耐高低溫耐油性能較好的硅橡膠和エ藝性能和力學(xué)性能優(yōu)良的POE改性こ丙橡膠。該材料具有較寬的使用溫度范圍，可以在-50°C-17(TC之間長(zhǎng)期使用，而且耐油性能與こ丙橡膠相比明顯改善，同時(shí)具有生產(chǎn)成本低、加工エ藝性好等優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施方式一
先采用硅橡膠和POE在密煉機(jī)中共混均勻，共混比例為80:100 ;加入過(guò)氧化物硫化劑1，I-ニ叔丁基過(guò)氧基-3，3，5_三甲基環(huán)己烷動(dòng)態(tài)硫化，硫化劑與硅橡膠共混比例為200:1 ；動(dòng)態(tài)硫化溫度130°C -150°C，密煉機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為70r，時(shí)間12min ;制得硅橡膠改性的POE基熱塑性弾性體。用上述制備的POE基熱塑性弾性體與こ丙橡膠在開煉機(jī)上共混，共混比例為I :1，共混均勻后加入適量的白炭黑補(bǔ)強(qiáng)劑即得到改善こ丙橡膠耐高低溫耐油的一種共混材料。實(shí)施方式ニ
先采用硅橡膠和POE在密煉機(jī)中共混，共混比例為80:100，加入適量的白炭黑補(bǔ)強(qiáng)劑共混均勻，白炭黑用量為硅橡膠用量的50%;加入過(guò)氧化物硫化劑1，I-ニ叔丁基過(guò)氧基-3，3，5-三甲基環(huán)己烷動(dòng)態(tài)硫化，硫化劑與硅橡膠共混比例為200:1 ;動(dòng)態(tài)硫化溫度1300C _150°C，密煉機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為70r，時(shí)間12min ;制得硅橡膠改性的POE基熱塑性彈性體。用上述制備的POE基熱塑性弾性體與こ丙橡膠在開煉機(jī)上共混，共混比例為I :1，雙輥筒開煉機(jī)前輥溫60°C，后輥溫65°C，混煉均勻；將輥距調(diào)為3mm下片、停放待用。實(shí)施方式三
先采用硅橡膠和POE在密煉機(jī)中共混，共混比例為80:100，加入過(guò)氧化物硫化劑1，I-ニ叔丁基過(guò)氧基_3，3，5-三甲基環(huán)己烷，硫化劑與硅橡膠共混比例為200:1 ;密煉機(jī)溫度700C _90°C排料，密煉機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為70r，時(shí)間2min ;制得硅橡膠與POE共混膠。在開煉機(jī)上下成2mm厚3mm寬的細(xì)條,停放備用。把上述共混膠投入到長(zhǎng)徑比40 1的雙螺桿擠出機(jī)中反應(yīng)加工，制備硅橡膠改性的POE基熱塑性弾性體。投料段溫度130°C，塑化段溫度150，擠出段溫度160°C，螺桿轉(zhuǎn)速為 120r。
用上述制備的POE基熱塑性弾性體與こ丙橡膠在密煉機(jī)上共混，共混比例為I :1，共混均勻后在雙輥筒開煉機(jī)上下片、停放待用。本發(fā)明材料與こ丙橡膠相比具有如下技術(shù)參數(shù)
權(quán)利要求
1.一種耐高低溫耐油乙丙共混膠及制備方法，其特征是包含以下組分(Wt. %表示):三元乙丙橡膠40-50%、乙烯辛烯彈性體20-30%、硅橡膠15-20%、白炭黑5_10%、過(guò)氧化物硫化劑:0. 1-0. 2%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的材料，其特征在于采用硅橡膠改善乙丙橡膠的耐高低溫耐油性能，所述的硅橡膠為甲基乙烯基硅橡膠(MVQ)，采用乙烯辛烯彈性體(POE)改善乙丙橡膠的加工和力學(xué)性能。
3.權(quán)利要求I所述材料的制備方法，包括以下步驟 1)動(dòng)態(tài)硫化(采用下列a或b) (a)先采用硅橡膠和POE在密煉機(jī)中共混均勻，分批加入硫化劑1，I-二叔丁基過(guò)氧基_3，3，5-三甲基環(huán)己烷動(dòng)態(tài)硫化，硅橡膠在密煉機(jī)中邊硫化邊剪切均勻分散到POE基材中，制得硅橡膠改性的POE基熱塑性彈性體，動(dòng)態(tài)硫化溫度130°C _150°C，密煉機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為 70r，時(shí)間 12min ； (b)先采用硅橡膠和POE在密煉機(jī)中共混，加入硫化劑1，I-二叔丁基過(guò)氧基_3，3，·5-三甲基環(huán)己烷，密煉機(jī)溫度70°C -90°C排料，密煉機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為70r，時(shí)間5min ;制得硅橡膠與POE共混膠；把上述共混膠投入到長(zhǎng)徑比40 1的雙螺桿擠出機(jī)中反應(yīng)加工，制備硅橡膠改性的POE基熱塑性彈性體；投料段溫度130°C，塑化段溫度150°C，擠出段溫度·160 0C，螺桿轉(zhuǎn)速為120r ； 2)橡膠混煉 硅橡膠和POE改性三元乙丙橡膠的方法，其特征在于用上述彈性體與乙丙橡膠在開煉機(jī)或密煉機(jī)中共混，在共混膠中加入白炭黑補(bǔ)強(qiáng)劑即得到改善乙丙橡膠耐高低溫耐油的一種共混材料。
全文摘要
一種耐高低溫耐油乙丙共混膠及制備方法，其中采用三元乙丙橡膠(EPDM)、乙烯辛烯彈性體(POE)和硅橡膠三種聚合物共混制備耐高低溫、耐油材料。其組成包含以下組分(wt.%表示)，三元乙丙橡膠40-50%、乙烯辛烯彈性體20-30%、硅橡膠、15-20%、白炭黑5-10%、過(guò)氧化物硫化劑0.1-0.2%。本發(fā)明的共混材料比三元乙丙橡膠具有較寬的使用溫度范圍，可以在-50℃-170℃長(zhǎng)期使用，而且耐油性和絕緣性能明顯較單用乙丙橡膠性能好，同時(shí)具有成本低、加工工藝性好等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C08L23/08GK102786743SQ201210200819
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月18日
發(fā)明者劉偉, 李建芳, 肖建斌 申請(qǐng)人:青島科技大學(xué)