本发明专利技术涉及热塑性弹性体领域，公开了一种热塑性硫化橡胶组合物和热塑性硫化橡胶及其制备方法与应用。该组合物中含有以下组分：丁腈橡胶、尼龙、丹宁酸、硫化剂、硫化助剂、防老剂、抗氧剂和稳定剂。本发明专利技术将特定配比的丹宁酸引入丁腈橡胶和尼龙共混体系中，协同复配硫化剂、硫化助剂、防老剂、抗氧剂和稳定剂等配合剂，确保加工性能和力学性能优异的情况下，进一步改善原有动态硫化丁腈/尼龙弹性体的耐油性，获得综合性能优异的热塑性硫化橡胶，同时，引入丹宁酸还能降低弹性体共混物中抗氧剂、防老剂等配合剂的用量，降低材料成本。降低材料成本。
【技术实现步骤摘要】
热塑性硫化橡胶组合物和热塑性硫化橡胶及其制备方法与应用
[0001]本专利技术涉及热塑性弹性体领域，具体地，涉及一种热塑性硫化橡胶组合物和热塑性硫化橡胶及其制备方法与应用。
技术介绍
[0002]热塑性硫化橡胶(TPV)的熔体为非牛顿流体，作为传统硫化橡胶的替代品，热塑性硫化橡胶可在较宽的工艺条件下应用树脂的加工设备，采用多种成型工艺进行加工。同时，由于热塑性硫化橡胶具有能耗低、可重复加工、制品稳定性好等优点，在汽车领域获得广泛的应用。
[0003]在耐温耐油TPV研发中，丁腈橡胶/尼龙(NBR/PA)动态硫化体系最有潜力在汽车零部件中实现对硫化橡胶替换和轻量化。然而，在NBR/PA动态硫化体系中，通常需要将尼龙和橡胶/助剂进行熔混，然后造粒，此时尼龙熔点通常超过200℃，橡胶硫化速度快，导致丁腈橡胶和尼龙无法混合均匀，难以制得具有“海岛”结构的热塑性弹性体，从而影响热塑性硫化橡胶的力学性能、加工性能和耐油性能。
[0004]因此，如何优化硫化体系、原料形态考量和加工工艺，以提升NBR/PA热塑性硫化橡胶的力学性能、加工性能和耐油性能，对于热塑性弹性体领域具有重要意义。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是在确保加工性能和力学性能优异的情况下克服现有技术的存在NBR/PA动态硫化体系耐油性差的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种热塑性硫化橡胶组合物，该热塑性硫化橡胶组合物中含有各自独立保存或两者以上混合保存的以下组分：
[0007]丁腈橡胶、尼龙、丹宁酸、硫化剂、硫化助剂、防老剂、抗氧剂和稳定剂；
[0008]在所述热塑性硫化橡胶组合物中，相对于100重量份的所述丁腈橡胶，所述尼龙的含量为30-70重量份，所述丹宁酸的含量为5-20重量份，所述硫化剂的含量为0.4-6重量份，所述硫化助剂的含量为0.2-5重量份，所述防老剂的含量为0.1-3重量份，所述抗氧剂的含量为0.1-2重量份，所述稳定剂的含量为0.05-2重量份。
[0009]本专利技术第二方面提供一种制备热塑性硫化橡胶的方法，该方法包括将上述热塑性硫化橡胶组合物中的各组分依次进行混炼和硫化。
[0010]本专利技术第三方面提供由本专利技术第二方面所述的方法制得的热塑性硫化橡胶。
[0011]本专利技术第四方面提供如上所述热塑性硫化橡胶在汽车输油管路、耐油密封件和耐油防尘罩中的应用。
[0012]本专利技术第五方面提供如上所述热塑性硫化橡胶组合物在制备热塑性硫化橡胶中的应用。
[0013]本专利技术将特定配比的丹宁酸引入丁腈橡胶和尼龙共混体系中，协同复配硫化剂、
硫化助剂、防老剂、抗氧剂和稳定剂等配合剂，能够在确保加工性能和力学性能优异的情况下，进一步改善原有动态硫化丁腈/尼龙弹性体的耐油性，获得综合性能优异的热塑性硫化橡胶，同时，引入丹宁酸还能降低弹性体共混物中抗氧剂、防老剂等配合剂的用量，降低材料成本。
具体实施方式
[0014]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。
[0015]需要说明的是，在本专利技术的各方面中，针对各方面中的相同的组分，本专利技术仅在其中一方面中描述一次而不重复进行描述，本领域技术人员不应理解为对本专利技术的限制。
[0016]需要说明的是，本专利技术中所述的门尼粘度是在100℃使用门尼粘度仪大转子预热1min，转动4min测试获得的。
[0017]如前所述，本专利技术的第一方面提供了一种热塑性硫化橡胶组合物，该热塑性硫化橡胶组合物中含有各自独立保存或两者以上混合保存的以下组分：
[0018]丁腈橡胶、尼龙、丹宁酸、硫化剂、硫化助剂、防老剂、抗氧剂和稳定剂；
[0019]在所述热塑性硫化橡胶组合物中，相对于100重量份的所述丁腈橡胶，所述尼龙的含量为30-70重量份，所述丹宁酸的含量为5-20重量份，所述硫化剂的含量为0.4-6重量份，所述硫化助剂的含量为0.2-5重量份，所述防老剂的含量为0.1-3重量份，所述抗氧剂的含量为0.1-2重量份，所述稳定剂的含量为0.05-2重量份。
[0020]优选地，在所述热塑性硫化橡胶组合物中，相对于100重量份的所述丁腈橡胶，所述尼龙的含量为60-67重量份，所述丹宁酸的含量为8-15重量份，所述硫化剂的含量为1.2-1.8重量份，所述硫化助剂的含量为1-1.5重量份，所述防老剂的含量为1-2重量份，所述抗氧剂的含量为0.8-1.5重量份，所述稳定剂的含量为0.1-0.4重量份。在该优选范围内，能够获得综合性能更优的热塑性硫化橡胶。
