一种热塑性动态硫化橡胶的制备方法.pdf

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1、(10)授权公告号 CN 101597378 B (45)授权公告日 2011.11.09 CN 101597378 B *CN101597378B* (21)申请号 200810110099.5 (22)申请日 2008.06.04 C08J 3/24(2006.01) C08L 23/16(2006.01) C08L 23/12(2006.01) C08K 5/01(2006.01) B29B 7/38(2006.01) B29C 35/00(2006.01) (73)专利权人四川晨光科新塑胶有限责任公司地址 618407 四川省什邡马祖镇 (72)发明人赵丕龙陈双辉 (74)专利。

2、代理机构成都九鼎天元知识产权代理有限公司 51214 代理人熊晓果 US 5157081 A,1992.10.20, 实施例 A. CN 1580098 A,2005.02.16, 实施例 1-3、表 1. CN 1916055 A,2007.02.21, 实施例 1-4、表 1. (54) 发明名称一种热塑性动态硫化橡胶的制备方法 (57) 摘要本发明热塑性动态硫化橡胶的制备方法涉及一种热塑性动态硫化橡胶的制备方法，提出一种用普通热塑性动态硫化橡胶配方用通用生产设备制备热塑性动态硫化橡胶的方法，本方法可以制备出质量稳定、机械物理化学性能良好的热塑性动态硫化橡胶。。

3、具体操作步骤如下： 1)预混合：按配方将橡胶、塑料、填料、加工助剂、根据需要可添加不超过(2)动态硫化用量40的硫化剂和硫化助剂在高速混合设备中混合均匀，经螺杆挤出机熔融混合，同时填充软化剂； (2) 动态硫化：将预硫化混合产物与硫化剂、硫化助剂配合进行动态硫化，根据需要可填充软化剂； (3) 后处理：将动态硫化产物与软化剂和其它功能助剂熔融混合，即得到具有良好物理机械性能的热塑性动态硫化橡胶。 (51)Int.Cl. (56)对比文件审查员张晓默 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利权利要求书 1 页说明书 3 。

4、页 CN 101597378 B1/1 页 2 1. 一种热塑性动态硫化橡胶的制备方法，其特征在于操作步骤如下： (1) 预混合：按配方将橡胶、塑料、填料、加工助剂、任选的不超过 (2) 动态硫化用量 40的硫化剂和硫化助剂在高速混合设备中混合均匀，经螺杆挤出机熔融混合，同时填充软化剂； (2) 动态硫化：将预硫化混合产物与硫化剂、硫化助剂配合进行动态硫化，根据需要可填充软化剂； (3) 后处理：将动态硫化产物与软化剂和其它功能助剂熔融混合，即得到具有良好物理机械性能的热塑性动态硫化橡胶。 2. 根据权利要求 1 所述的热塑性动态硫化橡胶的制备方法，。

5、其特征在于橡胶为：天然橡胶、异戊橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、三元乙丙橡胶、乙烯 - 醋酸乙烯共聚物、丙烯酸酯橡胶、氯化聚乙烯、氯丁橡胶、乙烯 - 丙烯酸酯共聚物或它们的混合物。 3. 根据权利要求 1 所述的热塑性动态硫化橡胶的制备方法，其特征在于塑料为：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、尼龙、聚苯醚、聚碳酸酯中的一种或它们的共混物。 4. 根据权利要求 1 所述的热塑性动态硫化橡胶的制备方法，其特征在于软化剂为：石蜡油、环烷油或它们的共混物。权利要求书 CN 101597378 B1/3。

6、页 3 一种热塑性动态硫化橡胶的制备方法 0001 技术领域本发明涉及一种热塑性动态硫化橡胶的制备方法。 0002 背景技术目前已知的热塑性动态硫化橡胶是一种热塑性弹性体具有热塑性塑料的加工性能和传统硫化橡胶的弹性，成型加工工艺简单，边角料和废次品可回收利用。热塑性动态硫化橡胶 ( 简称 TPV) 是采用动态硫化技术制备的共混型热塑性弹性体。动态硫化是指热塑性树脂与橡胶在熔融共混的同时，橡胶被硫化的过程。在该过程中，被硫化的橡胶在强烈剪切作用下被剪切成微米级微粒，均匀分散热塑性树脂基体中。 TPV不仅制备工艺简单，加工成本低，而且具有使用温度高、压缩永久形变。

