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CN101671450A - 一种耐油、耐低温热塑性弹性体及生产方法 - Google Patents

一种耐油、耐低温热塑性弹性体及生产方法 Download PDF

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CN101671450A CN200910074925A CN200910074925A CN101671450A CN 101671450 A CN101671450 A CN 101671450A CN 200910074925 A CN200910074925 A CN 200910074925A CN 200910074925 A CN200910074925 A CN 200910074925A CN 101671450 A CN101671450 A CN 101671450A
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黄应军
沈辰煌
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Abstract

本发明根据一些分子材料性质相似相容，性质互补，相互改性的机理，提供了一种耐油、耐低温热塑性弹性体及生产方法，包括如下重量份应用比例的：聚氯乙烯X－2000、X－2500、X1300、X－1000其中的一种或几种100份；丁腈胶NBR N41、N33CM、N33M、N26、N18其中一种或几种40－150份；改性剂20－50份，填充剂20－160份，增塑剂70－150份，动态交联剂15－75份、颜料0－5份，助剂8－20份。本发明研制了改性剂，并选择交联剂及温度、转速等工艺条件，使产品达到了耐油、耐低温、耐酸碱、耐老化且比重比同价格的硫化制品小的技术要求。本发明弹性体不仅可生产各种耐油管、绳、电线、电缆，汽车、机动车及建筑铝塑门窗密封条，还可通过吹塑、挤塑、注塑等不同工艺，制造硬度、弹性等多种不同机械性能要求的部件和多种产品。

