一种汽车用可再生注塑级TPV材料的制备方法与流程

本发明属于高分子材料，具体涉及一种汽车用可再生注塑级tpv材料的制备方法。

背景技术：

1、工业发展至今，汽车零部件行业的加工手段发展越发成熟，热塑性硫化橡胶(tpv)可进行不同程度的吹塑成型，有着高效、连续、普适性等优势，具备优异的弹性、耐候、耐低温、耐老化、耐挠曲、耐臭氧和化学品性能，其挤出或注塑成型得到的产品已经十分常见。但是目前tpv的原料大部分都来源于化石资源，在化石资源和环境问题日趋严峻的背景下，大众、宝马等各大主机厂都设立了相应的目标，可再生材料以其污染少、可循环性、节能减排性等优势受到了各车企的青睐，同时部分主机厂(如volvo等)也制定了相应的可再生材料的需求目标。因此，可再生tpv材料的开发已成为未来tpv研发的趋势。

2、近几年，不少高校、企业等开展了可再生材料的研发工作，如pcr pp、pcr pp+gf20/30、pcr pc等可再生材料，这些可再生材料都仅仅应用在塑料材料领域，极少应用在tpv材料上。究其原因，主要分为两大方面：一方面目前开发的可再生材料并不完全适合tpv材料的制备工艺，另一方面可再生材料的原材料获取、老化性能差、气味较大等缺陷限制了其在汽车用tpv材料上的应用。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对上述技术问题，提供一种汽车用可再生注塑级tpv材料的制备方法，可以显著提高tpv材料的耐老化性能，并减轻材料的气味，得到可再生注塑级tpv材料。

2、本发明技术方案中汽车用可再生注塑级tpv材料的制备方法，包括以下步骤：

3、(1)将可再生pp、epdm和色母粒子喂入双螺杆挤出机中，再将石蜡油注入螺杆中，混合造粒得到半成品母料；

4、(2)将半成品母料与硫化剂、复合稳定剂和除味剂喂入双螺杆挤出机中，动态硫化、真空脱挥后挤出造粒得到成品粒子，再进行烘干除味。

5、通过使用高品质可再生pp材料替代常规石油基pp材料，节能减排，利于目标的实现，同时添加抗氧化剂改善tpv材料的耐老化性能，并加入除味剂通过真空脱挥减少了tpv材料的气味，最终所得可再生tpv材料满足汽车用tpv材料的性能要求，也有助于实现可再生tpv材料的工业化应用。

6、进一步地，步骤(1)中可再生pp、epdm、石蜡油和色母粒子的添加量分别为10～35份、25～50份、35～50份、1～5份。

7、优选地，步骤(1)中石蜡油经过模温机加热至80～120℃。

8、进一步地，步骤(1)中双螺杆挤出机混合造粒时的温度为200～250℃。

9、进一步地，步骤(2)中半成品母料与硫化剂、复合稳定剂、除味剂的添加量分别为90～95份、1～10份、1～5份、2～10份。

10、进一步地，硫化剂为过氧化物类硫化剂、醌类硫化剂、胺类硫化剂中的一种或多种，优选为过氧化物类硫化剂。

11、进一步地，复合稳定剂为受阻酚类抗氧剂和受阻胺类光稳定剂按照5～7:3～5的质量比混合。

12、受阻酚类抗氧剂能捕获自由基，生成易产生自由基的过氧化物roor和rooh，受阻胺类光稳定剂可以使roor和rooh失活，防止它们进一步热分解或光解产生自由基，从而提高tpv材料的耐老化性能；同时，受阻胺类光稳定剂的过渡产物烷基羟胺，可以和酚氧自由基反应，使得受阻酚再生，在热氧老化条件下生成较高浓度的氮氧自由基，发挥稳定化作用时生成烷基羟胺，热解或与过氧自由基反应，再生成氮氧自由基，使得复合稳定剂能发挥较长时间的稳定作用，进一步提高tpv材料的耐老化性能。优选地，受阻酚类抗氧剂包括但不限于2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、抗氧剂1010、抗氧剂1076中的一种或多种。

