一种一步法全硫化热塑性橡胶生产工艺和设备，属高分子材料领域，特别涉及热塑性弹性体材料。本发明专利技术技术特征涉及热塑性橡胶配方三元乙丙橡胶（ＥＰＤＭ）３０～５５％，聚丙烯（ＰＰ）１５～６０％，石腊油６～３０％，石腊油＋过氧化二异丙苯（ＤＣＰ）３～１５％，将主料按配比经高速搅拌加入熔混动态全硫化反应机中，再将高量液体硫化助剂按比例分别经助剂注入装置，按序注入至动态熔混反应机中，于１６０℃～１８０℃，经充分搅拌熔混动态全硫化和均匀分散反应生成热塑性橡胶产物，再将该产物送至造粒机制备成颗粒状橡胶产品。本工艺使用的设备简单有创新，集多功能于一体，一步法完成产品制备。本发明专利技术工艺，节省能源，产品产率高，生产效率高，质量稳定。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术一种一步法动态全硫化热塑性橡胶生产工艺及设备，属高分子材料领域，特别涉及新型热塑性弹性体材料。
技术介绍
橡校类材料是重要的高分子材料，广泛用于国民经济和科学技术各领域。橡胶需要硫化加工才具有实用性，而传统的橡胶硫化加工属热固性材料加工，其加工工艺复杂，劳动强度大并污染环境。因此，动态全硫化热塑性橡胶引起了人们的极大兴趣，因为这种材料既具有橡胶的弹性特性，又具有热塑性材料的易加工成型特性。目前国内有少数单位涉及动态全硫化热塑性橡胶生产，但采用的是多步法工艺，一般是橡塑熔混一次，高量液体助剂需分2～3次加入才动态硫化一次。该多步法工艺复杂，能耗高，收得率低，因反复加热，导致产品性能波动大(15％以上)，每步都有损耗，故产品产率低。目前国外采用的是联机法，实际上是多步法的另一种表现形式，即在多步法的双螺杆挤出机之前，加用了一个密炼机，在密炼机中完成物料的混合，然后将从密炼机出来的物料加入到双螺杆机中进行硫化反应，并挤出造粒，生产是间歇式的。
技术实现思路
为了解决上述多步法和一步法动态全硫化热塑性橡胶工艺和设备存在的问题，特提出本专利技术一步法工艺主料和硫化助剂配方及工艺条件，特别涉及高量液体助剂的组成和比例，并根据工艺需要以双螺杆挤出机为基础，设计了动态全硫化反应机和相应的助剂液体和固体液化注入装置，以实现混合主料加入反应机后能将高量液体助剂按序一次性加入反应机中，在规定工艺条件下，使橡胶材料在动态下硫化并以微小颗粒(小于1um)均匀地分散在热塑性塑料(PP)中，即在该反应机中一步法完成热塑性橡胶的生产制备。本专利技术技术方案如下1、一种一步法动态全硫化热塑性橡胶生产工艺，包括原料配方，工艺条件和最终产品，其特征在于按配方三元乙丙橡胶(EPDM) 30～55％聚丙烯(PP) 15～60％石腊油 6～30％石腊油+过氧化二异丙苯(DCP) 3～15％将主原料三元乙丙橡胶(EPDM)和聚丙烯(PP)按EPDM 30～55％，PP15％～60％的比例，经高速搅拌混合约3～5分钟，加入动态熔混全硫化反应机中，再将高量液体硫化助剂按石腊油6～30％和石腊油+DCP 3～15％的比例，分别经硫化助剂注入装置加热和加热熔化混合，按序注入至动态熔混全硫化反应机中，全部组份于160°～180℃，经充分搅拌熔混，动态全硫化和均匀分散反应，生成热塑性橡胶产物，再将该产物送至造粒机，制备成颗粒状热塑性橡胶产品。2、本专利技术一种一步法动态全硫化热塑性橡胶生产工艺，其特征在于高量液体硫化助剂按石腊油6～30％和石腊油+DCP 3～5％分别经助剂注入装置的加热上罐加热，通过阀门，进加热下罐加热，经液体计量泵和注入嘴，保持液态硫化助剂70°～160℃，分别经三个注入口，按序添加石腊油，石腊油及石腊油+DCP液体混合物至动态熔混全硫化反应机中。3、本专利技术一种一步法动态全硫化热塑性橡胶生产工艺，其特征在于所说的硫化助剂石腊油+DCP 3～15％混合物，其二者比例DCP/石腊油为1/8-2。4、本专利技术一种一步法动态全硫化热塑性橡胶生产工艺，其特征在于全部物料组份在动态熔混全硫化反应机中充分搅拌，保持反应机螺杆转速为10～500转/分。5、本专利技术一步法动态全硫化热塑性橡胶生产设备，包括高速搅拌机(1)，动态熔混全硫化反应机(2)，硫化助剂注入装置(3)和造粒机(4)，其特征在于动态熔混全硫化反应机(2)为机身长/径(L/D)比大于52的双螺杆挤出机，设有主料进料筒(5)，硫化助剂注入口(6)，其产物出口端与造粒机(4)连通，硫化助剂注入装置(3)由搅拌器(9)，加热上罐(10)，阀门(11)加热下罐(12)，液体计量泵(13)和注入嘴(14)组成。6、本专利技术一步法动态全硫化热塑性橡胶生产设备，其特征在于所说的动态熔混全硫化反应机(2)的主料进料筒(5)设置在机身一端，至少三个助剂注料口(6)、(7)、(8)分布在进料筒(5)轴线至机身2/3长度之间。