一种杜仲与聚烯烃热塑性树脂制备tpv材料的方法
【专利摘要】一种杜仲与聚烯烃热塑性树脂制备TPV材料的方法，涉及一种制备TPV材料的方法，本发明包含TPV材料的制备工艺条件以及试样的性能测试。本发明涉及杜仲胶经动态硫化后与热塑性树脂共混制得TPV材料，首先杜仲胶的母炼胶与聚烯烃热塑性树脂制在高温、高剪切力的作用下，母炼胶发生硫化，同时硫化的橡胶相分散在连续的聚烯烃热塑性树脂相中，交联的橡胶颗粒使共混物获得弹性与韧性，形成海—岛结构，可重复加工。其制备方法工艺简单、易于操作，广泛适用于汽车、航空、塑料制品领域。因此，具有较强的推广和应用价值。
【专利说明】
-种杜仲与聚稀轻热塑性树脂制备TPV材料的方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种制备TPV材料的方法，特别是设及一种杜仲与聚締控热塑性树脂 制备TPV材料的方法。
【背景技术】
[0002] 我国天然杜仲资源丰富，自然分布在湘、駭、川、陕、鄂、豫等地山区，近20年来，国 家大力推广人工种植，种植范围扩大到南起两广，北至吉林，西达新疆，可种植范围远远超 过了天然橡胶树，目前种植面积已逾300万亩。
[0003] 杜仲橡胶的化学成分是反-1,4-聚异戊二締，是己西橡胶的成分顺-1,4-聚异戊二 締的同分异构体，它们的物理性质大不相同。杜仲胶在室溫时是皮革状的坚初物质，纯杜 仲橡胶为无色，商品胶则带有各种颜色。纯杜仲橡胶在l〇°C时结晶，40~50°C开始表现有弹 性，易伸长，IOCTC软化，具有可塑性，冷却后可恢复原来的性质。其软化点与可塑性随树脂 含量而异。天然胶链段较柔软、在常溫下不结晶和有弹性。与天然胶比较，杜仲橡胶链段排 列整齐，柔顺性差，在常溫下呈结晶状态，无弹性，为硬质固体。杜仲橡胶是橡胶和塑料间的 过渡体，它具有橡塑二重性，又有它们所没有的特性。杜仲胶在空气中易氧化变脆，故在制 备杜仲胶时应加入抗氧剂，与氯酸钢接触发生氯化反应。在常溫下，杜仲橡胶能溶于多种芳 香控，易溶于氯化控，在加热时部分溶于脂肪族溶剂，在丙酬和乙醇中溶解很少，不溶于水 和多数醋类，也不易溶于汽油。
[0004] 在中度交联时，杜仲橡胶是一种热塑性弹性体。密封性优于NR，可作为低溫形状记 忆材料。在高度交联时，它是物理性能和化学性能都优于=叶橡胶的弹性体。它的加工性、 粘合性、动态疲劳性和电绝缘性都优于天然胶。由于它具有双键，又有优良的共混加工性 能，所得到各种性能不同，用途各异的材料。
[0005] 热塑性树脂加热时变软W至流动，冷却变硬，运种过程是可逆的，可W反复进行。 聚乙締、聚丙締、聚氯乙締、聚苯乙締、聚甲醒，聚碳酸醋，聚酷胺、丙締酸类塑料、其它聚締 控及其共聚物、聚讽、聚苯酸，氯化聚酸等热塑性塑料。热塑性塑料中树脂分子链都是线型 或带支链的结构，分子链之间无化学键产生，加热时软化流动，冷却变硬的过程是物理变 化。
[0006] 热塑性树脂存在的问题是初性、弹性、伸长率低，缓冲吸能性能不高。
[0007] 近年来的研究发现，采用动态硫化的方法杜仲胶可W与热塑性树脂开发热塑性 TPV材料，改善了塑料初性，同时，方便了加工。
【发明内容】
[000引本发明的目的在于提供一种杜仲与聚締控热塑性树脂制备TPV材料的方法，本发 明W杜仲胶硫化胶为分散相，聚締控热塑性树脂为连续相，制得TPV力学效果明显。在一定 的增初条件下，该材料具有优异抗冲击性能、较高的烙点和维卡软化溫度。适用于汽车、航 空、机械等广泛的领域，其制备方法工艺简单、易于操作。