Description

一种耐油、耐低温热塑性弹性体及生产方法
技术领域
本发明涉及到一种耐油、耐低温热塑性弹性体，尤其适用于线、缆绝缘和护套；汽车及机动车、铝塑门窗密封条及密封件；耐油、耐低温胶管、胶绳、胶棒；注塑、吹塑成型的耐低温、耐油件、油封，属于塑料或橡胶材料技术领域。
背景技术
聚氯乙烯(PVC)跟丁腈胶(尤其是NBR18)具有良好的相容性。PVC拉力强，加工方便；丁腈胶具有优越的耐油和耐低温性能，二者合成共混可达到相互改性和性能相互补充的良好效果。但其耐油性、耐低温性能不能得到显著改善，难以达到高质量制品性能要求。依照传统和经典方法，只能通过硫化工艺，才能制得合成共混硫化制品，否则物料和制品发粘，没有弹性和韧性，没有使用价值。但是，硫化工艺繁杂、投资和费用大，产品本身和生产过程中均造成“三废”排放，造成严重的环境污染，没有发展前景。据国外资料报道，日本等发达国家利用VC单体和NBR单体聚合成“橡塑合金钢”，但企业设备投资太大、产品成本高、售价昂贵，中小企业难以承受。国内有些企业偿试用密炼机和双螺杆挤出机把PVC树脂100重量份和大于40份到100份的丁腈胶经动态硫化制取PVC/NBR合成共混型热塑性弹性体TPVC，同样因工艺条件及选用的动态硫化剂不正确、不适用，而没能达到预期目的，没有能解决物料和制品发粘、韧性差、回弹力低，永久变型性大的缺点和弊病。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是根据一些分子材料性质相似相容，性质互补，相互改性的机理，提供了一种耐油、耐低温热塑性弹性体及生产方法，作为电缆行业、作为线、缆行业，机动车及建筑密封条行业，耐油管、耐油胶绳，油封行业的环保型替代产品。
本发明的技术方案是这样实现的：这种耐油、耐低温热塑性弹性体，其特征在于所述的弹性体包括如下重量份应用比例的：聚氯乙烯X-2000、X-2500、X1300、X-1000其中的一种或几种100份；丁腈胶NBR N41、N33CM、N33M、N26、N18其中一种或几种40-150份；改性剂20-50份，填充剂20-160份，增塑剂70-150份，动态交联剂15-75份、颜料0-5份，助剂8-20份。
所述的耐油、耐低温热塑性弹性体使用的改性剂的组成包括如下重量份应用比例的：塑胶原料SEBS503100份，环烷油160-200份，热稳定剂：硬脂酸锌2份，润滑剂：硬脂酸2份和/或聚乙烯蜡1-2份，抗热氧剂FG 2-3份，抗氧剂1076：1份；紫外线吸收剂UV-531：0.3-0.5份。
所述的耐油、耐低温热塑性弹性体改性剂的组成还包括如下重量份应用比例的：马来酸酐接枝PP 10-50份，聚丙烯PPK8363 10-50份。
所述的耐油、耐低温热塑性弹性体使用的增塑剂包括：邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、环氧大豆油、己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯、52#氯化石蜡中的一种或几种。
所述的耐油、耐低温热塑性弹性体使用的动态交联剂包括：过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基异丙苯、硫化剂双·25、异氰尿酸三烯丙酯、氰尿酸三烯丙酯其中一种或几种。
所述的耐油、耐低温热塑性弹性体使用的颜料包括钛白粉、荧光增白剂，酞菁兰、酞菁绿、立索尔宝红、立索尔大红、金光大红、柠檬黄、永固黄、炭黑其中一种或几种。
所述的耐油、耐低温热塑性弹性体使用的填充料包括白炭黑、煅烧高岭土、轻钙、重钙、滑石粉其中一种或几种。
所述的耐油、耐低温热塑性弹性体使用的助剂包括二盐基亚硫酸铅、三盐基硫酸铅、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸、聚乙烯蜡其中一种或几种。
所述的耐油、耐低温热塑性弹性体的生产方法，其特征包括采用如下步骤制备：
A、按照重量比例备料；
B、首先将聚氯乙烯加入高温搅拌混料机中，开动机器，多次、少量地加入总量85-90％的增塑剂，使增塑剂被聚氯乙烯树脂充分均匀地吸收；
C、当充入的增塑剂达到要求时，加入剩余的增塑剂和其他原料，使物料混合均匀；
D、再加入预先破碎成小块的丁腈胶和改性剂，快速搅拌均匀；
E、塑炼：挤出造粒机升温至135℃-155℃，加入搅拌均匀的物料，在30-34转/分的转速下进行塑炼，使物料混炼均匀；然后加入定量动态交联剂，在140-190℃温度下第二次塑炼、挤出，充分进行动态交联反应；交联完全充分后，冷却，自动切粒成相当于4mm×4mm×4mm或4mm×3mm×3mm的热塑性弹性体胶粒，包装则为成品。
所述的耐油、耐低温热塑性弹性体的生产方法使用的改性剂采用如下步骤制备：
A、按照重量比例备料；
B、将预定比例的环烷油4010#用搅拌机充入塑胶原料SEBS503中，然后按比例将所有原料放入搅拌机中，搅拌均匀放料，备用；
C、将搅拌均匀的原料在挤出造粒机上塑烁：轴转速28-32R(转)/分；进料段温度180-185℃；压缩段温度190-195℃；计量段温度195-200℃，第二塑化段温度195-200℃；出口温度195-198℃；
D、冷却、切粒即得。
本发明研制了改性剂，并选择交联剂及温度、转速等工艺条件，使产品达到了耐油、耐低温、耐酸碱、耐老化且比重比同价格的硫化制品小的技术要求。本发明的弹性体物料生产汽车、摩托车及机动车耐油管、油封、耐油胶绳，线、缆料产品不仅压缩变型低、抗曲挠性强，而且耐老化、耐氧化，回弹力小。不仅可生产各种耐油管、绳、电线、电缆，汽车、机动车及建筑铝塑门窗密封条，还可通过吹塑、挤塑、注塑等不同工艺，制造硬度、弹性等多种不同机械性能要求的部件和多种产品。用本发明生产上述产品时，免去硫化过程，设备简单、工艺简便，用各种普通注塑机、吹塑机、塑料挤出机或略加改进的橡胶挤出机以及《热塑性弹性体专用挤出机》(专利证号ZL20052002422.2)均可成型。边角余料可反复再利用，节约原材料和生产费用，生产过程中不产生任何“三废”和环境污染。
具体实施方式
实施例1组份：
Figure G200910074925XD00051
制备方法：(1)、按照重量比份备料
(2)、首先将聚氯乙烯(PVC)加入高温搅拌混料机(俗称高搅锅)中，开动机器，多次、少量地加入增塑剂，使增塑剂被PVC树脂充分均匀地吸收，随着搅拌充油，物料温度不断升高，充入增塑剂的速度逐渐加快。充入树脂的增塑剂重量为总增塑剂量的85-90，当充入的增塑剂达到要求时，加入全部原料和剩余的增塑剂，目的是开动机器后不造成飞尘飞扬，使生产过程中保持清洁卫生，又使物料混合均匀。
(3)当混合均匀准备放料前加入预先破碎成小块的丁腈胶、TPE改性剂，快速搅拌均匀，放料。
(4)首先将挤出造料机的料筒、料杆升温至135-155℃，加入增塑搅拌均匀的物料，在转速为30-34转/分的转速下进行塑炼，使物料充分被塑炼，混炼均匀；然后加入定量动态交联(硫化)剂，在140-190℃温度下第二次塑炼、挤出，充分进行动态交联反应。
(5)交联完全充分后，冷却，自动切粒成相当于4mm×4mm×4mm或4mm×3mm×3mm的热塑性弹性体胶粒，包装则为成品。
上述实施例中改性剂的制备方法是：
(1)按照重量比例备料；塑胶原料SEBS503100份，环烷油160-200份，热稳定剂：硬脂酸锌2份，润滑剂：硬脂酸2份和/或聚乙烯蜡1-2份，抗热氧剂FG 2-3份，抗氧剂1076：1份；紫外线吸收剂UV-531：0.3-0.5份。
在实际应用中改性剂的组成还可以包括马来酸酐接枝PP 10-50份，聚丙烯PPK8363 10-50份。
(2)将预定比例的环烷油4010#用搅拌机充入塑胶原料SEBS503中，然后按比例将所有原料放入搅拌机中，搅拌均匀放料，备用；
(3)将搅拌均匀的原料在挤出造粒机上塑烁：轴转速28-32R(转)/分；进料段温度180-185℃；压缩段温度190-195℃；计量段温度195-200℃，第二塑化段温度195-200℃；出口温度195-198℃；
(4)冷却、切粒即得。
实施例2组份：
Figure G200910074925XD00071
制备方法同实施例1。
实施例3组份：
Figure G200910074925XD00081
制备方法同实施例1。
实施例4组份：
Figure G200910074925XD00091
制备方法同实施例1。
实施例5组份：
Figure G200910074925XD00101
制备方法同实施例1。
实施例6组份：
制备方法同实施例1。
实施例7组份：
Figure G200910074925XD00121
制备方法同实施例1。
实施例8组份：
Figure G200910074925XD00131
制备方法同实施例1。
实施例9组份：
制备方法同实施例1。
实施例10组份：
Figure G200910074925XD00151
制备方法同实施例1。
本发明列举的实施例旨在更进一步地阐明这种耐油、耐低温热塑性弹性体的组合配方及生产方法，而不对本发明的范围构成任何限制。