7、本专利技术一种一步法动态全硫化热塑性橡胶生产设备，其特征在于所说的动态熔混全硫化反应机(2)有温度控制装置。8、本专利技术一种一步法动态全硫化热塑性橡胶生产设备，其特征在于所说的硫化助剂注入装置(3)的加热上罐(10)、加热下罐(12)和液体计量泵均有温度控制装置。9、本专利技术一种一步法动态全硫化热塑性橡胶生产设备，其特征在于所说的硫化助剂注入装置(3)的液体计量泵(13)和注入嘴(14)之间通过带温度控制装置的连接软管(15)连接。本专利技术工艺生产热塑性橡胶采用动态熔混全硫化反应机和硫化助剂注入装置，设备简单有创新，集熔混、高量液体助剂及其按序添加、动态硫化分散反应等多功能于一体，实现一步法完成产品制备。本工艺节省能源50％以上，并且高量液体助剂一次性添加技术，实现一次性液体添加量达50％。产品产率高，质量稳定。而且降低劳动强度，改善劳动环境，有利于环境保护。附图说明图1、本专利技术生产工艺使用的设备示意图具体实施方案本专利技术生产工艺，从投料到完成全动态硫化及制成颗粒，是连续不断地进行的。物料在本专利技术设备中反应过程的时间长短及产量的大小，主要通过控制投料数量和调整螺杆转速实现的。现结合设备附图举例说明本专利技术按主料EPDM 43％，PP 18.5％取料，在高速搅拌机(1)中高速搅拌3分钟，经主料进料筒(5)将其加入动态熔混硫化反应机中，再按石腊油29.5％，石腊油+DCP 9％比例取料，分别加入硫化助剂注入装置(3)的搅拌器(9)，经加热上罐(10)加热至100℃，通过阀门(11)，进入加热下罐(12)加热至100℃，使石腊油+DCP全部熔化混合，经带有温度控制的液体计量泵(13)、连接管(15)和注入嘴(14)，将液体硫化助剂按序注入反应机(2)中。液体石腊油经硫化助剂入口(6)、(7)注入反应机(2)，石腊油+DCP液体经硫化助剂入口(8)注入反应机(2)中，全部组份物料于170°～180℃，反应机螺杆转速为400转/分，经充分搅拌，熔混，动态全硫化和均匀分散反应，生成热塑性橡胶产物，再将该产物送至造粒机(4)制备成颗粒状产品。权利要求1.一种一步法动态全硫化热塑性橡胶生产工艺，包括原料组成及配比，工艺条件和最终产品，其特征在于按配方三元乙丙橡胶(EPDM) 30～55％聚丙烯(PP) 15～60％石腊油 6～30％石腊油+过氧化二异丙苯(DCP) 3～15％将主原料三元乙丙橡胶(EPDM)和聚丙烯(PP)按EPDM30～55％，PP15％～60％的比例，经高速搅拌混合约3～5分钟，加入动态熔混全硫化反应机中，再将高量液体硫化助剂按石腊油6～30％和石腊油+DCP3～15％的比例，分别经硫化助剂注入装置加热和加热熔化混合，按序注入至动态熔混全硫化反应机中，全部组份于160°～180℃，经充分搅拌熔混，动态全硫化和均匀分散反应，生成热塑性橡胶产物，再将该产物送至造粒机，制备成颗粒状热塑性橡胶产品。2.根据权利要求1所说的一种一步法动态全硫化热塑性橡胶生产工艺，其特征在于高量液体硫化助剂按石腊油6～30％和石腊油+DCP3～5％分别经助剂注入装置的加热上罐加热，通过阀门，进加热下罐加热，经液体计量泵和注入嘴，保持液态硫化助剂70°～160℃，分别经三个注入口，按序添加石腊油，石本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种一步法动态全硫化热塑性橡胶生产工艺，包括原料组成及配比，工艺条件和最终产品，其特征在于按配方： 三元乙丙橡胶（ＥＰＤＭ） ３０～５５％ 聚丙烯（ＰＰ） １５～６０％ 石腊油 ６～３０％ 石腊油＋过氧化二异丙苯（ＤＣＰ） ３～１５％ 将主原料三元乙丙橡胶（ＥＰＤＭ）和聚丙烯（ＰＰ）按ＥＰＤＭ３０～５５％，ＰＰ１５％～６０％的比例，经高速搅拌混合约３～５分钟，加入动态熔混全硫化反应机中，再将高量液体硫化助剂按石腊油６～３０％和石腊油＋ＤＣＰ３～１５％的比例，分别经硫化助剂注入装置加热和加热熔化混合，按序注入至动态熔混全硫化反应机中，全部组份于１６０°～１８０℃，经充分搅拌熔混，动态全硫化和均匀分散反应，生成热塑性橡胶产物，再将该产物送至造粒机，制备成颗粒状热塑性橡胶产品。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：施辉忠，
申请(专利权)人：武汉市固德威科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]
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