7、小的特点，并且可以方便地调节橡塑比例以获得需要的性能。自 20 世纪 80 年代起， TPV 获得了快速发展和广泛应用。 0003 中国专利 “热塑性硫化胶的制备方法” ( 申请号 02156739.5) 公开了一种采用四步法制备热塑性硫化胶的方法，操作步骤如下： (1) 将参与制备热塑性动态硫化橡胶的橡胶总量的 20-60橡胶与塑料预混； (2) 将剩下的橡胶和填料、软化剂、老化剂、加工助剂混炼成母胶； (3)将上两步产物与硫化剂、促进剂进行动态硫化； (4)后期充油；即得到高流动性、低压缩变形、低硬度物理机械性能良好的热塑性动态硫化橡胶。中国专利 “一。

8、种一步法动态全硫化热塑性橡胶生产工艺及设备” ( 申请号 200410013102.3) 公开了一种由三元乙丙橡胶 (EPDM) 和聚丙烯 (PP)，石蜡油，石蜡油 + 过氧化二异丙苯 (DCP)，按主料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，按序注入动态反应机中，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。 0004 发明内容本发明提出一种用普通热塑性动态硫化橡胶配方用通用生产设备制备热塑性动态硫化橡胶的方法，本方法可以制备出质量稳定、。

9、机械物理化学性能良好的热塑性动态硫化橡胶。具体操作步骤如下： 0005 (1) 预混合：按配方将橡胶、塑料、填料、加工助剂、任选的不超过 (2) 动态硫化用量 40的硫化剂和硫化助剂在高速混合设备中混合均匀，经螺杆挤出机熔融混合，同时填充软化剂； 0006 (2) 动态硫化：将预硫化混合产物与硫化剂、硫化助剂配合进行动态硫化，根据需要可填充软化剂； 0007 (3) 后处理：将动态硫化产物与软化剂和其它功能助剂熔融混合，即得到具有良好物理机械性能的热塑性动态硫化橡胶。 0008 本发明所述的橡胶为公知的热塑性动态硫化橡胶常用橡胶，天然橡胶、异戊。

10、橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、三元乙丙橡胶、乙烯 - 醋酸乙烯共聚物、丙烯酸酯橡胶、氯化聚乙烯、氯丁橡胶、乙烯 - 丙烯酸酯共聚物或它们的混合物。 0009 本发明所述的塑料为公知的热塑性动态硫化橡胶常用塑料，聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、尼龙、聚苯醚、聚碳酸酯中的一种或它们的共混物。 0010 本发明所述的软化剂为公知的热塑性动态硫化橡胶常用软化剂，如：石蜡油、环烷油或它们的共混物。说明书 CN 101597378 B2/3 页 4 0011 本发明所述的填料、加工助剂、硫化剂、硫化助剂、功能助。

11、剂均为常用的，填料如碳酸钙、滑石粉、陶土、炭黑、白炭黑、硅藻土等；加工助剂如抗氧剂、润滑剂等；硫化剂如有机过氧化物、酚醛树脂、硫磺等，硫化助剂如氧化锌、硬脂酸等；其它功能助剂如色母、阻燃剂等。 0012 本发明主要采用三项技术：一是全部橡胶、塑料、填料、加工助剂、根据需要可添加不超过 (2) 动态硫化用量 40的硫化剂和硫化助剂预混合技术；二是动态硫化产物与软化剂和其它功能助剂的后处理技术，三是多步填充软化剂的技术。 0013 预硫化混合技术使塑料、橡胶、填料、加工助剂、软化剂分布均匀，是第二步动态硫化形成细微橡胶微粒。

12、均匀分布在塑料相的前提，同时缩短了第二步动态硫化混合时间。预混合过程添加少量硫化剂和硫化助剂可以将橡胶接枝到塑料分子上，形成塑料橡胶接枝物，分布与塑料橡胶界面，从而改善塑料橡胶的相容性，使橡胶塑料分散更加均匀。 0014 后处理技术理能进一步使细微的橡胶微粒更加均匀分布在塑料相中，橡胶微粒在塑料相的均匀分布是热塑性动态硫化橡胶良好机械物理性能的基础。后处理技术能消耗动态硫化过程残余的硫化剂，避免下游客户成型加工过程二次硫化，引起制品机械物理性能下降。后处理技术能进一步填充软化剂，方便地提高软化剂填充量，降低硬度。后处理技术能功能化热塑性动态硫化橡胶，如染色、。

