一種耐高溫油熱塑性彈性體及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熱塑性彈性體，具體為一種耐高溫油熱塑性彈性體及其制備方法，主要用于汽車弓I擎蓋下部件、機(jī)床注塑件、油田用耐油材料、機(jī)車用耐油線纜材料、電機(jī)繞組引接軟線(F級(jí))、光伏線纜材料，汽車進(jìn)風(fēng)管、渦輪增壓膠管、中冷器、曲軸箱通風(fēng)部件、油封、密封圈等直接與油、溶劑接觸的部位。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，汽車引擎蓋下部件、機(jī)床注塑件、油田用耐油材料、機(jī)車用耐油線纜材料、電機(jī)繞組引接軟線(F級(jí))、光伏線纜材料等均要求材料具備耐高溫油、耐溶劑、柔軟、易加工、可回收再利用，通常要承受150°C以上的高溫工作環(huán)境，且直接在高溫油的環(huán)境下工作，這對(duì)材料提出了非常苛刻的要求。當(dāng)前使用的普通TPE熱塑性彈性體由于耐熱、耐油耐溶劑性差，無(wú)法滿足以上苛刻的使用條件。
[0003]中國(guó)專利:授權(quán)公告號(hào)CN101993589B、授權(quán)公告日2014年10月22日的發(fā)明專利公開(kāi)了一種硅橡膠熱縮管及其制備方法，其材料主要包括硅橡膠、熱縮性樹(shù)脂、補(bǔ)強(qiáng)劑、交聯(lián)劑、硅油及可選性硬脂酸鋅。雖然該發(fā)明改善了熱縮管的耐高溫、耐油及耐溶劑性，但仍然存在以下缺陷:
1、所述材料無(wú)法達(dá)到持續(xù)的耐高溫油要求；
2、所述材料為硫化交聯(lián)后的熱固性材料，不能進(jìn)行再熔融，因此無(wú)法回收利用，且其對(duì)于生產(chǎn)設(shè)備和場(chǎng)地也有較高的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的無(wú)法持續(xù)耐高溫油、無(wú)法回收利用的問(wèn)題，提供一種可持續(xù)耐高溫油、可回收利用的耐高溫油熱塑性彈性體及其制備方法。
[0005]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案:
一種耐高溫油熱塑彈性體，所述彈性體的原料組成及其重量份比為:增韌母料8?
10、耐油母料20?30、聚丙烯粉料5?8、丁腈橡膠粉40?50，其中，
所述增韌母料的原料組成及重量份比為:線性低密度聚乙烯10?20、甲基乙烯基硅橡膠30?40、增韌劑30?40、輻照交聯(lián)助劑1?2、補(bǔ)強(qiáng)劑10?15 ;
所述耐油母料的原料組成及重量份比為:腈硅橡膠80?100、潤(rùn)滑劑3?5、補(bǔ)強(qiáng)劑10?20、填充劑10?20、輻照交聯(lián)助劑1?2、耐熱助劑3?5。
[0006]所述聚丙烯粉料為聚丙烯樹(shù)脂，所述增韌劑為丙烯酸酯橡膠，所述輻照交聯(lián)助劑為三烯丙基異氰脲酸酯，所述補(bǔ)強(qiáng)劑為白炭黑，所述潤(rùn)滑劑為甲基苯基硅油，所述填充劑為氫氧化鎂，所述耐熱助劑為三氧化二鐵。
[0007]—種所述耐高溫油熱塑彈性體的制備方法，包括增韌母料的制備、耐油母料的制備以及彈性體的制備，所述彈性體的制備位于增韌母料的制備、耐油母料的制備之后；
所述增韌母料的制備是指:先將線性低密度聚乙烯、甲基乙烯基硅橡膠、增韌劑、輻照交聯(lián)助劑、補(bǔ)強(qiáng)劑按所需比例加入密煉機(jī)中密煉后排入單螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行擠出、拉條、卷繞收條以得到料條，再用電子加速器對(duì)料條進(jìn)行輻照后將其粉碎成細(xì)度在60目以下的粉料，即得到增韌母料；
