本發(fā)明涉及橡膠材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種粘接極性基材熱塑性硫化橡膠材料。

背景技術(shù)：

熱塑性硫化彈性體以良好的手感、性能應(yīng)用越來越廣泛，其中應(yīng)用于粘接領(lǐng)域也非常廣泛，比如粘接尼龍，尤其粘接玻纖改性尼龍方面很受歡迎，以及粘接其他極性材料也有著很大的應(yīng)用，但是由于各種問題導(dǎo)致熱塑性硫化彈性體在粘接方面不是很理想，總是出現(xiàn)脫膠的問題，同時其原料含有有機樹脂、橡膠等物質(zhì)，存在容易燃燒的缺陷，從而使得到的材料存在阻燃性不是很理想的缺陷，限制了其應(yīng)用，而這其中配方的問題比較關(guān)鍵，因此，從配方的角度研發(fā)出具有較高的粘接性能、且具有優(yōu)異的阻燃性能的熱塑性硫化彈性體是目前亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種粘接極性基材熱塑性硫化橡膠材料，其具有較高的粘接性能，能用于粘結(jié)尼龍、粘結(jié)玻纖以及其它極性材料，同時具有優(yōu)異的阻燃性能。

本發(fā)明提出的一種粘接極性基材熱塑性硫化橡膠材料，其原料按重量份包括：三元乙丙橡膠150-250份、丙烯酸酯橡膠30-80份、聚丙烯80-250份、聚1-丁烯10-35份、高苯乙烯橡膠10-35份、粘結(jié)劑40-100份、馬來酸酐接枝SEBS5-15份、改性補強劑10-30份、填料20-38份、硫化劑1-3.5份、加工油10-18份、加工助劑10-25份；

其中，所述改性補強劑為改性蒙脫土；所述改性蒙脫土按照以下工藝進行制備：將季戊四醇加入二氯甲烷中，攪拌均勻后加入三氯氧磷，其中，季戊四醇與三氯氧磷的摩爾比為1：2-3，升溫至35-40℃后反應(yīng)3-5h，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到物料A；將蒙脫土加入甲苯中，超聲分散均勻后加入硅烷偶聯(lián)劑KH-540的甲苯溶液，其中，蒙脫土與硅烷偶聯(lián)劑KH-540的重量比為20-35：1-2，升溫至95-105℃后攪拌反應(yīng)3-5h，反應(yīng)結(jié)束后降溫至30-35℃，然后加入物料A，其中，物料A與硅烷偶聯(lián)劑KH-540的摩爾比為1：2-3，攪拌反應(yīng)3-5h，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到所述改性蒙脫土。

優(yōu)選地，所述粘結(jié)劑為熱塑性聚氨酯彈性體、尼龍彈性體中的一種或者兩種的混合物。

優(yōu)選地，所述改性補強劑為改性蒙脫土；所述改性蒙脫土按照以下工藝進行制備：將季戊四醇加入二氯甲烷中，攪拌均勻后加入三氯氧磷，其中，季戊四醇與三氯氧磷的摩爾比為1：2.8，升溫至38℃后反應(yīng)4h，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到物料A；將蒙脫土加入甲苯中，超聲分散均勻后加入硅烷偶聯(lián)劑KH-540的甲苯溶液，其中，蒙脫土與硅烷偶聯(lián)劑KH-540的重量比為27：1.7，升溫至100℃后攪拌反應(yīng)4h，反應(yīng)結(jié)束后降溫至33℃，然后加入物料A，其中，物料A與硅烷偶聯(lián)劑KH-540的摩爾比為1：2.6，攪拌反應(yīng)4h，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到所述改性蒙脫土。

