本发明属于材料化学领域，涉及一种热塑性弹性体，尤其涉及一种基于二氧化钛改性的聚乙烯弹性体及其制备方法。
背景技术：
：随着交通工具的飞速发展，中国铁路也向着高速、重载、快速、健康的方向发展，轨道交通列车上所使用材料性能的涉及面更加广泛、要求更为苛刻。目前，高速铁路已贯穿北方严寒地区到南方湿热地带，高速行驶于高原与山川之间，不同地域的气候环境对高速列车上的材料，尤其是橡胶类高分子材料提出了较高要求。因为橡胶的玻璃化转变温度一般要低于室温，因此它可作为高弹性材料来使用，轨道交通列车上所用的聚合物材料中有40％是由橡胶来承担的，这些橡胶材料涉及悬挂减震系统和密封系统两大类，而项目产品高性能复合胶管属于悬挂减震系统，它大量地使用在列车外延及车厢的连接处，使用量约占了整个列车上橡胶材料用量的50％以上，主要是用于保护内部电线和通讯电缆，免遭外力碰撞及外部恶劣环境的侵蚀。相对于一般的胶管材料，轨道交通列车上使用的外挂绝缘复合胶管在耐候性能、耐低温性能、阻燃性能及力学强度上有更高的要求。目前，常用于制备胶管的橡胶有乙丙橡胶、氯丁橡胶、硅橡胶、氟橡胶等等。乙丙橡胶具有优异的弹性及耐低温性能，电绝缘性能也极为优越，但是属于易燃材料；氯丁橡胶的分子链中含有氯原子，因此在通用橡胶中具有最好的耐燃性，但由于分子结构的规整性，在低温下会出现明显的结晶倾向，致使材料变硬而影响使用；硅橡胶具有极为优异的耐低温性能，脆性温度达到-120℃，同时具有良好的耐臭氧、耐光老化性能，但若其作为列车上线缆保护的波纹伸缩管使用时，存在着压缩永久变形较大的问题。以氯化聚乙烯弹性体为原料制备的橡胶具有良好的耐低温性能、阻燃性能，耐臭氧和耐光老化性能，但是其耐候性较差，且易发生形变，因此尚未广泛应用于轨道交通保护内部电线和通讯电缆，免遭外力碰撞及外部恶劣环境的侵蚀。技术实现要素：本发明解决的技术问题：为了克服现有技术的缺陷，获得一种具有良好耐候性，且能够克服形变的弹性体，本发明提供了一种基于二氧化钛改性的聚乙烯弹性体及其制备方法。技术方案：一种基于二氧化钛改性的聚乙烯弹性体，由以下组分按重量份数配比制成：聚乙烯18～38份、丁腈橡胶13～27份、苯酚8～19份、邻苯二甲酸二辛酯12～28份、硬脂酸镁6～14份、马来酸酐5～17份、二氧化硅12～19份、二氧化钛18～29份、蒙脱土7～18份、滑石粉5～12份。优选的，由以下组分按重量份数配比制成：聚乙烯32份、丁腈橡胶23份、苯酚13份、邻苯二甲酸二辛酯23份、硬脂酸镁11份、马来酸酐12份、二氧化硅14份、二氧化钛23份、蒙脱土12份、滑石粉8份。一种基于二氧化钛改性的聚乙烯弹性体的制备方法，包含以下步骤：(1)基体制备：将聚乙烯和丁腈橡胶混匀，加入密炼机中，共混温度为125～185℃，共混时间为3～20分钟，共混结束后在80～105℃条件下放置10～15小时；加入稳定剂和增塑剂在130～165℃条件下继续共混3～10分钟，即得基体；(2)改性剂制备：硬脂酸镁、马来酸酐、二氧化硅、二氧化钛、蒙脱土和滑石粉混匀，研磨成粉，粉末粒径为50～100目；置于电炉中，在105～135℃条件下加热1～3.5小时；(3)第一次改性共混：将步骤(2)制得的改性剂加入步