[0021]优选地，所述丁腈橡胶中丙烯腈结构单元的含量为35-50重量％，且所述丁腈橡胶的门尼粘度为40-85。在优选丁腈橡胶中丙烯腈结构单元含量的情况下，专利技术人发现，能够使得丁腈橡胶与本专利技术的组合物其他有效组分更好地相容，同时还有利于进一步改善热塑性弹性体的耐油性能。
[0022]优选地，所述尼龙为尼龙6。
[0023]优选地，所述尼龙为平均粒径10-100μm的粉末状。本专利技术的专利技术人发现，尼龙以粉末状的形式加入到橡胶相中，配合本专利技术的配方和动态硫化工艺，使得橡胶相和塑料相预先形成均匀的两相结构，从而使得橡塑混合更均匀且界面结合较好；同时，加入粉末状尼龙还能减少混炼次数，降低混炼温度，更加能适应连续稳定生产和节能环保的要求。
[0024]优选地，所述硫化剂与所述硫化助剂的含量重量比为1：0.5-2。本专利技术的专利技术人发现，在该优选范围内，能够使丁腈橡胶和尼龙之间剪切分散的更加充分。
[0025]优选地，所述硫化助剂为三烯丙基异三聚氰酸酯。
[0026]优选地，所述硫化剂为有机过氧化物。更优选地，所述硫化剂选自1,3-双(叔丁基
过氧异丙基)苯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、2,5-二甲基-2,5-双(过氧化苯甲酰)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)-3-己炔、2,2
’-
双(叔丁基过氧基)二异丙苯中的至少一种。
[0027]优选地，所述防老剂为胺类防老剂和/或喹啉类防老剂。更优选地，所述防老剂选自防老剂RD、防老剂445和防老剂MB中的至少一种。
[0028]优选地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂中的至少一种。更优选地，所述抗氧剂选自抗氧剂B1171、抗氧剂1098、抗氧剂1010中的至少一种。
[0029]优选地，所述稳定剂选自苯并三唑类稳定剂中的至少一种。更优选地，所述稳定剂选自稳定剂234、稳定剂5411中的至少一种。
[0030]如前所述，本专利技术的第二方面提供了一种制备热塑性硫化橡胶的方法，该方法包括将上述第一方面的热塑性硫化橡胶组合物中的各组分依次进行混炼和硫化。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种热塑性硫化橡胶组合物，其特征在于，该热塑性硫化橡胶组合物中含有各自独立保存或两者以上混合保存的以下组分：丁腈橡胶、尼龙、丹宁酸、硫化剂、硫化助剂、防老剂、抗氧剂和稳定剂；在所述热塑性硫化橡胶组合物中，相对于100重量份的所述丁腈橡胶，所述尼龙的含量为30-70重量份，所述丹宁酸的含量为5-20重量份，所述硫化剂的含量为0.4-6重量份，所述硫化助剂的含量为0.2-5重量份，所述防老剂的含量为0.1-3重量份，所述抗氧剂的含量为0.1-2重量份，所述稳定剂的含量为0.05-2重量份。2.根据权利要求1所述的热塑性硫化橡胶组合物，其中，在所述热塑性硫化橡胶组合物中，相对于100重量份的所述丁腈橡胶，所述尼龙的含量为60-67重量份，所述丹宁酸的含量为8-15重量份，所述硫化剂的含量为1.2-1.8重量份，所述硫化助剂的含量为1-1.5重量份，所述防老剂的含量为1-2重量份，所述抗氧剂的含量为0.8-1.5重量份，所述稳定剂的含量为0.1-0.4重量份。3.根据权利要求1或2所述的热塑性硫化橡胶组合物，其中，所述丁腈橡胶中丙烯腈结构单元的含量为35-50重量％，且所述丁腈橡胶的门尼粘度为40-85；优选地，所述尼龙为尼龙6；优选地，所述尼龙为平均粒径10-100μm的粉末状。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的热塑性硫化橡胶组合物，其中，所述硫化剂与所述硫化助剂的含量重量比为1：0.5-2；优选地，所述硫化助剂为三烯丙基异三聚氰酸酯；优选地，所述硫化剂为有机过氧化物；更优选地，所述硫化剂选自1,3-双(叔丁基过氧异丙基)苯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、2,5-二甲基-2,5-双(过氧化苯甲酰)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)-3-己炔、2,2
’-
双(叔丁基过氧基)二异丙苯中的至少一种。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的热塑性硫化橡胶组合物，其中，所述防老剂为胺类防老剂和/或喹啉类防老剂；优选地，所述防老剂选自...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙攀，
申请(专利权)人：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：
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