制无卤阻燃乙烯辛烯共聚物/聚乳酸热塑性弹性体的组合物、弹性体及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及技术领域无卤阻燃的乙烯辛烯共聚物(POE)/聚乳酸(PLA)共混型热塑性弹性体材料领域，公开了制无卤阻燃乙烯辛烯共聚物/聚乳酸热塑性弹性体的组合物、弹性体及其制备方法和应用。该组合物包含以下重量份的组分：100重量份的乙烯辛烯共聚物，30‑100重量份的聚乳酸，0.5‑10重量份的硫化剂，40‑100重量份的阻燃体系，1‑15重量份的增容剂，0.5‑5重量份的防老剂，0.1‑10重量份的抗氧剂。本发明专利技术所述的无卤阻燃乙烯辛烯共聚物/聚乳酸热塑性弹性体具有良好的阻燃性，同时兼具优异的力学性能和抗冲击性能，还具有高弹、易加工和重复加工等性能，可用于汽车输油管路及密封部件。

【技术实现步骤摘要】
制无卤阻燃乙烯辛烯共聚物/聚乳酸热塑性弹性体的组合物、弹性体及其制备方法和应用
本专利技术涉及无卤阻燃的乙烯辛烯共聚物(POE)/聚乳酸(PLA)共混型热塑性弹性体材料领域，具体涉及制无卤阻燃乙烯辛烯共聚物/聚乳酸热塑性弹性体的组合物、弹性体及其制备方法和应用。
技术介绍
聚乳酸是以富含淀粉的玉米、小麦、木薯等农作物为原料，经过淀粉发酵生成乳酸，再经过聚合反应过程生成的高分子材料，属于热塑性直链脂肪族聚酯。相比传统塑料，聚乳酸具有如下优点：原料来源丰富，具有良好的生物相容性和生物可降解性，具有良好的透明性和加工性能。但是聚乳酸也存在韧性与抗冲击性能较差的缺陷。利用动态硫化的方法制备乙烯辛烯共聚物/聚乳酸热塑性弹性体，改善聚乳酸的抗冲击性能，是一种可行的方法。动态硫化是指在高温、高剪切的条件下，橡胶在交联剂的作用下一边发生硫化，一边破碎分散进塑料连续相中，最终在塑料的连续相中形成微米级的硫化橡胶相。TPV成功地把硫化橡胶的一些特性，如耐热性能和低压缩变形性能与热塑性塑料的易加工特性结合在一起，而且绿色环保，可回收使用，应用范围广。通过动态硫化的方法，制备的乙烯辛烯共聚物/聚乳酸热塑性弹性体材料，具有良好抗冲击性能、加工性能和可部分生物降解，可应用于汽车内外饰、轨道交通等领域。然而，乙烯辛烯共聚物和聚乳酸材料在空气中都容易燃烧，燃烧时产生大量的浓烟和有毒气体。因此，汽车工业对所使用的塑料和橡胶材料提出严格的阻燃要求。为了实现乙烯辛烯共聚物/聚乳酸热塑性弹性体材料在汽车内外饰及轨道交通领域应用中的阻燃和环保的需求，有必要开发一种无卤阻燃的乙烯辛烯共聚物/聚乳酸热塑性弹性体材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于如何解决乙烯辛烯共聚物/聚乳酸热塑性弹性体材料的阻燃问题，本专利技术提供了制无卤阻燃乙烯辛烯共聚物/聚乳酸热塑性弹性体的组合物、弹性体及其制备方法和应用。本专利技术第一方面提供了一种制无卤阻燃乙烯辛烯共聚物/聚乳酸热塑性弹性体的组合物，其中，该组合物包含以下重量份的组分：本专利技术第二方面提供了本专利技术第一方面所述的组合物制备无卤阻燃乙烯辛烯共聚物/聚乳酸热塑性弹性体的方法，其中，该方法包括以下步骤：(1)在160-220℃下依次将聚乳酸、防老剂和抗氧剂加入共混设备中，待聚乳酸熔融后加入乙烯辛烯共聚物和增容剂，熔融共混后，获得混炼料，将混炼料通过第一挤出机挤出造粒，得到混炼料颗粒；(2)将混炼料颗粒、硫化剂和阻燃体系加入第二挤出机中进行动态硫化并造粒，获得动态硫化热塑性弹性体粒子。本专利技术第三方面提供了由本专利技术第二方面所述的方法制得的无卤阻燃乙烯辛烯共聚物/聚乳酸热塑性弹性体，优选地，所述弹性体拉伸强度≥10MPa，断裂伸长率≥200％，缺口冲击强度≥7.6KJ/m2，氧指数≥28％。由本专利技术所述组合物通过本专利技术所述方法制得的无卤阻燃乙烯辛烯共聚物/聚乳酸热塑性弹性体具有良好的阻燃性，同时兼具优异的力学性能和抗冲击性能，还具有高弹、易加工和重复加工等性能，可用于汽车输油管路及密封部件。本专利技术第四方面提供了本专利技术第三方面所述的无卤阻燃乙烯辛烯共聚物/聚乳酸热塑性弹性体在汽车输油管路及密封部件中的应用。具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术第一方面提供了一种制无卤阻燃乙烯辛烯共聚物/聚乳酸热塑性弹性体的组合物，其中，该组合物包含以下重量份的组分：在本专利技术所述的组合物中，乙烯辛烯共聚物的重量份为100份，聚乳酸的重量份优选为40-80份，更优选为50-70份；硫化剂的重量份优选为2-6份，更优选为3-5份；增容剂的重量份优选为2-10份，更优选为3-6份；防老剂的重量份优选为1-4份，更优选为1-3份；抗氧剂的重量份优选为1-5份，更优选为2-4份；阻燃体系的重量份优选为40-80份，更优选为50-70份。优选地，该组合物包含以下重量份的组分：在本专利技术中，所述组合物中所含的乙烯辛烯共聚物可以商购得到，例如购自美国陶氏化学公司的8842牌号，聚乳酸可以商购得到，例如购自美国Natureworks公司的4032D牌号。在本专利技术所述的组合物中，所述阻燃体系为磷氮类无卤环保型膨胀阻燃剂，优选地，所述阻燃体系选自多聚磷酸铵、季戊四醇、双季戊四醇、多季戊四醇、硼酸锌、醋酸锌和三聚氰胺中的至少一种。更优选地，所述阻燃体系为多聚磷酸铵。在本专利技术所述的组合物中，优选地，所述硫化剂为有机过氧化物，优选地，所述硫化剂选自过氧化二异丙苯、双(叔丁基过氧化异丙基)苯、过氧化叔丁基异丙苯、2,5-双(叔丁基过氧化)-2,5-二甲基-3-己炔、2,5-双(叔丁基过氧化)-2,5-二甲基己烷、过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化二叔丁基的至少一种。更优选地，所述硫化剂为过氧化二异丙苯。在本专利技术所述的组合物中，优选地，所述增容剂为芳香族二异氰酸酯和/或脂肪族二异氰酸酯，优选为二苯基甲烷二异氰酸酯。在本专利技术所述的组合物中，优选地，所述抗氧剂选自四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、2,6-二叔丁基对甲酚、2,2-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)和1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷中的至少一种。更优选地，所述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。在本专利技术所述的组合物中，优选地，所述聚乳酸选自左旋聚乳酸、右旋聚乳酸和消旋聚乳酸中的至少一种；优选地，所述聚乳酸为左旋聚乳酸，所述聚乳酸可以商购得到，例如购自美国Natureworks公司的4032D牌号。在本专利技术所述的组合物中，优选地，所述防老剂为2,2,4-三甲基-1,2-二氢化哇琳。本专利技术第二方面提供了本专利技术第一方面所述的组合物制备无卤阻燃乙烯辛烯共聚物/聚乳酸热塑性弹性体的方法，其中，该方法包括以下步骤：(1)在160-220℃下依次将聚乳酸、防老剂和抗氧剂加入共混设备中，待聚乳酸熔融后加入乙烯辛烯共聚物和增容剂，熔融共混后，获得混炼料，将混炼料通过第一挤出机挤出造粒，得到混炼料颗粒；(2)将混炼料颗粒、硫化剂和阻燃体系加入第二挤出机中进行动态硫化并造粒，获得动态硫化热塑性弹性体粒子。在本专利技术所述的方法中，在步骤(1)中，优选地，所述熔融共混在密炼机中进行。优选地，密炼机转子转速为60-90rpm，共混温度为160-220℃，优选为180-200℃。在本专利技术所述的方法中，在步骤(1)中，优选地，所述第一挤出机为单螺杆挤出机。更优选地，单螺杆挤出机的长径比为10-20，螺杆转速为50-200rpm，挤出温度为160-220℃；更优选地，单螺杆挤出机的长径比为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制备无卤阻燃乙烯辛烯共聚物/聚乳酸热塑性弹性体的组合物，其特征在于，该组合物包含以下重量份的组分：/n