13、进一步地，除味剂为复合胺类除味剂、酚类除味剂、吸附性除味剂、掩蔽除味剂、氧化除味剂、金属盐类除味剂中的一种或多种。

14、进一步地，除味剂为吸附性除味剂和掩蔽除味剂以质量比为1～2:1～2混合。

15、优选地，吸附性除味剂包括但不限于活性炭、竹炭、椰维炭中的一种或多种。

16、优选地，掩蔽除味剂包括但不限于芳香油、香叶醇、橙花醇、紫罗兰酮中的一种或多种。

17、进一步地，步骤(2)中双螺杆挤出机的长径比为80～100：1，主机转速为200～400rpm/min。

18、进一步地，步骤(2)中动态硫化的熔融温度为250～300℃，时间为1～2min。

19、进一步地，真空脱挥是通过连接在双螺杆挤出机螺杆上的真空泵进行。

20、通过加入除味剂结合真空脱挥处理，使tpv材料中的气味被除味剂吸附后，真空脱挥排出，降低了tpv材料的气味。

21、进一步地，烘干除味是在80～100℃保温3～5h。

22、本发明还提供一种汽车用可再生注塑级tpv材料，由上述汽车用可再生注塑级tpv材料的制备方法制备得到。

23、相比现有技术，本发明的技术方案具有如下有益效果：

24、(1)本发明先以可再生pp、epdm、色母粒子和石蜡油得到半成品母料，再与硫化剂、除味剂等助剂结合，挤出造粒得到耐老化性能优异、气味较小的汽车用可再生注塑级tpv材料；

25、(2)受阻酚类抗氧剂和受阻胺类光稳定剂复合成复合稳定剂，长时间协同发挥良好的稳定作用，提高了tpv材料的耐老化性能；

26、(3)通过除味剂的加入，结合真空脱挥处理，大大减轻了汽车用可再生注塑级tpv材料的气味；

27、(4)以可再生pp和epdm为基体材料，结合其他添加剂，原料可再生，且节能减排，有助于获得可再生tpv材料；

28、(5)本发明汽车用可再生注塑级tpv材料的制备方法简单易操作，适宜于工业化大规模应用。

技术特征：

1.一种汽车用可再生注塑级tpv材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中可再生pp、epdm、石蜡油和色母粒子的添加量分别为10～35份、25～50份、35～50份、1～5份。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中半成品母料与硫化剂、复合稳定剂、除味剂的添加量分别为90～95份、1～10份、1～5份、2～10份。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，复合稳定剂为受阻酚类抗氧剂和受阻胺类光稳定剂按照5～7:3～5的质量比混合。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，除味剂为复合胺类除味剂、酚类除味剂、吸附性除味剂、掩蔽除味剂、氧化除味剂、金属盐类除味剂中的一种或多种。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，除味剂为吸附性除味剂和掩蔽除味剂以质量比为1～2:1～2混合。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中动态硫化的熔融温度为250～300℃，时间为1～2min。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中真空脱挥是通过连接在双螺杆挤出机螺杆上的真空泵进行。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中烘干除味是在80～100℃保温3～5h。

10.一种汽车用可再生注塑级tpv材料，其特征在于，由权利要求1所述的制备方法制备得到。

技术总结
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种汽车用可再生注塑级TPV材料的制备方法。所述汽车用可再生注塑级TPV材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将可再生PP、EPDM和色母粒子喂入双螺杆挤出机中，再将石蜡油注入螺杆中，混合造粒得到半成品母料；(2)将半成品母料与硫化剂、复合稳定剂和除味剂喂入双螺杆挤出机中，动态硫化、真空脱挥后挤出造粒得到成品粒子，再进行烘干除味。先以可再生PP、EPDM、色母粒子和石蜡油得到半成品母料，再与硫化剂、除味剂等助剂结合，挤出造粒得到耐老化性能优异、气味较小的汽车用可再生注塑级TPV材料。

技术研发人员：王益,张志成,张泽峰,陈晴,胡益男,冉青荣,朱秀祥
受保护的技术使用者：宁波信泰机械有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17