热塑性弹性复合体及其制备方法和在制备汽车底护板中的应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及热塑性弹性体领域，具体涉及一种热塑性弹性复合体及其制备方法和 在制备汽车底护板中的应用。
【背景技术】
[0002] 密封材料广泛应用于建筑与汽车等领域，可以防雨和防风笛噪声的侵入，还可以 起到减震、防尘、改善舒适性的作用。以往技术中，一般采用聚氯乙烯(PVC)材料用作密封材 料，但PVC材料在低温下手感发硬，且PVC材料内含有一些毒性添加剂和增塑剂，可能渗出或 气化，会干扰生物内分泌，也会增加致癌风险，焚化PVC垃圾会产生致癌的二噁英而污染大 气，存在环保问题。而在过去几年中，二次注塑的成型方式应用的越发普遍，在汽车中很多 制件都采用该种方式成型，特别是在汽车中应用最广泛的塑料品种-聚丙烯，采用该种方式 成型的制件尤为突出，如导水槽，底护板，座椅护板等。而聚氯乙烯由于相容性的问题，无法 在该方面有所建树。
[0003] 部分直接采用聚乙烯注塑得到的密封件，低温柔顺性好，但在低温(-40摄氏度以 下）下部分制件尺寸会发生改变，对后续的装配造成困扰。采用三元乙丙橡胶热固化，虽然 各方面性能优异，但其整体的生产投入大、工艺复杂，生产成本过大。这两者同样无法应用 与聚丙烯二次成型用途上。
[0004] 热塑性硫化胶(TPV)各方面性能优异，能够与聚丙烯材料进行二次成型。但是整体 的生产投入大、工艺复杂，单价较高。
[0005] 申请公布号为CN 101845195A(申请号为201010166515.0)的中国发明专利申请公 开了一种耐磨热塑性弹性体及其制备方法，该耐磨热塑性弹性体包括如下质量百分比的原 料:基体树脂10%~80%、填充油0~42 %、母料10 %~60 %、热塑性树脂0~20 %、矿物填充 剂0~30%、偶联剂0~1.5%、加工助剂0.1~2%、稳定剂0.1%~2%，其中所述的母料由如 下重量百分比的原料制成:载体树脂50 %~80 %、相容剂0~30 %、耐磨剂5 %~20 %、无机 纳米粒子4%~25%:所述的基体树脂选自苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、氢化苯乙 烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或两种;所述的填充油选自闪点大于200°C的饱和 直链烷烃油、闪点大于200°C的环烷烃油中的一种或两种:所述的热塑性树脂选自聚丙烯、 聚乙烯、聚苯乙烯中的一种或至少两种，所述的矿物填充剂选自滑石粉、碳酸钙、高岭土、云 母粉、硅灰石中的一种或至少两种。该技术方案虽然一定程度上解决了热塑性弹性体耐磨 性差的问题，得到了一种耐磨的热塑性弹性体材料，但是其耐高温耐低温性较差。
[0006] 本发明通过对热塑性性弹性体原料进行优选与配合，制备了各方面性能优异，生 产投入低，工艺简单，单价较低的热塑性弹性体组合物，并将该组合物成功应用于汽车底护 板产品。
【发明内容】
[0007] 本发明提供了一种热塑性弹性复合体及其制备方法和在制备汽车底护板中的应 用，该热塑性弹性复合体能够单独成形，也能够与聚丙烯材料进行二次成型，具有良好的耐 低温性、耐高温压缩性、优异的力学性能以及与聚丙烯良好的粘结能力。
[0008] 一种热塑性弹性复合体，由以下重量百分比的原料制成： 基体树脂 10%~50%; 填充油 15~50%; 热塑性弹性体 20%~60%; 矿物填充剂 0~20%;