骤(1)获得的基体中，80～110℃混炼6～14分钟，结束后在62～76℃条件下放置6～12小时；(4)第一次硫化：向步骤(3)改性共混后的原料中加入硫化剂，搅拌均匀后在80～100℃条件下放置6～14小时；(5)第二次改性共混：将苯酚、邻苯二甲酸二辛酯和二氧化钛加入经第一次硫化后的材料中，85～105℃混炼3～9分钟；(6)第二次硫化：向经步骤(5)第二次改性共混后的材料中加入硫化剂，搅拌均匀后在80～110℃条件下放置8～16小时；(7)弹性体制备：将步骤(6)的产物置于开炼机中，在108～130℃条件下将母料炼制透明，即可制得。优选的，步骤(1)基体制备：将聚乙烯和丁腈橡胶混匀，加入密炼机中，共混温度为160℃，共混时间为14分钟，共混结束后在86℃条件下放置12小时；加入稳定剂和增塑剂在148℃条件下继续共混8分钟，即得基体。优选的，步骤(2)改性剂制备：硬脂酸镁、马来酸酐、二氧化硅、二氧化钛、蒙脱土和滑石粉混匀，研磨成粉，粉末粒径为60目；置于电炉中，在120℃条件下加热3小时。优选的，步骤(3)第一次改性共混：将步骤(2)制得的改性剂加入步骤(1)获得的基体中，102℃混炼8分钟，结束后在72℃条件下放置9小时。优选的，步骤(4)第一次硫化：向步骤(3)改性共混后的原料中加入硫化剂，搅拌均匀后在92℃条件下放置11小时。优选的，步骤(5)第二次改性共混：将苯酚、邻苯二甲酸二辛酯和二氧化钛加入经第一次硫化后的材料中，100℃混炼7分钟。优选的，步骤(6)第二次硫化：向经步骤(5)第二次改性共混后的材料中加入硫化剂，搅拌均匀后在102℃条件下放置13小时。优选的，步骤(7)弹性体制备：将步骤(6)的产物置于开炼机中，在119℃条件下将母料炼制透明，即可制得。有益效果：(1)本发明所述基于二氧化钛改性的聚乙烯弹性体具有良好的耐候性，且能够抵抗外界压力，不易形变；(2)本发明所述弹性体具有良好的耐低温性能、阻燃性能，耐臭氧和耐光老化性能。具体实施方式实施例1一种基于二氧化钛改性的聚乙烯弹性体，由以下组分按重量份数配比制成：聚乙烯18份、丁腈橡胶13份、苯酚8份、邻苯二甲酸二辛酯12份、硬脂酸镁6份、马来酸酐5份、二氧化硅12份、二氧化钛18份、蒙脱土7份、滑石粉5份。一种基于二氧化钛改性的聚乙烯弹性体的制备方法，包含以下步骤：(1)基体制备：将聚乙烯和丁腈橡胶混匀，加入密炼机中，共混温度为125℃，共混时间为3分钟，共混结束后在80℃条件下放置10小时；加入稳定剂和增塑剂在130℃条件下继续共混3分钟，即得基体；(2)改性剂制备：硬脂酸镁、马来酸酐、二氧化硅、二氧化钛、蒙脱土和滑石粉混匀，研磨成粉，粉末粒径为50目；置于电炉中，在105℃条件下加热1小时；(3)第一次改性共混：将步骤(2)制得的改性剂加入步骤(1)获得的基体中，80℃混炼6分钟，结束后在62℃条件下放置6小时；(4)第一次硫化：向步骤(3)改性共混后的原料中加入硫化剂，搅拌均匀后在80℃条件下放置6小时；(5)第二次改性共混：将苯酚、邻苯二甲酸二辛酯和二氧化钛加入经第一次硫化后的材料中，85℃混炼3分钟；(6)第二次硫化：向经步骤(5)第二次改性共混后的材料中加入硫化剂，搅拌均匀后在80℃条件下放置8小时；(7)弹性体制备：将步骤(6)的产物置于开炼机中，在108℃条件下将母料炼制透明，即可制得。