【技术特征摘要】
1.一种用于制备无卤阻燃乙烯辛烯共聚物/聚乳酸热塑性弹性体的组合物，其特征在于，该组合物包含以下重量份的组分：





2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述阻燃体系为磷氮类无卤环保型膨胀阻燃剂；
优选地，所述阻燃体系选自多聚磷酸铵、季戊四醇、双季戊四醇、多季戊四醇、硼酸锌、醋酸锌和三聚氰胺中的至少一种。


3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述硫化剂为有机过氧化物，
优选地，所述硫化剂选自过氧化二异丙苯、双(叔丁基过氧化异丙基)苯、过氧化叔丁基异丙苯、2,5-双(叔丁基过氧化)-2,5-二甲基-3-己炔、2,5-双(叔丁基过氧化)-2,5-二甲基己烷、过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化二叔丁基的至少一种。


4.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述增容剂为芳香族二异氰酸酯和/或脂肪族二异氰酸酯，优选为二苯基甲烷二异氰酸酯；
优选地，所述抗氧剂选自四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、2,6-二叔丁基对甲酚、2,2-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)和1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷中的至少一种；
优选地，所述聚乳酸选自左旋聚乳酸、右旋聚乳酸和消旋聚乳酸中的至少一种；
优选地，所述防老剂为2,2,4-三甲基-1,2-二氢化哇琳。


5.权利要求1-4中任意一项所述的组合物制备无卤阻燃乙烯辛烯共聚物/聚乳酸热塑性弹性体的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)在160-...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洪真，王超，吕鹏飞，吴卫东，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11