優(yōu)選地，所述填料為滑石粉、硅藻土、碳酸鈣、高嶺土、云母粉、炭黑、碳納米管、硫酸鋇中的一種或者多種的混合物。

優(yōu)選地，所述硫化劑包括主硫化劑和助硫化劑，且主硫化劑與助硫化劑的重量比為3-5：1-2；所述主硫化劑為2，5-二甲基-2，5-二-(叔丁基過氧基)己烷、二叔丁基過氧化異丙基苯、4,4-二(叔丁基過氧化)戊酸正丁酯、過氧苯甲酸叔丁酯、過氧化3，5，5-三甲基己酸叔丁酯、過氧化二(4-甲基苯甲酰)、過氧化二(2,4-二氯苯甲酰)、過氧化苯甲酰中的一種或者多種的混合物；所述助硫化劑為乙二醇二甲基丙烯酸酯、三烯丙基異氰脲酸酯、雙馬來酰亞胺、硫磺中的一種或者多種的混合物。

優(yōu)選地，所述加工油為環(huán)烷油、芳烴油、石蠟油中的一種或者多種的混合物。

優(yōu)選地，所述加工助劑為抗氧劑、潤滑劑、穩(wěn)定劑、抗菌劑中的一種或者多種的混合物。

優(yōu)選地，所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1520、抗氧劑1076、抗氧劑330按重量比為2-10：1-5：3-12：2-10的混合物。

優(yōu)選地，所述潤滑劑為乙撐雙硬脂酸酰胺、乙撐雙油酸酰胺、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、二甲基硅油按重量比為3-10：1-5：2-10：2-10：3-12的混合物。

優(yōu)選地，所述抗菌劑為納米銀粉、納米氧化鋅粉、納米二氧化鈦、十二烷基二甲基芐基氯化銨、十六烷基三甲基溴化銨按重量比為3-10：4-13：2-10：1-5：2-5組成的混合物。

本發(fā)明所述粘接極性基材熱塑性硫化橡膠材料可以按照常規(guī)的熱塑性硫化橡膠材料制備工藝制備而成。

本發(fā)明粘接極性基材熱塑性硫化橡膠材料，以三元乙丙橡膠為主料，使所得橡膠材料具有優(yōu)異的拉伸強度、彎曲模量以及交聯(lián)聚合度，顯著提高了橡膠材料的耐永久變形和加工成型性能，同時加入了丙烯酸酯橡膠，改善材料的粘合性和耐油性，同時又提高了材料的耐臭氧老化性、耐天候老化性以及耐低溫性能，另外加入了聚丙烯、聚1-丁烯和高苯乙烯橡膠對其進行改性，通過控制三元乙丙橡膠與各物質(zhì)的比例，使材料具有優(yōu)良的流變性能和擠出性能，在提高材料硬度、定伸應(yīng)力的同時使所得橡膠材料具有最佳的耐溶劑性、耐熱性、加工流動性和熱氧老化性能，同時大大改善了橡膠材料本身的柔韌性；加入了粘結(jié)劑，其與馬來酸酐接枝SEBS配合后，顯著提高了橡膠材料的粘結(jié)性能，在粘結(jié)極性基材時具有優(yōu)異的粘結(jié)強度，防止了脫膠現(xiàn)象的發(fā)生；所述改性補強劑為改性蒙脫土；在改性蒙脫土的制備過程中，首先以季戊四醇和三氯氧磷為原料，通過控制反應(yīng)的條件，使季戊四醇中的羥基與三氯氧磷發(fā)生了反應(yīng)，在反應(yīng)的過程中，控制了季戊四醇與三氯氧磷的摩爾比例得到了含氯的物料A；以蒙脫土和硅烷偶聯(lián)劑KH-540為原料，控制了反應(yīng)的條件，使蒙脫土表面的羥基與硅烷偶聯(lián)劑KH-540水解的羥基發(fā)生了反應(yīng)，從而將伯胺基引入到了蒙脫土的表面，之后與含氯的物料A混合后，物料A中的氯與蒙脫土表面的氨基發(fā)生了反應(yīng)，從而將季戊四醇、三氯氧磷、蒙脫土和硅烷偶聯(lián)劑KH-540結(jié)合為一體得到了改性蒙脫土，將其加入體系中，一方面，其與填料配合，賦予橡膠材料優(yōu)異的強度，起到了顯著的補強作用，同時因?qū)⒓疚焖拇?、三氯氧磷、蒙脫土以及硅烷偶?lián)劑結(jié)合為一體，在體系中發(fā)揮了四者的協(xié)同作用，賦予橡膠材料優(yōu)異的阻燃性和耐熱性；以有機過氧化物中的一種或者多種為主硫化劑，以乙二醇二甲基丙烯酸酯、三烯丙基異氰脲酸酯、雙馬來酰亞胺、硫磺中的一種或者多種的助硫化劑，通過控制主硫化劑與助硫化劑的比例，使兩者的性能協(xié)同，明顯加快了體系的硫化速度，并有效地控制交聯(lián)材料的交聯(lián)程度和均勻性能，賦予硫化膠優(yōu)異的拉斷伸長率和撕裂強度，同時提高了膠料的耐熱氧老化性能；加入一定量的抗氧劑、潤滑劑、穩(wěn)定劑、抗菌劑中的一種或者多種組成的加工助劑，改善了材料的綜合性能，其中，在優(yōu)選方式中，抗氧劑具體選擇了抗氧劑1010、抗氧劑1520、抗氧劑1076、抗氧劑330按重量比為2-10：1-5：3-12：2-10的混合物，從而使各抗氧劑的性能協(xié)同，顯著改善了材料的耐老化性；潤滑劑具體為乙撐雙硬脂酸酰胺、乙撐雙油酸酰胺、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、二甲基硅油按重量比為3-10：1-5：2-10：2-10：3-12的混合物，從而使乙撐雙硬脂酸酰胺、乙撐雙油酸酰胺、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、二甲基硅油的性能協(xié)同，顯著改善了材料的加工性能；抗菌劑具體為納米銀粉、納米氧化鋅粉、納米二氧化鈦、十二烷基二甲基芐基氯化銨、十六烷基三甲基溴化銨按重量比為3-10：4-13：2-10：1-5：2-5組成的混合物，加入體系中，在體系中分散均勻，賦予材料優(yōu)異的抗菌性，同時改善了材料的力學(xué)性能。

