一種高密度TPV材料及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種高密度TPV材料及其制備方法，其原料按重量份包括：EPDM?30-60份；聚丙烯20-40份；SEBS?5-10份；增塑劑20-40份；碳酸鈣10-15份；高密度填料15-20份偶聯劑3-5份；抗氧劑1-3份；光穩定劑1-3份；內潤滑劑1-3份；硫化劑1-3份。所述高密度TPV材料的密度大于1.2g/cm3的同時還保有較高的力學性能。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及TPV材料
，特別是一種高密度TPV材料及其制備方法。
技術介紹
TPV是Thermoplastic Vulcanizate的簡稱，中文名稱為熱塑性三元乙丙動態硫 化彈性體或熱塑性三元乙丙動態硫化橡膠，是高度硫化的三元乙丙橡膠EPDM微粒分散在 連續聚丙烯PP相中組成的高分子彈性體材料。TPV常溫下的物理性能和功能類似于熱固性 橡膠，在高溫下表現為熱塑性塑料的特性，可以快速經濟和方便地加工成型。TPV熱塑性三 元乙丙動態硫化彈性體將硫化橡膠材料通過動態硫化使三元乙丙橡膠EPDM以低于2微米 尺寸的微粒分散在聚丙烯PP塑料基體中，把橡膠與塑料的特性很好的結合在一起，得到綜 合性能優異的高性能彈性體材料。 傳統的TPV材料，由于其基礎材料特性，其密度基本是小于lg/cm3,但是在某些特 殊場合，對TPV材料的密度要求很高，并且在要求其具有一定密度的同時，還要求其具有優 良的力學性能，因此傳統工藝中需要采用其他高密度材料來代替TPV材料，從而保證密度、 力學性能滿足要求。 然而，TPV材料作為彈性體，其本身固有的彈性體的優良物理力學性能，且可回收 重復利用的優點使其在加工、制造行業具有著不可替代的作用。針對于此，開發一種具有較 高密度，同時有具有良好力學性能的TPV材料成為必需。
技術實現思路
本專利技術提出了一種高密度TPV材料及其制備方法，所述高密度TPV材料的密度大 于1.2g/cm3的同時還保有較高的力學性能。 -種高密度TPV材料，其原料按重量份包括： 在【具體實施方式】中，EPDM的重量份可以為31、33、35、37、42、46、48、52、56、57、59 ; 聚丙烯的重量份可以為21、23、25、27、32、34、36、38;SEBS的重量份可以為5. 5、5. 9、6. 3、 7. 1、7. 7、8. 6、9 ;增塑劑的重量份可以為21、23、25、27、32、34、36、38 ;碳酸鈣的重量份可以 為 10. 5、1L6、12. 1、12. 7、13. 2、13. 8、14. 5 ;高密度填料的重量份可以為 15. 5、16. 6、17. 2、 17. 9、18. 4、19. 1、19. 8 ;偶聯劑的重量份可以為3. 5、3. 6、4. 1、4. 2、4. 6、4. 9 ;抗氧劑的重量 份可以為1. 2、1. 5、1. 7、1. 9、2. 1、2. 3、2. 5、2. 8 ;光穩定劑的重量份可以為1. 2、1. 5、1. 7、 1. 9、2. 1、2. 3、2. 5、2. 8 ;內潤滑劑的重量份可以為 1. 2、1. 5、1. 7、1. 9、2. 1、2. 3、2. 5、2. 8 ;硫 化劑的重量份可以為 1. 2、1. 5、1. 7、1. 9、2. 1、2. 3、2. 5、2. 8。 優選地，EPDM是由乙烯、丙烯和非共輒二烯在催化劑條件下聚合得到的三元共聚 物，非共輒二烯為亞乙基降冰片烯或者雙環戊二烯，乙烯、丙烯和非共輒二烯的摩爾比為 60-80:15-30:3-10。 優選地，所述SEBS為馬來酸酐接枝SEBS、丙烯酸酯接枝SEBS中的一種或兩種的混 合物。 優選地，所述聚丙烯為均聚型聚丙烯、共聚型聚丙烯中的一種或兩種的混合物；優 選地，所述聚丙烯的重均分子量為20000-900000、數均分子量為10000-500000、分子量分 布寬度為2. 5-4。 優選地，所述高密度填料為氧化鋅、硫酸鋇、鉛粉中的一種或多種的混合物；優 選地，所述氧化鋅的密度為5.5-5. 7g/cm3,粒徑為325-1500目；所述硫酸鋇的密度為 4. 3-4. 