[0009] 粘结增强剂 2~15%; 特种助剂 0~5%; 加工助剂 0%~5%; 稳定剂 0.1 %~5%。
[001 0]本发明通过热塑性弹性体、基体树脂品种、助剂种类，并对其进行合理配比，充分 挥脱得到热塑性弹性复合体（即汽车底护板用热塑性弹性体），其在高低温条件下尺寸稳 定，具有较好的耐低温性和耐高温性，能够与聚丙烯产品进行二次成型，现用于汽车底护 板，具有广阔的市场前景与应用价值。
[0011] 为了取得更好的发明效果，以下作为本发明的优选：
[0012] 所述的热塑性弹性复合体，由以下重量百分比的原料制成： 基体树脂 10%~50%;
[0013] 填充油 15:~50%; 热塑性弹性体 20%~60%; 矿物填充剂 5~20%; 粘结增强剂 2~15%;
[0014] 特种助剂 0~5%; 加工助剂 0:%~5%/; 稳定剂 0.1%~5%。
[0015] 矿物填充剂粒子能进一步进行尺寸稳定，得到的热塑性弹性复合体（即汽车底护 板用热塑性弹性体)其性能有了一定的提升，可见矿物填充剂可促使本发明的热塑性弹性 复合体具有更好的耐低温性和耐高温性，能够更好地与聚丙烯产品进行二次成型。
[0016] 更进一步优选，所述的热塑性弹性复合体，由以下重量百分比的原料制成： 基体树脂 15%~30%; 填充油 25~35%; 热塑性弹性体 24%~40%; 矿物填充剂 5~20%;
[0017] 粘结增强剂 3~10%; 特种助剂 0.5~3%; 加工助剂 0%~5%; 稳定剂 0.1%~5%。
[0018]特种助剂的增加，能够与其他成分发挥出协同作用，大幅度提高本发明热塑性弹 性复合体的性能。
[0019] 所述的基体树脂为聚丙烯。聚丙烯可具体选用埃克森美孚生产的PP 1304E3,台塑 宁波生产的PP 3015、PP 1120,上海石化生产的K4818、GM1600E，Y2600T，韩国SK生产的PP R380Y、PP R370Y，台化的K7025、K4535、K1085等牌号的市售产品中的一种或多种。基体树脂 可以根据实际需要具体选择。
[0020] 所述的填充油为闪点大于200°C的饱和直链烷烃油、闪点大于200°C的环烷烃油中 的一种或两种，热稳定性好。填充油具体可选用美国太阳石(SUNPAR)生产的150,韩国双龙 生产的150SN，250SN，日本出光（Idemitsu)生产的PW-90,克拉玛依生产的KN4020,河北科苑 生产的KP6025、KP6030等市售产品中的一种或多种。
[0021]所述的热塑性弹性体选自苯乙烯类弹性体、三元乙丙橡胶(EPDM)、乙烯-辛烯共聚 物弹性体(POE)、热塑性硫化橡胶(TPV)中的一种或至少两种。苯乙烯类弹性体可选用苯乙 烯(S)-乙烯(E)/丁烯(B)-苯乙烯（S)构成的嵌段共聚物（SEBS)，苯乙烯（S)-乙烯(E)/丙烯 (P)-苯乙烯（S)构成的嵌段共聚物（SEPS)，苯乙烯（S)-乙烯(E)/乙烯(E)/丙烯(P)-苯乙烯 (S)构成的嵌段共聚物（SEEPS) ;SEBS可具体选用科腾（KRATON)生产的SEBS 615USEBS 1633、SEBS 1654、SEBS 1650、SEBS MD6944,台橡股份SEBS6151、SEBS6159,岳阳石化生产的 SEBS 602、SEBS 503等市售产品中的一种或多种；SEPS可具体选用可乐丽(Kuraray)的 2005，2007; SEEPS可具体选用可乐丽(Kuraray)的4055，4077，4099;三元乙丙橡胶可具体选 用三井化学生产的EPDM 3062EM、EPDM 3072EM、EPDM 3090E等市售产品中的一种或多种；乙 烯-辛烯共聚物弹性体可具体选用埃克森美孚生产的POE 0203、P0E 0201;美国陶氏生产的 P0E9807、P0E9817等市售产品中的一种或多种；热塑性硫化橡胶可具体选用山都平 (Santoprene)的TPV 101-84、TPV 101-80、TPV201-64、TPV201-35、TPV201-55、TPV8211-55 等市售产品中的一种或多种。