具體實施方式

下面，通過具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細說明。

實施例1

本發(fā)明提出的一種粘接極性基材熱塑性硫化橡膠材料，其原料按重量份包括：三元乙丙橡膠250份、丙烯酸酯橡膠30份、聚丙烯250份、聚1-丁烯10份、高苯乙烯橡膠35份、粘結(jié)劑40份、馬來酸酐接枝SEBS 15份、改性補強劑10份、填料38份、硫化劑1份、加工油18份、加工助劑10份；

其中，所述改性補強劑為改性蒙脫土；所述改性蒙脫土按照以下工藝進行制備：將季戊四醇加入二氯甲烷中，攪拌均勻后加入三氯氧磷，其中，季戊四醇與三氯氧磷的摩爾比為1：2，升溫至40℃后反應(yīng)3h，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到物料A；將蒙脫土加入甲苯中，超聲分散均勻后加入硅烷偶聯(lián)劑KH-540的甲苯溶液，其中，蒙脫土與硅烷偶聯(lián)劑KH-540的重量比為35：1，升溫至105℃后攪拌反應(yīng)3h，反應(yīng)結(jié)束后降溫至35℃，然后加入物料A，其中，物料A與硅烷偶聯(lián)劑KH-540的摩爾比為1：2，攪拌反應(yīng)5h，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到所述改性蒙脫土。

實施例2

本發(fā)明提出的一種粘接極性基材熱塑性硫化橡膠材料，其原料按重量份包括：三元乙丙橡膠150份、丙烯酸酯橡膠80份、聚丙烯80份、聚1-丁烯35份、高苯乙烯橡膠10份、粘結(jié)劑100份、馬來酸酐接枝SEBS 5份、改性補強劑30份、填料20份、硫化劑3.5份、加工油10份、加工助劑25份；