5g/cm3,粒徑為325-1500目；所述鉛粉的密度為7. 0-7. 3g/cm3,粒徑為325-1500目。 優選地，所述碳酸鈣為粒徑為0. 1-10ym的重質碳酸鈣。 優選地，所述偶聯劑為硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑、鋁鈦偶聯劑中 的一種或多種的混合物，優選地，所述偶聯劑為硅烷偶聯劑，所述硅烷偶聯劑為γ-甲基丙 烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-環氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷中的一種或兩種的混 合物。 優選地，所述硫化劑由硫化劑和硫化助劑組成；硫化劑為酚醛樹脂或過氧化物； 當采用酚醛樹脂作為硫化劑時，硫化助劑為金屬鹵化物；當采用過氧化物作為硫化劑，氰酸 酯類、二乙烯苯類或丙烯酸酯類為硫化助劑。 優選地，所述抗氧劑為酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑、含硫類抗氧化劑中的一種 或多種的混合物； 優選地，所述光穩定劑為受阻胺類光穩定劑、苯并三唑類光穩定劑中的一種或兩 種的混合物； 優選地，所述內潤滑劑為硅酮粉、硅酮母粒、硅油、乙烯基雙硬脂酰胺、羥基脂肪酸 類潤滑劑中的一種或多種的混合物。 -種所述的高密度TPV材料的制備方法，包括：將EPDM、聚丙烯、增塑劑、碳酸鈣、 高密度填料、偶聯劑、抗氧劑、光穩定劑、內潤滑劑加入捏合機中混合后，送入雙螺桿擠出機 中進行第一次塑煉，切粒后得到半成品粒子；將所述半成品粒子與SEBS、硫化劑混合后，送 入雙螺桿擠出機中進行第二次塑煉，切粒后得到所述高流動性TPV材料； 優選地，第一次塑煉過程中的加工溫度為160-190°C，螺桿轉速為200-400r/min; 第二次塑煉過程中的加工溫度為160-190°C，螺桿轉速為200-400r/min。 本專利技術中，采用一定比例的三元乙丙橡膠，選用特定配比的乙烯、丙烯和亞乙基降 冰片烯或者雙環戊二烯聚合得到三元聚合物，使其拉伸強度、彈性以及交聯聚合度都處于 一個合理的狀態，有效地改善TPV材料的耐永久變形和加工成型性能；添加氧化鋅、硫酸 鋇、鉛粉等的高密度填料和碳酸鈣的填料，使得TPV材料的密度得到大幅度提高的同時，再 通過硅烷、鈦酸酯等的偶聯劑，提高填料與特定結構的EPDM的相容性，最大限度地減小填 料對彈性體材料的力學性能的影響；此外，聚丙烯其本身即具有良好的耐溶劑性、耐熱性和 加工流動性，再和接枝型SEBS復配時，可以有效地增強材料韌性，減低無機填料帶來的界 面缺陷，有利于得到均一體系，使得最終得到的TPV材料獲得良好的剛韌平衡性，繼而獲得 良好的力學綜合性能；此外本專利技術中還協調使用一定含量的增塑劑、抗氧劑和光穩定劑以 及內潤滑劑，提升了傳統EPDM、聚丙烯等共混材料使用壽命和加工穩定性能，使所述制備得 到的TPV材料具有良好的加工性能和力學性能。 與此同時，本專利技術在制備TPV材料過程中，采用動態硫化技術，以酚醛樹脂或有機 過氧化物為硫化劑，金屬鹵化物、氰酸酯類等作為硫化助劑，有效地控制硫化材料的交聯程 度和均勻性能；并且使用二次塑煉加工工藝，使得共混過程更加充分，共混物中橡膠相粒徑 更小，分布更均勻，分子鏈間的纏結作用較小，解纏相對容易，當限定在后一次塑煉加工中 加入硫化劑，可以很好地降低因為TPV材料因過硫化而導致的流動性變差效應。 本專利技術中，按照上述配方與制備方法制成的高密度TPV材料，可滿足TPV材料材料 的高密度和力學性能，同時使用壽命長，且生產效率高，成本低。【具體實施方式】 下面通過具體實施例對本專利技術的技術方案進行詳細說明。 實施例1 -種高密度TPV材料，其原料按重量份包括： 其中，所述EPDM是由乙本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高密度TPV材料，其特征在于，其原料按重量份包括：

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王強，
申請(專利權)人：安徽韌達高分子材料有限公司，
類型：發明
國別省市：安徽;34