[0022]所述的矿物填充剂为滑石粉、碳酸钙、高岭土、云母粉、硅灰石、纳米蒙托土中的一 种或两种以上(包括两种）。可选用国内生产厂家如:桂林天城、江苏立达、大连亚泰、辽宁海 城、浙江丰宏等多家公司的产品。
[0023]所述的特种助剂为引发剂、扩链剂等中的一种或两种。作为优选，所述的特种助剂 为引发剂和扩链剂的混合物，其质量比为1:1，所述的引发剂为双二五硫化剂，上述的引发 剂和扩链剂能够产生协同作用，能够大幅度提高本发明热塑性弹性复合体的性能。特种助 剂可具体选用如双二五硫化剂（引发剂）、CHEM CORD CM-3020(扩链剂）、Celymer?MDA(扩链 剂）、Ce lymer?2160 (扩链剂）、Hi p Iami de HP 101 (扩链剂）等产品。
[0024]所述的粘结增强剂剂为丙烯基共聚物、萜烯树脂、石油树脂中的一种或两种以上 (包括两种）。例如，可具体选用埃克森美孚公司的VistamaX6202、浙江恒河石油股份有限公 司的C5加氢石油树脂等牌号市售产品中的至少一种。
[0025]所述的加工助剂为脂肪酸、脂肪酸盐、脂肪酸酰胺、聚乙烯蜡、聚四氟乙烯、聚硅酮 类物质中的一种或两种以上(包括两种）。例如，可具体选用硬酯酸、硬酯酸钙、硬酯酸锌、硅 酮粉、硅酮母粒、有机改性硅酮、芥酸酰胺、油酸酰胺、聚四氟乙烯等市售产品中的至少一 种。作为优选，所述的加工助剂为油酸酰胺，其含量为〇. 1 %~1 %。
[0026] 所述的稳定剂为含二苯甲酮官能团化合物稳定剂（即二苯甲酮类稳定剂）、受阻酚 类稳定剂、亚磷酸酯类稳定剂、受阻胺类稳定剂中的一种或两种以上(包括两种）。例如，可 具体选用汽巴精化公司产品的UV-531、1010、168、1076、1024等牌号市售产品中的至少一 种。
[0027] 本发明还提供了一种热塑性弹性复合体的制备方法，具有操作简单、操作性强、适 于工业化生产的优点。
[0028] 所述的热塑性弹性复合体的制备方法，包括如下步骤：
[0029] 将热塑性弹性体与填充油充分混合均匀，待填充油被热塑性弹性体完全吸干后加 入基体树脂，再加入矿物填充剂，在搅拌过程中加入粘结增强剂和特种助剂，再加入加工助 剂和稳定剂，混合均匀后送入双螺杆挤出机中挤出造粒，经过热风循环挥脱(在造粒过程中 采用双真空抽吸，真空压力保持在0.08MPA，造粒后的产品粒子在热鼓风烘箱中进行4小时 的换气循环），最终制得热塑性弹性复合体(即汽车底护板用热塑性弹性体）。
[0030] 作为优选：
[0031] 所述的双螺杆挤出机的转速为200转/分钟~900转/分钟。
[0032]所述的双螺杆挤出机的各段螺杆温度为160°C~240°C，各段螺杆的温度可以相同 也可以不同。
[0033]所述的双螺杆挤出机可选用本领域常用的设备。
[0034] 本发明所制备的热塑性弹性复合体，该热塑性弹性复合体能够单独成形，也能够 与聚丙烯材料进行二次成型，具有良好的耐低温性、耐高温压缩性、优异的力学性能以及与 聚丙烯良好的粘结能力，可用于制备汽车底护板，该汽车底护板弹性回复好，制件平整，长 期高温老化性能损失小。
[0035] 与现有技术相比，本发明具有如下优点：
[0036] 本发明可