其中，所述改性補強劑為改性蒙脫土；所述改性蒙脫土按照以下工藝進行制備：將季戊四醇加入二氯甲烷中，攪拌均勻后加入三氯氧磷，其中，季戊四醇與三氯氧磷的摩爾比為1：3，升溫至35℃后反應(yīng)5h，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到物料A；將蒙脫土加入甲苯中，超聲分散均勻后加入硅烷偶聯(lián)劑KH-540的甲苯溶液，其中，蒙脫土與硅烷偶聯(lián)劑KH-540的重量比為20：2，升溫至95℃后攪拌反應(yīng)5h，反應(yīng)結(jié)束后降溫至30℃，然后加入物料A，其中，物料A與硅烷偶聯(lián)劑KH-540的摩爾比為1：3，攪拌反應(yīng)3h，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到所述改性蒙脫土。

實施例3

本發(fā)明提出的一種粘接極性基材熱塑性硫化橡膠材料，其原料按重量份包括：三元乙丙橡膠170份、丙烯酸酯橡膠62份、聚丙烯120份、聚1-丁烯32份、高苯乙烯橡膠17份、熱塑性聚氨酯彈性體50份、尼龍彈性體30份、馬來酸酐接枝SEBS 8份、改性補強劑26份、炭黑26份、硫化劑3份、環(huán)烷油12份、抗氧劑10份、抗菌劑6份、潤滑劑5份；

其中，所述改性補強劑為改性蒙脫土；所述改性蒙脫土按照以下工藝進行制備：將季戊四醇加入二氯甲烷中，攪拌均勻后加入三氯氧磷，其中，季戊四醇與三氯氧磷的摩爾比為1：2.3，升溫至38℃后反應(yīng)3.8h，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到物料A；將蒙脫土加入甲苯中，超聲分散均勻后加入硅烷偶聯(lián)劑KH-540的甲苯溶液，其中，蒙脫土與硅烷偶聯(lián)劑KH-540的重量比為30：1.3，升溫至103℃后攪拌反應(yīng)4.3h，反應(yīng)結(jié)束后降溫至32℃，然后加入物料A，其中，物料A與硅烷偶聯(lián)劑KH-540的摩爾比為1：2.4，攪拌反應(yīng)3.6h，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到所述改性蒙脫土；

所述硫化劑包括主硫化劑和助硫化劑，且主硫化劑與助硫化劑的重量比為5：1；所述主硫化劑為4,4-二(叔丁基過氧化)戊酸正丁酯；所述助硫化劑為三烯丙基異氰脲酸酯、雙馬來酰亞胺、硫磺按重量比為3：5：2的混合物；

所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1520、抗氧劑1076、抗氧劑330按重量比為10：1：12：2的混合物；

所述潤滑劑為乙撐雙硬脂酸酰胺、乙撐雙油酸酰胺、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、二甲基硅油按重量比為3：5：2：10：3的混合物；

所述抗菌劑為納米銀粉、納米氧化鋅粉、納米二氧化鈦、十二烷基二甲基芐基氯化銨、十六烷基三甲基溴化銨按重量比為3：13：2：5：2組成的混合物。

實施例4

本發(fā)明提出的一種粘接極性基材熱塑性硫化橡膠材料，其原料按重量份包括：三元乙丙橡膠230份、丙烯酸酯橡膠48份、聚丙烯210份、聚1-丁烯16份、高苯乙烯橡膠30份、尼龍彈性體55份、馬來酸酐接枝SEBS 12份、改性補強劑17份、碳酸鈣10份、高嶺土15份、云母粉6份、硫化劑1.6份、芳烴油10份、石蠟油6份、抗氧劑3份、潤滑劑5份、穩(wěn)定劑2份、抗菌劑6份；