所述耐油母料的制備是指:先將腈硅橡膠、潤(rùn)滑劑、補(bǔ)強(qiáng)劑、填充劑、輻照交聯(lián)助劑、耐熱助劑按所需比例加入到密煉機(jī)中密煉后排入橡膠擠出機(jī)中進(jìn)行擠出、拉條以得到料條，再用電子加速器對(duì)料條進(jìn)行輻照后將其粉碎成細(xì)度在60目以下的粉料，即得到耐油母料；所述彈性體的制備是指:先將聚丙烯粉料、丁腈橡膠粉、增韌母料、耐油母料按所需比例加入到高速混合機(jī)中混合，再排入到平行雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融擠出、拉條切粒，得到物料顆粒，然后將物料顆粒脫水后烘干，即得到耐高溫油熱塑彈性體。
[0008]所述增韌母料的制備中，密煉溫度為85?95°C，密煉時(shí)間為7?8min，單螺桿擠出機(jī)的工作溫度為一區(qū)115?125°C，二區(qū)125?135°C，三區(qū)135?145°C，四區(qū)145?155°C，五區(qū)135?145°C，機(jī)頭135?145°C，輻照劑量為14?16兆拉德，粉碎溫度為零下65?零下75°C ；
所述耐油母料的制備中，密煉溫度為75?85°C，密煉時(shí)間為5?6min，橡膠擠出機(jī)的工作溫度為一區(qū)45?55°C，二區(qū)55?65°C，三區(qū)65?75°C，四區(qū)85?95°C，五區(qū)75?85°C，輻照劑量為14?16兆拉德，粉碎溫度為零下65?零下75°C ；
所述彈性體的制備中，混合時(shí)間為3?5min，平行雙螺桿擠出機(jī)的工作溫度為一區(qū)135 ?145°C，二區(qū) 145 ?155°C，三區(qū) 165 ?175°C，四區(qū) 175 ?185°C，五區(qū) 165 ?175°C，機(jī)頭155?165。。。
[0009]所述聚丙烯粉料為聚丙烯樹(shù)脂，所述增韌劑為丙烯酸酯橡膠，所述輻照交聯(lián)助劑為三烯丙基異氰脲酸酯，所述補(bǔ)強(qiáng)劑為白炭黑，所述潤(rùn)滑劑為甲基苯基硅油，所述填充劑為氫氧化鎂，所述耐熱助劑為三氧化二鐵。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:
1、本發(fā)明一種耐高溫油熱塑性彈性體的原料組成包括增韌母料、耐油母料，且增韌母料由線性低密度聚乙烯、甲基乙烯基硅橡膠與增韌劑、輻照交聯(lián)助劑、補(bǔ)強(qiáng)劑制備而成，耐油母料由腈硅橡膠與潤(rùn)滑劑、補(bǔ)強(qiáng)劑、填充劑、輻照交聯(lián)助劑、耐熱助劑制備而成，一方面，采用該配方制備得到的彈性體材料不僅可在浸油環(huán)境、零下40?170°C的條件下長(zhǎng)期使用，實(shí)現(xiàn)持續(xù)耐高溫油，而且還能保持良好的力學(xué)性能，另一方面，該彈性體材料可以熔融擠出、注塑，并回收再熔融擠出、注塑，屬于可反復(fù)使用的熱塑性彈性體。因此，本發(fā)明不僅能夠持續(xù)耐高溫油，而且可實(shí)現(xiàn)回收再利用。
[0011]2、本發(fā)明一種耐高溫油熱塑性彈性體的制備方法先分別制備增韌母料、耐油母料，然后將其與聚丙烯粉料、丁腈橡膠粉混合造粒即可，該方法將上述兩種母料均粉碎成細(xì)度在60目以下的細(xì)小顆粒，能保證其均勻分散于熱塑性樹(shù)脂中，起到優(yōu)良的增塑和耐油效果，同時(shí)，采用該方法制備的產(chǎn)品成型周期短，不需要混煉，簡(jiǎn)化了制造工藝，降低了成本。因此，本方法不僅有利于彈性體發(fā)揮其優(yōu)良的力學(xué)以及耐高溫油性能，而且簡(jiǎn)化了工藝。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0013]一種耐高溫油熱塑彈性體，所述彈性體的原料組成及其重量份比為:增韌母料8?10、耐油母料20?30、聚丙烯粉料5?8、丁腈橡膠粉40?50，其中，
所述增韌母料的原料組成及重量份比為:線性低密度聚乙烯10?20、甲基乙烯基硅橡膠30?40、增韌劑30?40、輻照交聯(lián)助劑1?2、補(bǔ)強(qiáng)劑10?15 ;
