【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及热塑性弹性体材料领域，具体地，涉及一种顺丁橡胶/聚丙烯热塑性弹性体组合物、顺丁橡胶/聚丙烯热塑性弹性体及其制备方法和应用。
技术介绍
1、热塑性弹性体(tpe)是20世纪50年代发展起来的新兴高分子材料，其在高温下可像热塑性塑料一样方便加工，在常温下又显示橡胶的弹性，同时其边角废料又可回收利用，具有节省资源、能源、实现高效生产的特点，已日益成为一种引人重视的材料。在各类橡胶中，顺丁橡胶产量居世界第二，其弹性高、耐磨性好且来源广泛，价格便宜。br与pp溶解度参数非常接近，因此二者的相容性很好。另外，br与pp的表面张力接近，具有良好的界面润滑。近年来，关于顺丁橡胶改性pp的研究已有不少，但采用动态硫化法进行增韧的研究工作却不多。
2、文献(田立斌，pp/br共混及动态硫化体系的研究；天津科技大学硕士学位论文，2002)采用密炼机动态硫化法，选用顺丁橡胶对聚丙烯进行增韧改性。研究了橡胶含量、不同的硫化体系以及不同的硫化工艺条件对共混体系性能的影响。采用硫化及酚醛树脂硫化体系制备的br/pp tpv产品力学性能优于过氧化物体系，但产品粘度极高，不利于加工。采用过氧化物硫化体系进行硫化，流动性好但冲击强度及拉伸强度等力学性能较差，影响增韧效果；另外由于采用的设备是密炼机，剪切效果较差，不利于橡胶相在树脂相中的分散，且加工方法复杂，不适合工业推广。
3、cn111849069a公布了一种复合橡胶热塑性弹性体及其制备方法，该热塑性弹性体中含有包含复合橡胶和聚丙烯，复合橡胶和聚丙烯的质量比为4：6，其中复
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有顺丁橡胶/聚丙烯动态硫化热塑性弹性体制备技术工艺复杂，制成的tpv材料断裂伸长率较低、加工性能差的问题，提供一种动态硫化顺丁橡胶/聚丙烯热塑性弹性体组合物、顺丁橡胶/聚丙烯热塑性弹性体及其制备方法和应用，本专利技术利用过氧化物硫化剂与助硫化剂相互配合，提高br交联密度及br/pp相容性，进而提高br/pptpv材料的力学性能及加工性能。
2、为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种顺丁橡胶/聚丙烯热塑性弹性体组合物，其中，所述组合物含有顺丁橡胶、聚丙烯、任选的溶剂油、任选的无机填料、过氧化物硫化剂、助硫化剂、三元乙丙橡胶和抗氧剂，其中，所述过氧化物硫化剂为1min半衰期的分解温度低于160℃的过氧化物，所述助硫化剂为二乙烯基苯、辛烯聚合物橡胶反应剂、三聚氰酸三烯丙酯、三烯丙基异氰脲酸酯和高乙烯基聚丁二烯中的一种或多种。
3、优选地，以所述组合物的重量100重量份为基准，所述组合物含有10-50重量份的顺丁橡胶、10-80重量份的聚丙烯、0-30重量份的溶剂油、0-15重量份的无机填料、0.1-5重量份的过氧化物硫化剂、0.8-9重量份的助硫化剂、1-9重量份的三元乙丙橡胶和0.1-2重量份的抗氧剂；更优选地，以所述组合物的重量100重量份为基准，所述组合物含有10-40重量份的顺丁橡胶、20-80重量份的聚丙烯、10-25重量份的溶剂油、8-15重量份的无机填料、0.4-1.5重量份的过氧化物硫化剂、0.9-5.5重量份的助硫化剂、1-8重量份的三元乙丙橡胶和0.1-0.6重量份的抗氧剂。
4、优选地，所述过氧化物硫化剂为过氧化二苯甲酰、1,1-双(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷和过氧化异丙基碳酸叔丁酯中的一种或多种，优选为过氧化异丙基碳酸叔丁酯。
5、优选地，所述助硫化剂为高乙烯基聚丁二烯。
6、优选地，所述高乙烯基聚丁二烯的乙烯基含量为85重量％以上，重均分子量3000-10000。
7、优选地，所述顺丁橡胶中的顺式结构含量为95重量％以上。
8、优选地，所述聚丙烯为均聚聚丙烯和/或无规共聚聚丙烯。
9、优选地，以所述三元乙丙橡胶的总重量为基准，所述三元乙丙橡胶中乙烯结构单元的含量为40-70重量％、第三单体的含量为4-10重量％。
10、优选地，所述第三单体为1,4-己二烯、双环戊二烯和5-亚乙基-2-降冰片烯中的一种或多种。
11、优选地，所述溶剂油为环保型石蜡油、环烷油和芳烃油中的一种或多种。
