一種耐油熱塑性彈性體及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及動態(tài)硫化熱塑性彈性體領(lǐng)域，具體設(shè)及一種耐油熱塑性彈性體及其制 備方法。本發(fā)明的耐油熱塑性彈性體能夠適用于有耐油需要的領(lǐng)域，如電動汽車充電粧、電 纜護(hù)套絕緣W及汽車變速桿護(hù)套等密封材料等領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 熱塑性硫化橡膠（英文名Thermoplastic化Icanizate)，又稱動態(tài)硫化熱塑性彈 性體，簡稱TPV。它是一種將可W硫化交聯(lián)的橡膠與聚丙締共混動態(tài)硫化成的熱塑性彈性 體，是快速發(fā)展的一種環(huán)保新材料，兼具傳統(tǒng)橡膠的高彈性和聚丙締樹脂的熱塑加工性能， 具有環(huán)保無毒安全、硬度范圍廣、優(yōu)良的著色性等優(yōu)點(diǎn)，耐候性、抗疲勞和耐溫性較好。作為 一種節(jié)能環(huán)保的橡膠新型原料，熱塑性彈性體材料的發(fā)展前景十分看好。
[0003] 但是現(xiàn)有熱塑性彈性體普遍存在耐油性較差的現(xiàn)象，主要原因是所用的橡膠如= 元己丙橡膠，了苯橡膠是非極性大分子，本身極易吸收油。一般彈性體耐油性均在100%W 上(體積膨脹百分比，ASTM3#油100°C，2化），難W達(dá)到高質(zhì)量產(chǎn)品的性能要求，限制了其 商業(yè)應(yīng)用，例如用于汽車方面的護(hù)套需要彈性體具備良好的耐油性，否則經(jīng)過長時(shí)間高溫、 汽油浸泡，性能便會顯著降低，縮短使用壽命。因此，制備一種高性能的動態(tài)硫化熱塑性彈 性體材料，對于擴(kuò)大該材料的適用范圍，促進(jìn)推廣是十分必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供一種耐油動態(tài)硫化熱塑性彈性體及其制備方法，目的是解決現(xiàn)有的熱 塑性彈性體存在的耐油性較差的問題。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一種耐油熱塑性彈性體采用的技術(shù)方案是；一種耐油熱 塑性彈性體，原料配方主要由下列重量份的材料組成； 橡膠 100份； 聚丙締 40~120份； 填料 10 ~ 30份； 橡膠油 20 ~ 120份； 耐油助劑 5 ~ 15份； 交聯(lián)劑 0. 2 ~ 4. 0份； 交聯(lián)助劑 0. 2 ~ 4. 0份； 其中： (1)所述橡膠中，橡膠是=元己丙橡膠或了苯橡膠，=元己丙橡膠由=種單體共聚反應(yīng) 合成，第一單體為己締，其重量含量為=種單體總重量的50%~75%，第二單體為丙締，其重 量含量為=種單體總重量的20%~35%，第=單體為己叉降冰片締，其重量含量為=種單體 總重量的5%~15%，所述S元己丙橡膠的口巧粘度為20~100 口巧值；所述了苯橡膠是含有 能夠自由基交聯(lián)的官能基團(tuán)的特種了苯橡膠； (2) 所述聚丙締為丙締的均聚物，或是己締和丙締的共聚物，烙融指數(shù)為0. 2到30. 0克 /1〇分鐘； (3) 所述填料選自滑石粉、膨潤±、超細(xì)碳酸巧W及高嶺±中的任意一種； (4) 所述橡膠油為白油、石蠟油或環(huán)燒油，其在40°C條件下的運(yùn)動黏度在40平方毫米 /秒~400平方毫米/秒之間； (5) 所述耐油助劑是己內(nèi)醋改性甲基丙締酸醋或己內(nèi)醋改性丙締酸醋，其結(jié)構(gòu)如下：
其中，n=l~4,R為H或邸3;當(dāng)R為H時(shí)，所述耐油助劑是己內(nèi)醋改性丙締酸醋，當(dāng)R為C&時(shí)，所述耐油助劑是己內(nèi)醋改性甲基丙締酸醋； (6) 所述交聯(lián)劑為有機(jī)過氧化物，該有機(jī)過氧化物選自下列化合物中的一種： 2, 5-雙(特了基過氧化）-2, 5-二甲基-3-己訣； 2, 5-雙(特了基過氧化）-2, 5-二甲基己燒； 過氧化二異丙苯； 叔了基過氧化異丙基碳酸脂； 叔了基異丙苯過氧化物； 二-(叔了基過氧異丙基）苯； (7) 所述交聯(lián)助劑選自下列化合物中的一種： 二苯甲燒雙馬來酷亞胺； 1，6-己二醇雙丙締酸醋； N，N-間苯撐雙馬來酷亞胺； S甲氧基丙烷S甲基丙締酸醋。
[0006] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一種耐油熱塑性彈性體的制備方法采用的技術(shù)方案 是；將上述所述的耐油熱塑性彈性體所述原料配方中的材料按照各自的重量份數(shù)配好 后，先送入密煉機(jī)中進(jìn)行密煉得到混合物，其中，所述密煉機(jī)的工藝參數(shù)為；轉(zhuǎn)子的速比為 1 : 1. 1~1 : 1. 18,溫度為150°C~220°C;然后，將所述混合物送入雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行動 態(tài)硫化造粒加工，其中，所述雙螺桿擠出機(jī)的工藝參數(shù)為；螺桿長徑比為38~58 ;1，螺桿轉(zhuǎn) 速為200~500轉(zhuǎn)/分鐘，螺桿溫度為140°C~220°C。
