本发明涉及热塑性弹性体领域,尤其涉及一种耐热耐磨热塑性弹性体及其制备方法。
背景技术:
热塑性弹性体(tpe)既具备传统交联硫化橡胶的高弹性、耐老化等优异性能,同时又具备普通塑料加工方便、加工方式多样的特点。tpe加工性能优异,无须硫化,可以循环使用,既可以二次注塑成型,与pp、pe、pc、ps、abs等基体材料包覆粘合,也可以单独成型。tpe既具有热塑性塑料的加工性能,又具有硫化橡胶的物理性能,具有广阔的应用前景。
热塑性材料中树脂分子链都是线型或带支链的结构,在反复加热冷却后,其性能并没有发生变化且可以重复多次。但是,由于成型材料中分子间的作用力弱,没有形成网状立体交联结构,导致热塑性材料的机械强度差,耐摩擦和耐热性能差,从而只能部分取代热固性橡胶,严重制约了热塑性弹性体类弹性体的进一步发展与应用。因此,如果能发明一种耐热耐磨的类热塑性弹性体将大大拓展其应用领域。
技术实现要素:
本发明目的在于克服现有技术中的缺陷,提供一种耐热耐磨热塑性弹性体及其制备方法,解决了现有热塑性弹性体拉伸强度低、耐磨性和耐热性差的问题。
为达到上述目的,本发明是通过以下技术方案实现的:
一种耐热耐磨热塑性弹性体,基本配方和重量比组成为:
不饱和聚苯乙烯共聚物30~40%
共聚聚丙烯15~25%
超支化聚酯稀土配合物4~10%
超支化聚酰亚胺6~12%
高沸点填充油20~30%
相容剂5~10%
复合抗氧剂0.5~2%。
优选地,所述不饱和聚苯乙烯共聚物为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的至少一种。
优选地,所述共聚聚丙烯为辛烯/丙烯共聚物,辛烯的含量为10%-15%。
优选地,所述超支化聚酯稀土配合物为超支化聚酯氯化镧配合物、超支化聚酯氧化镧配合物中的至少一种。
优选地,所述超支化聚酰亚胺为粉末状,粒径为0.1-1um,耐热温度为220-250℃。
优选地,所述高沸点填充油为硅油。
优选地,所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯中的至少一种。
优选地,所述复合抗氧剂为主抗氧剂1010和辅助抗氧剂168按1:4的比例混合。
上述的耐热耐磨热塑性弹性体,其制备的工艺步骤如下:
(1)按重量配比称取好配方中的原料,将不饱和聚苯乙烯共聚物、共聚聚丙烯、高沸点填充油加入高混机,搅拌20~40min,混合均匀;
(2)将余下的其它原料与步骤(1)中混合好的原料一起加入高混机中,搅拌10~40min,混合均匀;
(3)将步骤(2)中混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗中,经熔融挤出,造粒;所述双螺杆挤出机的工艺参数为:螺杆转速为100转/分钟~400转/分钟,螺杆温度为180℃~240℃。
本发明的有益效果:
与现有技术相比,本发明制备的热塑性弹性体,加入了超支化聚酯稀土配合物,能够与不饱和聚苯乙烯共聚物中双键发生配位交联反应,使整个分子链形成网状立体交联结构,提高了热塑性弹性体的拉伸强度和耐磨性能。加入了超支化聚酰亚胺作为耐热剂,同时采用高沸点的硅油作为填充油,提高了材料耐热性。本发明制得的热塑性弹性体拉伸强度高、耐热和耐摩擦性好、价格低,适用于玩具轮胎、卫浴软管、汽车密封条等领域。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
一种耐热耐磨热塑性弹性体,基本配方和重量比组成为:苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物40%、辛烯/丙烯共聚物15%、超支化聚酯氯化镧配合物4%、超支化聚酰亚胺6%、硅油23%、马来酸酐接枝聚丙烯10%、复合抗氧剂2%。
上述的耐热耐磨热塑性弹性体,其制备的工艺步骤如下:
(1)按重量配比称取好配方中的原料,将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、辛烯/丙烯共聚物、硅油加入高混机,搅拌20min,混合均匀;
(2)将余下的其它原料与步骤(1)中混合好的原料一起加入高混机中,搅拌10min,混合均匀;
(3)将步骤(2)中混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗中,经熔融挤出,造粒;所述双螺杆挤出机的工艺参数为:螺杆转速为100转/分钟,螺杆温度为180℃。
实施例2
一种耐热耐磨热塑性弹性体,基本配方和重量比组成为:苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物30%、辛烯/丙烯共聚物25%、超支化聚酯氧化镧配合物10%、超支化聚酰亚胺9%、硅油20%、马来酸酐接枝聚乙烯5%、复合抗氧剂1%。