其中，所述改性補強劑為改性蒙脫土；所述改性蒙脫土按照以下工藝進行制備：將季戊四醇加入二氯甲烷中，攪拌均勻后加入三氯氧磷，其中，季戊四醇與三氯氧磷的摩爾比為1：2.8，升溫至36℃后反應(yīng)4.7h，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到物料A；將蒙脫土加入甲苯中，超聲分散均勻后加入硅烷偶聯(lián)劑KH-540的甲苯溶液，其中，蒙脫土與硅烷偶聯(lián)劑KH-540的重量比為26：1.7，升溫至100℃后攪拌反應(yīng)3.6h，反應(yīng)結(jié)束后降溫至33℃，然后加入物料A，其中，物料A與硅烷偶聯(lián)劑KH-540的摩爾比為1：2.6，攪拌反應(yīng)4.3h，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到所述改性蒙脫土；

所述硫化劑包括主硫化劑和助硫化劑，且主硫化劑與助硫化劑的重量比為3：1；所述主硫化劑為過氧苯甲酸叔丁酯、過氧化3，5，5-三甲基己酸叔丁酯、過氧化二(4-甲基苯甲酰)、過氧化二(2,4-二氯苯甲酰)、過氧化苯甲酰按任意重量比的混合物；所述助硫化劑為三烯丙基異氰脲酸酯、雙馬來酰亞胺按重量比為5：2的混合物；

所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1520、抗氧劑1076、抗氧劑330按重量比為2：5：3：10的混合物；

所述潤滑劑為乙撐雙硬脂酸酰胺、乙撐雙油酸酰胺、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、二甲基硅油按重量比為10：1：10：2：12的混合物；

所述抗菌劑為納米銀粉、納米氧化鋅粉、納米二氧化鈦、十二烷基二甲基芐基氯化銨、十六烷基三甲基溴化銨按重量比為10：4：10：1：5組成的混合物。

實施例5

本發(fā)明提出的一種粘接極性基材熱塑性硫化橡膠材料，其原料按重量份包括：三元乙丙橡膠200份、丙烯酸酯橡膠50份、聚丙烯200份、聚1-丁烯30份、高苯乙烯橡膠25份、熱塑性聚氨酯彈性體60份、馬來酸酐接枝SEBS 10份、改性補強劑22份、滑石粉15份、硅藻土13份、硫化劑2.6份、環(huán)烷油3份、芳烴油5份、石蠟油5份、抗氧劑8份、潤滑劑5份、抗菌劑7份；

其中，所述改性補強劑為改性蒙脫土；所述改性蒙脫土按照以下工藝進行制備：將季戊四醇加入二氯甲烷中，攪拌均勻后加入三氯氧磷，其中，季戊四醇與三氯氧磷的摩爾比為1：2.8，升溫至38℃后反應(yīng)4h，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到物料A；將蒙脫土加入甲苯中，超聲分散均勻后加入硅烷偶聯(lián)劑KH-540的甲苯溶液，其中，蒙脫土與硅烷偶聯(lián)劑KH-540的重量比為27：1.7，升溫至100℃后攪拌反應(yīng)4h，反應(yīng)結(jié)束后降溫至33℃，然后加入物料A，其中，物料A與硅烷偶聯(lián)劑KH-540的摩爾比為1：2.6，攪拌反應(yīng)4h，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到所述改性蒙脫土；

所述硫化劑包括主硫化劑和助硫化劑，且主硫化劑與助硫化劑的重量比為4：1.5；所述主硫化劑為2，5-二甲基-2，5-二-(叔丁基過氧基)己烷、二叔丁基過氧化異丙基苯按重量比為4：3的混合物；所述助硫化劑為乙二醇二甲基丙烯酸酯；

所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1520、抗氧劑1076、抗氧劑330按重量比為6：3：11：7的混合物；

所述潤滑劑為乙撐雙硬脂酸酰胺、乙撐雙油酸酰胺、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、二甲基硅油按重量比為6：3：5：7：10的混合物；

所述抗菌劑為納米銀粉、納米氧化鋅粉、納米二氧化鈦、十二烷基二甲基芐基氯化銨、十六烷基三甲基溴化銨按重量比為7：11：6：3：4組成的混合物。

對本發(fā)明實施例1-5中所述粘接極性基材熱塑性硫化橡膠材料進行性能測試，其結(jié)果如下表所示：

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。