12、优选地，所述无机填料为白炭黑、碳酸钙和滑石粉中的一种或多种，更优选为白炭黑。
13、优选地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和有机亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或多种。
14、优选地，所述组合物还含有脱模剂和/或抗紫外剂的其他组分。
15、优选地，以所述组合物的重量100重量份为基准，所述其他组分的含量为0.3-0.4重量份。
16、根据本专利技术第二方面，提供一种顺丁橡胶/聚丙烯热塑性弹性体，其由本专利技术第一方面所述的顺丁橡胶/聚丙烯热塑性弹性体组合物成型而成。
17、根据本专利技术第三方面，提供一种顺丁橡胶/聚丙烯热塑性弹性体的制备方法，该方法使用本专利技术第一方面所述的顺丁橡胶/聚丙烯热塑性弹性体组合物，包括以下步骤：
18、1)将所述三元乙丙橡胶、所述助硫化剂和任选的所述无机填料进行第一混炼后挤出造粒，得到助硫化剂母粒；
19、2)将所述顺丁橡胶、所述聚丙烯、任选的所述溶剂油和所述抗氧剂进行第二混炼，得到橡塑母粒；
20、3)将步骤1)得到的助硫化剂母粒、步骤2)得到的橡塑母粒与所述过氧化物硫化剂进行动态硫化。
21、优选地，所述第一混炼的条件包括：温度为80-100℃，时间为3-5min。
22、优选地，所述第二混炼的条件包括：温度为170-200℃，时间为1.5-2.5min。
23、优选地，所述动态硫化包括：将所述助硫化剂母粒、所述橡塑共混母粒和所述硫化剂分别送入到双螺杆挤出机中进行动态硫化，并挤出造粒。
24、优选地，所述动态硫化的条件包括：动态硫化的温度为170-190℃，动态硫化的时间为2-3min，转速为200-300rpm。
25、根据本专利技术第四方面，提供一种顺丁橡胶/聚丙烯热塑性弹性体，其通过本专利技术第三方面所述的顺丁橡胶/聚丙烯热塑性弹性体的制备方法制备得到。
26、根据本专利技术第五方面，提供本专利技术第二方面或第四方面所述的热塑性弹性体在制备小车脚轮、制鞋或胶管胶带中的应用。
27、通过上述技术方案，本专利技术的顺丁橡胶/聚丙烯动态硫化热塑性弹性具有优异的力学性能及加工性能，特别是断裂伸长率可达420％以上。
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1.一种顺丁橡胶/聚丙烯热塑性弹性体组合物，其特征在于，所述组合物含有顺丁橡胶、聚丙烯、任选的溶剂油、任选的无机填料、过氧化物硫化剂、助硫化剂、三元乙丙橡胶和抗氧剂，其中，所述过氧化物硫化剂为1min半衰期的分解温度低于160℃的过氧化物，所述助硫化剂为二乙烯基苯、辛烯聚合物橡胶反应剂、三聚氰酸三烯丙酯、三烯丙基异氰脲酸酯和高乙烯基聚丁二烯中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中，以所述组合物的重量100重量份为基准，所述组合物含有10-50重量份的顺丁橡胶、10-80重量份的聚丙烯、0-30重量份的溶剂油、0-15重量份的无机填料、0.1-5重量份的过氧化物硫化剂、0.8-9重量份的助硫化剂、1-9重量份的三元乙丙橡胶和0.1-2重量份的抗氧剂；
3.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述过氧化物硫化剂为过氧化二苯甲酰、1,1-双(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷和过氧化异丙基碳酸叔丁酯中的一种或多种，优选为过氧化异丙基碳酸叔丁酯。
4.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述助硫化剂为高乙烯基聚丁二烯；
5.根
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的组合物，其中，所述聚丙烯为均聚聚丙烯和/或无规共聚聚丙烯。
7.根据权利要求1-3中任意一项所述的组合物，其中，以所述三元乙丙橡胶的总重量为基准，所述三元乙丙橡胶中乙烯结构单元的含量为40-70重量％、第三单体的含量为4-10重量％；
8.根据权利要求1-3中任意一项所述的组合物，其中，所述溶剂油为环保型石蜡油、环烷油和芳烃油中的一种或多种。