上述的耐热耐磨热塑性弹性体,其制备的工艺步骤如下:
(1)按重量配比称取好配方中的原料,将苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、辛烯/丙烯共聚物、硅油加入高混机,搅拌40min,混合均匀;
(2)将余下的其它原料与步骤(1)中混合好的原料一起加入高混机中,搅拌40min,混合均匀;
(3)将步骤(2)中混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗中,经熔融挤出,造粒;所述双螺杆挤出机的工艺参数为:螺杆转速为400转/分钟,螺杆温度为240℃。
实施例3
一种耐热耐磨热塑性弹性体,基本配方和重量比组成为:苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物30%、辛烯/丙烯共聚物20%、超支化聚酯氧化镧配合物7%、超支化聚酰亚胺12%、硅油25%、马来酸酐接枝聚乙烯5%、复合抗氧剂1%。
上述的耐热耐磨热塑性弹性体,其制备的工艺步骤如下:
(1)按重量配比称取好配方中的原料,将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、辛烯/丙烯共聚物、硅油加入高混机,搅拌30min,混合均匀;
(2)将余下的其它原料与步骤(1)中混合好的原料一起加入高混机中,搅拌20min,混合均匀;
(3)将步骤(2)中混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗中,经熔融挤出,造粒;所述双螺杆挤出机的工艺参数为:螺杆转速为300转/分钟,螺杆温度为220℃。
实施例4
一种耐热耐磨热塑性弹性体,基本配方和重量比组成为:苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物35%、辛烯/丙烯共聚物15%、超支化聚酯氯化镧配合物4%、超支化聚酰亚胺6%、硅油30%、马来酸酐接枝聚丙烯8%、复合抗氧剂2%。
上述的耐热耐磨热塑性弹性体,其制备的工艺步骤如下:
(1)按重量配比称取好配方中的原料,将苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、辛烯/丙烯共聚物、硅油加入高混机,搅拌25min,混合均匀;
(2)将余下的其它原料与步骤(1)中混合好的原料一起加入高混机中,搅拌30min,混合均匀;
(3)将步骤(2)中混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗中,经熔融挤出,造粒;所述双螺杆挤出机的工艺参数为:螺杆转速为200转/分钟,螺杆温度为200℃。
实施例5
一种耐热耐磨热塑性弹性体,基本配方和重量比组成为:苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物32%、辛烯/丙烯共聚物18%、超支化聚酯氯化镧配合物10%、超支化聚酰亚胺6%、硅油24%、马来酸酐接枝聚乙烯9%、复合抗氧剂1%。
上述的耐热耐磨热塑性弹性体,其制备的工艺步骤如下:
(1)按重量配比称取好配方中的原料,将苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、辛烯/丙烯共聚物、硅油加入高混机,搅拌40min,混合均匀;
(2)将余下的其它原料与步骤(1)中混合好的原料一起加入高混机中,搅拌10min,混合均匀;
(3)将步骤(2)中混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗中,经熔融挤出,造粒;所述双螺杆挤出机的工艺参数为:螺杆转速为400转/分钟,螺杆温度为180℃。
对比例1
与实施例1不同的是,对比例1中,改性过程不加超支化聚酯氯化镧配合物,其它条件不变。
对比例2
与实施例1不同的是,对比例2中,改性过程不加超支化聚酰亚胺,其它条件不变。
对比例3
与实施例1不同的是,对比例3中,改性过程不加马来酸酐接枝聚丙烯,其它条件不变。
对比例4
与实施例1不同的是,对比例4中,改性过程使用环烷油替代硅油,其它条件不变。
性能测试
测试结果见表1所示:
表1
从表1中可以看出,对比实施例1-5和对比例1-4,实施例1-5的拉伸强度和热变形温度有明显的提高,耐摩擦性能改善。从以上数据说明,本发明制备的热塑性弹性体具有良好的拉伸强度、耐热性和耐摩擦性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。