所述耐油母料的原料組成及重量份比為:腈硅橡膠80?100、潤(rùn)滑劑3?5、補(bǔ)強(qiáng)劑10?20、填充劑10?20、輻照交聯(lián)助劑1?2、耐熱助劑3?5。
[0014]所述聚丙烯粉料為聚丙烯樹(shù)脂，所述增韌劑為丙烯酸酯橡膠，所述輻照交聯(lián)助劑為三烯丙基異氰脲酸酯，所述補(bǔ)強(qiáng)劑為白炭黑，所述潤(rùn)滑劑為甲基苯基硅油，所述填充劑為氫氧化鎂，所述耐熱助劑為三氧化二鐵。
[0015]一種所述耐高溫油熱塑彈性體的制備方法，包括增韌母料的制備、耐油母料的制備以及彈性體的制備，所述彈性體的制備位于增韌母料的制備、耐油母料的制備之后；
所述增韌母料的制備是指:先將線性低密度聚乙烯、甲基乙烯基硅橡膠、增韌劑、輻照交聯(lián)助劑、補(bǔ)強(qiáng)劑按所需比例加入密煉機(jī)中密煉后排入單螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行擠出、拉條、卷繞收條以得到料條，再用電子加速器對(duì)料條進(jìn)行輻照后將其粉碎成細(xì)度在60目以下的粉料，即得到增韌母料；
所述耐油母料的制備是指:先將腈硅橡膠、潤(rùn)滑劑、補(bǔ)強(qiáng)劑、填充劑、輻照交聯(lián)助劑、耐熱助劑按所需比例加入到密煉機(jī)中密煉后排入橡膠擠出機(jī)中進(jìn)行擠出、拉條以得到料條，再用電子加速器對(duì)料條進(jìn)行輻照后將其粉碎成細(xì)度在60目以下的粉料，即得到耐油母料；所述彈性體的制備是指:先將聚丙烯粉料、丁腈橡膠粉、增韌母料、耐油母料按所需比例加入到高速混合機(jī)中混合，再排入到平行雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融擠出、拉條切粒，得到物料顆粒，然后將物料顆粒脫水后烘干，即得到耐高溫油熱塑彈性體。
[0016]所述增韌母料的制備中，密煉溫度為85?95°C，密煉時(shí)間為7?8min，單螺桿擠出機(jī)的工作溫度為一區(qū)115?125°C，二區(qū)125?135°C，三區(qū)135?145°C，四區(qū)145?155°C，五區(qū)135?145°C，機(jī)頭135?145°C，輻照劑量為14?16兆拉德，粉碎溫度為零下65?零下75°C ；
所述耐油母料的制備中，密煉溫度為75?85°C，密煉時(shí)間為5?6min，橡膠擠出機(jī)的工作溫度為一區(qū)45?55°C，二區(qū)55?65°C，三區(qū)65?75°C，四區(qū)85?95°C，五區(qū)75?85°C，輻照劑量為14?16兆拉德，粉碎溫度為零下65?零下75°C ；
所述彈性體的制備中，混合時(shí)間為3?5min，平行雙螺桿擠出機(jī)的工作溫度為一區(qū)135 ?145°C，二區(qū) 145 ?155°C，三區(qū) 165 ?175°C，四區(qū) 175 ?185°C，五區(qū) 165 ?175°C，機(jī)頭155?165。。。
[0017]所述聚丙烯粉料為聚丙烯樹(shù)脂，所述增韌劑為丙烯酸酯橡膠，所述輻照交聯(lián)助劑為三烯丙基異氰脲酸酯，所述補(bǔ)強(qiáng)劑為白炭黑，所述潤(rùn)滑劑為甲基苯基硅油，所述填充劑為氫氧化鎂，所述耐熱助劑為三氧化二鐵。
[0018]本發(fā)明的原理說(shuō)明如下:
增韌母料、耐油母料的制備:由于輻照后的料條屬于高彈性的高分子材料，常溫下很難粉碎成細(xì)微顆粒，只有在其脆化溫度以下才較容易粉碎，因此，上述步驟將粉碎溫度控制在零下65?零下75°C。
[0019]本發(fā)明所述原料說(shuō)明如下:
線性低密度聚乙烯:型號(hào)7042，熔體流動(dòng)速率為2.0g/10min，齊魯石化生產(chǎn)； 甲基乙稀基娃橡Jj父:型號(hào)101，可提尚體系的耐熱耐油性能；
增韌劑丙烯酸酯橡膠:可提高體系的耐熱耐油性能；
臆娃橡膠:可提供耐尚溫油性能；
甲基苯基娃油:可潤(rùn)滑、提尚體系耐油性；
白炭黑:補(bǔ)強(qiáng)劑，填充劑，能提尚體系耐油性；