[0009] 本发明的目的是通过W下技术方案实现的： 一种杜仲与聚締控热塑性树脂制备TPV材料的方法，所述方法包括W下过程： (1) W杜仲胶为原料与聚締控热塑性树脂制备TPV材料，按W下配比进行混料:杜仲胶 10-90份，聚締控热塑性树脂90-10份;橡胶助剂硬脂酸(SA)3-6份、氧化锋(Zn0)4-10、防老 剂401 ONa 1 -4份、抗氧剂3-8份、软化剂4-10份、促进剂1 -5份和硫横(S) 1 -8份； (2) 将杜仲胶(50°C烘干24小时）与助剂共混； (3) 将共混物按常规工艺在开炼机、密炼机、挤出机动态硫化造粒或切片； (4) 将造粒、切片共混物进行注射成型； (5) 将造粒、切片共混物进行模压成型。
[0010] 所述的一种杜仲与聚締控热塑性树脂制备TPV材料的方法，所述杜仲胶来源于杜 仲植物中的叶、皮W及果翅所含的杜仲胶提取物，数均分子量在10-50万，分子量分布指数 PI值1.5-3。
[0011] 所述的一种杜仲与聚締控热塑性树脂制备TPV材料的方法，所述聚締控热塑性树 脂包含聚乙締、聚丙締、聚氯乙締、聚苯乙締、聚甲醒，聚碳酸醋，聚酷胺塑料、其它聚締控及 其共聚物、聚讽、聚苯酸，氯化聚酸。
[0012] 所述的一种杜仲与聚締控热塑性树脂制备TPV材料的方法，所述硫化促进剂由促 进剂TMTD、促进剂NOBS、促进剂CZ、促进剂DM、促进剂M、促进剂NSW及含硫化合物DTDM中的 两种或两种W上组成。
[0013] 所述的一种杜仲与聚締控热塑性树脂制备TPV材料的方法，所述防老剂由防老剂 4010、防老剂4010NA、防老剂RD、防老剂4020、防老剂D中的一种或多种组成，其他添加剂为 常规加工助剂，抗氧剂为塑料加工通用的一种。
[0014] 所述的一种杜仲与聚締控热塑性树脂制备TPV材料的方法，所述软化剂为芳控油、 石蜡油、环烧油、石油树脂、石蜡中的一种。 所述的一种杜仲与聚締控热塑性树脂制备TPV材料的方法，所述共混物按常规工艺挤 出，造粒、密炼机、开炼机加工切片;将所制备的共混物颗粒在50°C的烘箱内烘4小时。
[0015] 所述的一种杜仲与聚締控热塑性树脂制备TPV材料的方法，所述将造粒共混物进 行常规工艺注射成型，溫度90°C-230°C。
[0016] 所述的一种杜仲与聚締控热塑性树脂制备TPV材料的方法，所述共混物进行常规 工艺模压成型，溫度100°C-18(TC。
[0017] 本发明的优点与效果是： 本发明制得TPV性能较热塑性树脂增初效果明显，硫化杜仲胶的分散相阻碍聚締控热 塑性树脂银纹剪切带的快速增长(如进行标准的悬臂梁冲击实验），获得的弹性与增初效果 非常明显。在一定的制备条件下，该TPV具有优异抗冲击性能、弹性、较高的烙点和维卡软化 溫度，并且可W重复加工。适用于非常广泛汽车、塑料制品的领域。其制备方法工艺简单、易 于操作。因此，具有较强的推广和应用价值。
【附图说明】
[0018] 图1 TPV的拉伸强度和杜仲胶用量的关系图； 图2 TPV的缺口冲击强度和杜仲胶用量的关系图； 图3 TPV的断裂伸长率和杜仲胶用量的关系图； 图4 TPV的硬度和杜仲胶用量的关系图。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合实施例对本发明进行详细说明。
[0020] 本发明将杜仲胶与聚締控热塑性树脂共混，经开炼机、密炼机或挤出机动态硫化、 造粒与注射机注射或模压制得的TPV，材料具有较好的加工性和初性，本发明W杜仲胶硫化 胶为分散相，聚締控热塑性树脂为连续相，制得TPV力学效果明显。在一定的增初条件下，该 材料具有优异抗冲击性能、较高的烙点和维卡软化溫度。适用于汽车、航空、机械等广泛的 领域，其制备方法工艺简单、易于操作。
[0021] 具体步骤为： 先将杜仲胶置于烘箱中干燥，然后在漉筒溫度约为60°C左右的开炼机或密炼机进行塑 炼，在塑炼的过程中，依次加入硬脂酸(SA)、氧化锋(ZnO)、防老剂、抗氧剂、软化剂、促进剂、 和硫横(S)，制得杜仲胶母炼胶。将杜仲胶母炼胶制成粒状，按照一定的比例与聚締控热塑 性树脂一起投入到双螺杆挤出机的料筒中，通过双螺杆挤出机的高溫和高强度的剪切力来 进行动态硫化，控制挤出机加热段溫度和机头溫度W及螺杆转速为l(K)r/min，挤出后用水 冷却，干燥，使用造粒机将制成的杜仲胶硫化胶/聚締控热塑性树脂共混物造粒。共混物的 成型是在注塑机上进行的，将粒状共混物从注射机的料斗送进加热的料筒，经加热烙化呈 流动状态后，由螺杆的推动，使其通过料筒前端的喷嘴注入闭合塑模中，经冷却固化后，审U 得审。品。 实施例
