一种汽车配件用热塑性弹性体及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种汽车配件用热塑性弹性体及其制备方法，属于高分子材料技术领域。本发明专利技术的热塑性弹性体包括以下重量份数的组分：苯乙烯类弹性体32‑46份，聚甲醛35‑43份，阻燃剂A 33‑43份，阻燃剂B 9‑14份，改性纤维素纤维13‑18份，耐油剂3‑6份，软化剂6‑9份，所述热塑性弹性体经γ射线辐照改性制得。本发明专利技术制得的热塑性弹性体具有强度高、耐撕裂、阻燃性能好的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车配件用热塑性弹性体及其制备方法
本专利技术属于高分子材料
，涉及一种汽车配件用热塑性弹性体及其制备方法。
技术介绍
热塑性弹性体，简称TPE，既具聚苯乙烯泡沫板的溶解性和不同热塑性，又有顺丁橡胶的柔韧性和回弹性，可谓是塑料和橡胶优点的优势组合，表面摩擦系数大，低温性能好，电性能优良，加工性能好。热塑性弹性体具有节省资源、能源及生产效率高的特点，且加工废料可以回收利用，有利于环境保护。汽车零部件采用TPE材料不仅可以减少重量，提高零部件性能，提高整车回收利用率，还可以改善外观，因此，自20世纪90年代起，TPE在国外汽车的应用量增长很快，汽车用TPE主要有TPO、TPV、TPC、TPU和TPS。TPO是物理掺混型的聚烯烃类热塑性弹性体，由聚烯烃(常用聚丙烯)和未硫化或轻度硫化的聚烯烃弹性体(三元乙丙橡胶)机械掺混或动态部分(全)硫化掺混而成，其耐极性流体性能优良，但耐非极性烃和卤化碳流体性能差，在高温下性能保持性差。TPO主要用在汽车保险杠、内饰表皮材料、门窗密封条、档泥板、转向齿轮箱护套、燃油管等。TPV主要用在高级乘用车的保险扣、角型防冲档、风档、空气阻流片及各种送风、输水胶管、门窗防水密封条、油封、垫片、汽车门窗密封条等。TPV材料具有着色和再生利用方便的特点。高分子量的TPV耐摩性好、摩擦系数小，可作为汽车玻璃导槽密封条的挤出用料，也可作为汽车橡胶密封条的无毛边的接角材料。TPC常用于耐热、耐油、机械强度要求高的场合，如进气软管、转向节防尘罩、安全气囊、密封圈、齿轮齿带、油管、安全带部件、汽车前照灯、汽车门锁、卫星天线卡箍、门把手密封环等。TPU具有高强度、高耐磨、高弹性、耐老化、耐油等特点，在汽车零部件的应用十分广泛，如用于换档拉杆手柄、各种联轴节的轴套和垫圈、各种线束的接插件、螺旋伸缩电线、电缆护套、齿形带、转向拉杆的护套和垫片、悬挂联合铰链、液压气动、悬挂隔膜、减震隔膜、减震器、弹簧限位快等。TPS是最早的TPE材料，价格低廉，具有良好拉伸强度和弹性、耐摩擦和耐疲劳性能好，但是耐热性较差，拉伸性能、耐候性、耐油性、耐磨性等性能也无法同橡胶相比，饱和加氢型TPS——SEBS、SEPS耐热性能有所提高、且具有较好的奶臭氧、耐氧化、耐紫外线和户外耐候性能，主要用于密封条、换挡手柄手球、制动手柄、装饰条等。但是目前TPS材料包括耐撕裂性能、耐磨性、阻燃性、耐久性等性能在内的综合性能较差，使得其在汽车配件上的应用受到很大局限，如中国专利申请201610490953.X公开了一种一种氢化苯乙烯-b-苯乙烯/丁二烯-b-苯乙烯共聚物，具有如下结构：其中，n为42～78；x为85～156；y为292～367；z为125～244；该弹性体制品表面光滑，弹性适中，橡胶感十足，层与层之间粘接强度大，制品综合力学性能优异，可应用于汽车内饰件等领域，但是其阻燃剂、耐撕裂性能较差，降低了使用寿命。中国专利申请CN201410829392.2公开了一种电动汽车充电电缆用无卤阻燃电缆料及其制备方法，该电缆料包含弹性体树脂、阻燃剂和阻燃协效剂，其中弹性体树脂为热塑性聚氨酯弹性体，阻燃剂为三聚氰胺尿酸盐与三聚氰胺磷酸盐的共混物，阻燃协效剂为次磷酸盐，具体来讲，该电缆料包含：弹性体树脂95-100份，阻燃剂10-40份，阻燃协效剂0.5-3份，增塑剂5-20份，复合抗氧剂0.5-3份，抗紫外剂0.5-3份，光屏蔽剂0.5-3份，加工助剂1-4份，该电缆料使用聚氨酯弹性体作为基材，虽然具有强度高、耐热、耐老化、耐油性好的优势，但存在耐撕裂性能不足，阻燃性能也有待提高，并且不易加工，成本较高。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种强度高、耐撕裂、阻燃性能好的充电桩电缆用热塑性弹性体。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种汽车配件用热塑性弹性体，所述热塑性弹性体经γ射线辐照改性制得，所述热塑性弹性包括以下重量份数的组分：苯乙烯类弹性体32-46份，聚甲醛35-43份，阻燃剂A33-43份，阻燃剂B9-14份，改性纤维素纤维13-18份，耐油剂3-6份，软化剂6-9份。