9.根据权利要求1-3中任意一项所述的组合物，其中，所述无机填料为白炭黑、碳酸钙和滑石粉中的一种或多种，优选为白炭黑。
10.根据权利要求1-3中任意一项所述的组合物，其中，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和有机亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或多种。
11.根据权利要求1-3中任意一项所述的组合物，其中，所述组合物还含有脱模剂和/或抗紫外剂的其他组分；
12.一种顺丁橡胶/聚丙烯热塑性弹性体，其由权利要求1-11中任意一项所述的顺丁橡胶/聚丙烯热塑性弹性体组合物成型而成。
13.一种顺丁橡胶/聚丙烯热塑性弹性体的制备方法，该方法使用权利要求1-10中任意一项所述的顺丁橡胶/聚丙烯热塑性弹性体组合物，包括以下步骤：
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第一混炼的条件包括：温度为80-100℃，时间为3-5min；
15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述动态硫化包括：将所述助硫化剂母粒、所述橡塑共混母粒和所述硫化剂分别送入到双螺杆挤出机中进行动态硫化，并挤出造粒。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述动态硫化的条件包括：动态硫化的温度为170-190℃，动态硫化的时间为2-3min，转速为200-300rpm。
17.一种顺丁橡胶/聚丙烯热塑性弹性体，其通过权利要求13-16中任意一项所述的顺丁橡胶/聚丙烯热塑性弹性体的制备方法制备得到。
18.权利要求12或17所述的热塑性弹性体在制备小车脚轮、制鞋或胶管胶带中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种顺丁橡胶/聚丙烯热塑性弹性体组合物，其特征在于，所述组合物含有顺丁橡胶、聚丙烯、任选的溶剂油、任选的无机填料、过氧化物硫化剂、助硫化剂、三元乙丙橡胶和抗氧剂，其中，所述过氧化物硫化剂为1min半衰期的分解温度低于160℃的过氧化物，所述助硫化剂为二乙烯基苯、辛烯聚合物橡胶反应剂、三聚氰酸三烯丙酯、三烯丙基异氰脲酸酯和高乙烯基聚丁二烯中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中，以所述组合物的重量100重量份为基准，所述组合物含有10-50重量份的顺丁橡胶、10-80重量份的聚丙烯、0-30重量份的溶剂油、0-15重量份的无机填料、0.1-5重量份的过氧化物硫化剂、0.8-9重量份的助硫化剂、1-9重量份的三元乙丙橡胶和0.1-2重量份的抗氧剂；
3.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述过氧化物硫化剂为过氧化二苯甲酰、1,1-双(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷和过氧化异丙基碳酸叔丁酯中的一种或多种，优选为过氧化异丙基碳酸叔丁酯。
4.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述助硫化剂为高乙烯基聚丁二烯；
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的组合物，其中，所述顺丁橡胶中的顺式结构含量为95重量％以上。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的组合物，其中，所述聚丙烯为均聚聚丙烯和/或无规共聚聚丙烯。
7.根据权利要求1-3中任意一项所述的组合物，其中，以所述三元乙丙橡胶的总重量为基准，所述三元乙丙橡胶中乙烯结构单元的含量为40-70重量％、第三单体的含量为4-10重量％；
8.根据权利要求1-3中任意一项所述的组...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕鹏飞，王超，徐林，吴卫东，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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