[0022] (1)将天然杜仲粗胶低溫烘干巧(TC干燥24小时）。
[0023] (2)按W下配比进行混料:杜仲胶0-70份，W5份为变量，聚締控热塑性树脂100-30 份。其他为橡胶、塑料加工助剂(见表1配方举例）。
[0024] (3)将杜仲胶与热塑性树脂的共混物挤出（工艺条件依照表1)，动态硫化、造粒。
[0025] (4)将杜仲胶与热塑性树脂的共混TPV颗粒用注塑机注塑或模压(工艺条件依照表 2)出被测试样。
[0026] 巧)主要力学性能见图1、图2、图3、图4。
[0027] 棄1出输耐市进俩I
【主权项】
1. 一种杜仲与聚烯烃热塑性树脂制备TPV材料的方法，其特征在于，所述方法包括以下 过程： (1)以杜仲胶为原料与聚烯烃热塑性树脂制备TPV材料，按以下配比进行混料:杜仲胶 10-90份，聚烯烃热塑性树脂90-10份;橡胶助剂硬脂酸(SA)3-6份、氧化锌(Zn0)4-10、防老 剂401 ONa 1 -4份、抗氧剂3-8份、软化剂4-10份、促进剂1 -5份和硫磺(S) 1 -8份； (2 )将杜仲胶(50 °C烘干24小时）与助剂共混； (3 )将共混物按常规工艺在开炼机、密炼机、挤出机动态硫化造粒或切片； (4) 将造粒、切片共混物进行注射成型； (5) 将造粒、切片共混物进行模压成型。2. 根据权利要求1所述的一种杜仲与聚烯烃热塑性树脂制备TPV材料的方法，其特征在 于，所述杜仲胶来源于杜仲植物中的叶、皮以及果翘所含的杜仲胶提取物，数均分子量在 10-50万，分子量分布指数PI值1.5-3。3. 根据权利要求1所述的一种杜仲与聚烯烃热塑性树脂制备TPV材料的方法，其特征在 于，所述聚烯烃热塑性树脂包含聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛，聚碳酸酯，聚 酰胺塑料、其它聚烯烃及其共聚物、聚讽、聚苯醚，氯化聚醚。4. 根据权利要求1所述的一种杜仲与聚烯烃热塑性树脂制备TPV材料的方法，其特征在 于，所述硫化促进剂由促进剂TMTD、促进剂NOBS、促进剂CZ、促进剂DM、促进剂M、促进剂NS以 及含硫化合物DTDM中的两种或两种以上组成。5. 根据权利要求1所述的一种杜仲与聚烯烃热塑性树脂制备TPV材料的方法，其特征在 于，所述防老剂由防老剂4010、防老剂4010NA、防老剂RD、防老剂4020、防老剂D中的一种或 多种组成，其他添加剂为常规加工助剂，抗氧剂为塑料加工通用的一种。6. 根据权利要求1所述的一种杜仲与聚烯烃热塑性树脂制备TPV材料的方法，其特征在 于，所述软化剂为芳烃油、石蜡油、环烷油、石油树脂、石蜡中的一种。7. 根据权利要求1所述的一种杜仲与聚烯烃热塑性树脂制备TPV材料的方法，其特征在 于，所述共混物按常规工艺挤出，造粒、密炼机、开炼机加工切片;将所制备的共混物颗粒在 50 °C的烘箱内烘4小时。8. 根据权利要求1所述的一种杜仲与聚烯烃热塑性树脂制备TPV材料的方法，其特征在 于，所述将造粒共混物进行常规工艺注射成型，温度90°C-230°C。9. 根据权利要求1所述的一种杜仲与聚烯烃热塑性树脂制备TPV材料的方法，其特征在 于，所述共混物进行常规工艺模压成型，温度l〇〇°C-180°C。
【文档编号】C08K13/02GK105837867SQ201610223575
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年4月12日
【发明人】方庆红, 张洵箐
【申请人】沈阳化工大学