Claims (10)

1、一种耐油、耐低温热塑性弹性体，其特征在于所述的弹性体包括如下重量份应用比例的：聚氯乙烯X-2000、X-2500、X1300、X-1000其中的一种或几种100份；丁腈胶NBR N41、N33CM、N33M、N26、N18其中一种或几种40-150份；改性剂20-50份，填充剂20-160份，增塑剂70-150份，动态交联剂15-75份、颜料0-5份，助剂8-20份。
2、根据权利要求1所述的耐油、耐低温热塑性弹性体，其特征在于：所述弹性体改性剂的组成包括如下重量份应用比例的：塑胶原料SEBS503100份，环烷油160-200份，热稳定剂：硬脂酸锌2份，润滑剂：硬脂酸2份和/或聚乙烯蜡1-2份，抗热氧剂FG 2-3份，抗氧剂1076：1份；紫外线吸收剂UV-531：0.3-0.5份。
3、根据权利要求2所述的耐油、耐低温热塑性弹性体，其特征在于：所述弹性体改性剂的组成还包括如下重量份应用比例的：马来酸酐接枝PP10-50份，聚丙烯PPK836310-50份。
4、根据权利要求1所述的耐油、耐低温热塑性弹性体，其特征在于：所述增塑剂包括：邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、环氧大豆油、己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯、52#氯化石蜡中的一种或几种。
5、根据权利要求1所述的耐油、耐低温热塑性弹性体，其特征在于：所述动态交联剂包括：过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基异丙苯、硫化剂双·25、异氰尿酸三烯丙酯、氰尿酸三烯丙酯其中一种或几种。
6、根据权利要求1所述的耐油、耐低温热塑性弹性体，其特征在于：所述颜料包括钛白粉、荧光增白剂，酞菁兰、酞菁绿、立索尔宝红、立索尔大红、金光大红、柠檬黄、永固黄、炭黑其中一种或几种。
7、根据权利要求1所述的耐油、耐低温热塑性弹性体，其特征在于：所述填充料包括白炭黑、煅烧高岭土、轻钙、重钙、滑石粉其中一种或几种。
8、根据权利要求1所述的耐油、耐低温热塑性弹性体，其特征在于：助剂包括二盐基亚硫酸铅、三盐基硫酸铅、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸、聚乙烯蜡其中一种或几种。
9、根据权利要求1所述的耐油、耐低温热塑性弹性体的生产方法，其特征包括采用如下步骤制备：
A、按照重量比例备料；
B、首先将聚氯乙烯加入高温搅拌混料机中，开动机器，多次、少量地加入总量85-90％的增塑剂，使增塑剂被聚氯乙烯树脂充分均匀地吸收；
C、当充入的增塑剂达到要求时，加入剩余的增塑剂和其他原料，使物料混合均匀；
D、再加入预先破碎成小块的丁腈胶和改性剂，快速搅拌均匀；
E、塑炼：挤出造粒机升温至135℃-155℃，加入搅拌均匀的物料，在30-34转/分的转速下进行塑炼，使物料混炼均匀；然后加入定量动态交联剂，在140-190℃温度下第二次塑炼、挤出，充分进行动态交联反应；交联完全充分后，冷却，自动切粒成相当于4mm×4mm×4mm或4mm×3mm×3mm的热塑性弹性体胶粒，包装则为成品。
10、根据权利要求2所述的耐油、耐低温热塑性弹性体的生产方法，其特征包括所述的改性剂采用如下步骤制备：
A、按照重量比例备料；
B、将预定比例的环烷油4010#用搅拌机充入塑胶原料SEBS503中，然后按比例将所有原料放入搅拌机中，搅拌均匀放料，备用；
C、将搅拌均匀的原料在挤出造粒机上塑烁：轴转速28-32R(转)/分；进料段温度180-185℃；压缩段温度190-195℃；计量段温度195-200℃，第二塑化段温度195-200℃；出口温度195-198℃；
D、冷却、切粒即得。
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