[0007] 上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下： 1. 上述方案中，較佳的方案是所述=元己丙橡膠為下列橡膠中的任意一種；=井化學(xué) 的商品牌號為EPT3092PM的S元己丙橡膠，吉林化學(xué)的商品牌號為EPDMJ-3080PS元 己丙橡膠，美國?？松纳唐放铺枮镋PDM700UEPDM5604W及EPDM8800的S元己丙橡 膠，韓國SK的商品牌號為EPDMS505和EPDMS5206F的S元己丙橡膠；了苯橡膠是含有能 夠自由基交聯(lián)的官能基團(tuán)的特種了苯橡膠，如日本旭化成的商品牌號為N510和N504的了 苯橡膠，寧波歐瑞特的商品牌號為C-5001、C-6504W及C-6503 了苯橡膠等； 2. 上述方案中，較佳的方案是所述原料配方中還包含0. 1~1. 5重量份的抗氧劑，所述 抗氧劑選擇下列材料中的一種，或者至少兩種按任意比例的組合： 四[0 -化5-二叔了基-4-哲基苯基）丙酸]季戊四醇醋(抗氧劑1010); 0 - (3, 5-二叔了基-4-哲基苯基）丙酸十八醇醋(抗氧劑1076 ); 2, 6-二叔了基對甲酪(抗氧劑264); 1，1，3-S(2-甲基-4-哲基-5-叔了基苯基）了燒(抗氧劑CA); 2, 2-亞甲基雙（4-甲基-6-叔了基苯酪）（抗氧劑2246)。
[000引3.上述方案中，較佳的方案是所述原料配方中還包含0. 1~1. 5重量份的抗紫外 線劑，所述抗紫外線劑選擇下列材料中的一種，或者至少兩種按任意比例的組合： 2-( 2'-哲基-3'5'-二叔了基苯基)-5-氯代苯并S挫(商品名；紫外線吸收劑UV-327); 2- (2' -哲基-3' -叔了基-5'-甲基苯基）-5-氯代苯并立挫(商品名；紫外線吸收 劑UV-326); 2-哲基-4-正辛氧基二苯甲酬(商品名；紫外線吸收劑UV-531); 2-哲基-4-甲氧基二苯甲酬饋品名；紫外線吸收劑UV-9)。
[0009] 4.上述方案中，n巧粘度是衡量橡膠平均分子量及可塑性的一個(gè)指標(biāo)，n巧粘度 用口巧粘度計(jì)測量?？谇烧扯扔?jì)是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)子，W恒定的轉(zhuǎn)速(一般2轉(zhuǎn)/分)，在試樣 中轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動所受到的剪切阻力大小與試樣在硫化過程中的粘度變化有關(guān)，可通過測 力裝置顯示在W口巧為單位的刻度盤上，W相同時(shí)間間隔讀取數(shù)值可作出口巧硫化曲線。 口巧粘度的單位為（Z1+4,125°C)，按照GB1232標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，n巧(轉(zhuǎn)動)粘度W符號Z125°C 1+4表示。其中Z表示轉(zhuǎn)動粘度值；1表示預(yù)熱時(shí)間為Imin;4表示轉(zhuǎn)動時(shí)間為4min;125°C 表示試驗(yàn)溫度為125°C，習(xí)慣上常WML125°C1+4表示口巧粘度（GB/T1233 - 2008《未硫 化橡膠初期硫化特性的測定用圓盤剪切黏度計(jì)進(jìn)行測定》）。本發(fā)明的所述=元己丙橡膠 的口巧粘度（ML1+4,125°C)在20到100之間。
[0010] 5.上述方案中，烙融指數(shù)（Melting Index, MI);熱塑性塑料在一定溫度和壓力 下，烙體在十分鐘內(nèi)通過標(biāo)準(zhǔn)毛細(xì)管的重量值，W(g/l〇min)來表示。
[0011] 6.上述方案中，在國際單位制中，運(yùn)動粘度單位為斯，即每秒平方米（mVS)，實(shí)際 測定中常用厘斯（cst)，表示厘斯的單位為每秒平方毫米（即lcst=lmmVS)。運(yùn)動粘度廣 泛用于測定噴氣燃料油、柴油、潤滑油等液體石油產(chǎn)品深色石油產(chǎn)品、使用后的潤滑油、原 油等的粘度，運(yùn)動粘度的測定采用逆流法。
[0012] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一種耐油熱塑性彈性體的制備方法采用的技術(shù)方案是： 將所述原料配方中的材料按照各自的重量份數(shù)配好后，先送入密煉機(jī)中進(jìn)行密煉得到混 合物，其中，所述密煉機(jī)的工藝參數(shù)為；轉(zhuǎn)子的速比為1 : 1.1~1 : 1.18,溫度為150°C~ 220°C;然后，將所述混合物送入雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行動態(tài)硫化造粒加工，其中，所述雙螺桿 擠出機(jī)的工藝參數(shù)為；螺桿長徑比為38~58,螺桿轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘~500轉(zhuǎn)/分鐘， 螺桿溫度為140°C~220°C。
[0013] 本發(fā)明設(shè)計(jì)原理：在動態(tài)硫化熱塑性彈性體體系中加入極性分子己內(nèi)醋改性（甲 基）丙締酸醋，該丙締酸醋經(jīng)過過氧化物自由基引發(fā)接枝到橡膠大分子上，使得橡膠分子的 極性提高，因而吸收非極性油的能力就降低，從而耐油性就提高。
[0014] 由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果；本發(fā)明制 得的熱塑性彈性體的耐油性顯著提高，其體積溶脹百分比可W降低25%W上。（耐油性的試 驗(yàn)條件為：耐油試驗(yàn)用油為ASTM3#油，在100°C下維持24小時(shí)。）。
【具體實(shí)施