本专利技术的热塑性弹性体采用γ射线辐照改性，在共混物体系内发生化学交联，形成三维网络结构，有效改善了热塑性弹性体的微观结构，提高了热塑性弹性体的拉伸强度、延伸率、抗冲击强度等力学性能和耐溶剂、耐高温性能。本专利技术在苯乙烯类弹性体中添加了适量的聚甲醛树脂，聚甲醛具有较高的密度和结晶度，并且硬度大、模量高、尺寸稳定性好、耐疲劳性突出、不易被化学介质腐蚀，能有效提高的弹性体的强度和耐磨性能；聚甲醛的极性较低，与苯乙烯类弹性体有一定的相容性，并且经γ射线辐照改性后，苯乙烯类弹性体和聚甲醛的相容性得到大幅提高；而在未经辐照改性时，在聚甲醛添加含量低于35份时，热塑性弹性体的强度、抗冲击强度随聚甲醛含量的增加逐渐提高，但当超过35份时，热塑性弹性体的强度会继续提高，但抗冲击强度会大幅下降。本专利技术的热塑性弹性体中还添加有适量的纤维素纤维，纤维素纤维具有较高的韧性和强度，较大的比表面积，优异的握裹力，能够明显提高热塑性弹性体的耐撕裂性能、抗拉性能和强度。经γ射线辐照改性后，改性纤维素纤维表面的活性自由基活性增强，从而提高了热塑性弹性体辐照后的交联程度。作为优选，所述苯乙烯系弹性体为含有苯乙烯结构单位的嵌段共聚物，所述的嵌段共聚物为氢化聚(苯乙烯-b-异戊二烯)、氢化聚(苯乙烯-b-丁二烯-b-苯乙烯)、氢化聚(苯乙烯-b-异戊二烯-b-苯乙烯)和氢化聚(苯乙烯-b-异戊二烯/丁二烯-b-苯乙烯)中的至少一种。作为优选，所述的苯乙烯系弹性体中的苯乙烯的重量百分比含量为22-30％。在未经辐照改性的苯乙烯系弹性体中，聚苯乙烯处于玻璃态,并以球形微相分散在聚丁二烯微区中，在辐照交联过程中，苯乙烯微相充当着物理交联点的作用，本专利技术将苯乙烯的重量百分比控制在上述范围内，从而控制辐照后的交联程度。如果苯乙烯的重量百分比含量过低，则交联程度不足，热塑性弹性体的性能提高有限，如果苯乙烯的重量百分比含量过高，交联程度不会再增加，并且会导致热塑性弹性抗冲击性能的降低。作为优选，所述阻燃剂A包括(以重量份计)聚磷腈22-26份和多孔SiO211-17份。聚磷腈以磷、氮形成的无机主链为骨架，具有较高的耐热性能和阻燃性能；多孔SiO2具有优异的耐热性能，并能够吸附燃烧过程中产生的烟雾和热量，从而起到降低烟雾和温度的作用，降低燃烧过程中有害物质的释放，有效提高树脂材料的阻燃性；同时聚磷腈高分子链能够插入到多孔SiO2的孔隙中，形成受限空间，从而使聚磷腈高分子链在进行辐照时分子结构免受破坏，保证其阻燃和耐热的性能。作为优选，所述阻燃剂B包括(以重量份计)氢氧化镁3-5份、氢氧化铝4-6份、CeO21-2份。氢氧化镁、氢氧化铝和CeO2能够有效提高弹性体的阻燃性，CeO2的添加具有提高吸收热量，降低弹性体温度，进一步阻燃的效果。阻燃剂A和阻燃剂B通过协同作用，能够使弹性体有效达到阻燃的效果，并具有低烟低毒性。作为优选，所述改性纤维素纤维为接枝有氨基聚硅氧烷的纤维素纤维。本专利技术在纤维素纤维中引入非极性基团氨基聚硅氧烷，一方面提高了与苯乙烯类弹性体的相容性，另一方面氨基聚硅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车配件用热塑性弹性体，其特征在于，所述热塑性弹性体经γ射线辐照改性制得，所述热塑性弹性包括以下重量份数的组分：苯乙烯类弹性体32‑46份，聚甲醛35‑43份，阻燃剂A 33‑43份，阻燃剂B 9‑14份，改性纤维素纤维13‑18份，耐油剂3‑6份，软化剂6‑9份。

【技术特征摘要】
1.一种汽车配件用热塑性弹性体，其特征在于，所述热塑性弹性体经γ射线辐照改性制得，所述热塑性弹性包括以下重量份数的组分：苯乙烯类弹性体32-46份，聚甲醛35-43份，阻燃剂A33-43份，阻燃剂B9-14份，改性纤维素纤维13-18份，耐油剂3-6份，软化剂6-9份。2.根据权利要求1所述的热塑性弹性体，其特征在于，所述苯乙烯系弹性体为含有苯乙烯结构单位的嵌段共聚物，所述的嵌段共聚物为氢化聚(苯乙烯-b-异戊二烯)、氢化聚(苯乙烯-b-丁二烯-b-苯乙烯)、氢化聚(苯乙烯-b-异戊二烯-b-苯乙烯)和氢化聚(苯乙烯-b-异戊二烯/丁二烯-b-苯乙烯)中的至少一种。3.根据权利要求1所述的热塑性弹性体，其特征在于，所述阻燃剂A包括(以重量份计)聚磷腈22-26份和多孔SiO211-17份。4.根据权利要求1所述的热塑性弹性体，其特征在于，所述阻燃剂B包括(以重量份计)氢氧化镁3-5份、氢氧化铝4-6份、CeO21-2份。5.根据权利要求1所述的热塑性弹性体，其特征在于，所述改性纤维素纤维...

【专利技术属性】
技术研发人员：项赛飞，应建波，
申请(专利权)人：项赛飞，
类型：发明
国别省市：浙江,33