实施例2一种基于二氧化钛改性的聚乙烯弹性体，由以下组分按重量份数配比制成：聚乙烯32份、丁腈橡胶23份、苯酚13份、邻苯二甲酸二辛酯23份、硬脂酸镁11份、马来酸酐12份、二氧化硅14份、二氧化钛23份、蒙脱土12份、滑石粉8份。一种基于二氧化钛改性的聚乙烯弹性体的制备方法，包含以下步骤：(1)基体制备：将聚乙烯和丁腈橡胶混匀，加入密炼机中，共混温度为160℃，共混时间为14分钟，共混结束后在86℃条件下放置12小时；加入稳定剂和增塑剂在148℃条件下继续共混8分钟，即得基体；(2)改性剂制备：硬脂酸镁、马来酸酐、二氧化硅、二氧化钛、蒙脱土和滑石粉混匀，研磨成粉，粉末粒径为60目；置于电炉中，在120℃条件下加热3小时；(3)第一次改性共混：将步骤(2)制得的改性剂加入步骤(1)获得的基体中，102℃混炼8分钟，结束后在72℃条件下放置9小时；(4)第一次硫化：向步骤(3)改性共混后的原料中加入硫化剂，搅拌均匀后在92℃条件下放置11小时；(5)第二次改性共混：将苯酚、邻苯二甲酸二辛酯和二氧化钛加入经第一次硫化后的材料中，100℃混炼7分钟；(6)第二次硫化：向经步骤(5)第二次改性共混后的材料中加入硫化剂，搅拌均匀后在102℃条件下放置13小时；(7)弹性体制备：将步骤(6)的产物置于开炼机中，在119℃条件下将母料炼制透明，即可制得。实施例3一种基于二氧化钛改性的聚乙烯弹性体，由以下组分按重量份数配比制成：聚乙烯38份、丁腈橡胶27份、苯酚19份、邻苯二甲酸二辛酯28份、硬脂酸镁14份、马来酸酐17份、二氧化硅19份、二氧化钛29份、蒙脱土18份、滑石粉12份。一种基于二氧化钛改性的聚乙烯弹性体的制备方法，包含以下步骤：(1)基体制备：将聚乙烯和丁腈橡胶混匀，加入密炼机中，共混温度为185℃，共混时间为20分钟，共混结束后在105℃条件下放置15小时；加入稳定剂和增塑剂在165℃条件下继续共混10分钟，即得基体；(2)改性剂制备：硬脂酸镁、马来酸酐、二氧化硅、二氧化钛、蒙脱土和滑石粉混匀，研磨成粉，粉末粒径为100目；置于电炉中，在135℃条件下加热3.5小时；(3)第一次改性共混：将步骤(2)制得的改性剂加入步骤(1)获得的基体中，110℃混炼14分钟，结束后在76℃条件下放置12小时；(4)第一次硫化：向步骤(3)改性共混后的原料中加入硫化剂，搅拌均匀后在100℃条件下放置14小时；(5)第二次改性共混：将苯酚、邻苯二甲酸二辛酯和二氧化钛加入经第一次硫化后的材料中，105℃混炼9分钟；(6)第二次硫化：向经步骤(5)第二次改性共混后的材料中加入硫化剂，搅拌均匀后在110℃条件下放置16小时；(7)弹性体制备：将步骤(6)的产物置于开炼机中，在130℃条件下将母料炼制透明，即可制得。对实施例1～3制备获得的基于二氧化钛改性的聚乙烯弹性体进行检测，结果如下表所示：实施例1实施例2实施例3拉伸强度/MPa23.226.724.8断裂伸长率/％292302298脆性温度/℃－119－128－123极限氧指数231921当前第1页1 2 3