13、阻燃等。 0015 在特定配方条件下，软化剂含量越高，热塑性动态硫化橡胶硬度越低；多步填充软化剂技术可以方便地获得低硬度的热塑性动态硫化橡胶，每次填充少量的软化剂，可以避免单次过量充油导致橡胶体积的急剧膨胀，导致橡胶塑料混合的不均匀，恶化热塑性动态硫化橡胶的机械物理性能。 0016 本发明所述配方是现有的、公知的热塑性动态硫化橡胶配方，在不改变原有配方和常规设备 ( 密炼机、开炼机、螺杆挤出机 ) 的基础上，提出新的制备方法。 0017 本发明的所有性能测试均按照相应的国家标准。 0018 具体实施方式将本发明实施例和对比例制备的热塑性动态硫化橡胶的性能列。

14、于表一。 0019 实施例 1 制备橡塑比 80/20 的三元乙丙橡胶 / 聚丙烯热塑性动态硫化橡胶，步骤如下： 0020 1) 将 8000 克三元乙丙橡胶、 2000 克聚丙烯塑料、 2000 克滑石粉填料、 30 克过氧化物硫化剂DCP、 30克抗氧剂1010在高速混料器中混合均匀，在180下经双螺杆挤出机熔融共混，同时经液体加注口填充 5000 克环烷油软化剂。 0021 2) 将 1) 产物、 140 克过氧化物硫化剂 DCP 经高速混料器混合均匀后在 180下经双螺杆挤出机动态硫化，同时填充 1000 克环烷油软化剂。 0022 3) 将 2) 产物、在 18。

15、0下经双螺杆挤出机熔融挤出，同时填充 3000 克环烷油软化剂。性能见表一。 0023 实施例 2 制备橡塑比 70/30 的三元乙丙橡胶 / 聚丙烯热塑性动态硫化橡胶，步骤如下： 0024 1) 将 7000 克三元乙丙橡胶、 3000 克聚丙烯塑料、 2000 克滑石粉填料 30 克抗氧剂 1010 在高速混料器中混合均匀，在 180下经双螺杆挤出机熔融共混，同时经液体加注口填充 5000 克环烷油软化剂。说明书 CN 101597378 B3/3 页 5 0025 2)将1)产物、 500克叔辛基酚醛树脂硫化剂、 140克氯化亚锡经高速混料器混合均匀后在 180下经双螺杆挤出机动态硫化，同时填充 1000 克环烷油软化剂。 0026 3) 将 2) 产物、 200 克黑色母经高速混料器混合均匀后在 180下经双螺杆挤出机熔融挤出，同时填充 3000 克环烷油软化剂。性能见表一。 0027 表一 0028 说明书。

摘要
申请专利号：	CN200810110099.5	申请日：	20080604
公开号：	CN101597378B	公开日：	20111109
当前法律状态：		有效性：	有效
法律详情：
IPC分类号：	C08J3/24,C08L23/16,C08L23/12,C08K5/01,B29B7/38,B29C35/00	主分类号：	C08J3/24,C08L23/16,C08L23/12,C08K5/01,B29B7/38,B29C35/00
申请人：	四川晨光科新塑胶有限责任公司
发明人：	赵丕龙,陈双辉
地址：	618407 四川省什邡马祖镇
优先权：	CN200810110099A
专利代理机构：	成都九鼎天元知识产权代理有限公司	代理人：	熊晓果
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内容摘要

本发明热塑性动态硫化橡胶的制备方法涉及一种热塑性动态硫化橡胶的制备方法，提出一种用普通热塑性动态硫化橡胶配方用通用生产设备制备热塑性动态硫化橡胶的方法，本方法可以制备出质量稳定、机械物理化学性能良好的热塑性动态硫化橡胶。具体操作步骤如下：1)预混合：按配方将橡胶、塑料、填料、加工助剂、根据需要可添加不超过(2)动态硫化用量40％的硫化剂和硫化助剂在高速混合设备中混合均匀，经螺杆挤出机熔融混合，同时填充软化剂；(2)动态硫化：将预硫化混合产物与硫化剂、硫化助剂配合进行动态硫化，根据需要可填充软化剂；(3)后处理：将动态硫化产物与软化剂和其它功能助剂熔融混合，即得到具有良好物理机械性能的热塑性动态硫化橡胶。

权利要求书

1.一种热塑性动态硫化橡胶的制备方法，其特征在于操作步骤如下：(1)预混合：按配方将橡胶、塑料、填料、加工助剂、任选的不超过(2)动态硫化用量40％的硫化剂和硫化助剂在高速混合设备中混合均匀，经螺杆挤出机熔融混合，同时填充软化剂；(2)动态硫化：将预硫化混合产物与硫化剂、硫化助剂配合进行动态硫化，根据需要可填充软化剂；(3)后处理：将动态硫化产物与软化剂和其它功能助剂熔融混合，即得到具有良好物理机械性能的热塑性动态硫化橡胶。 2.根据权利要求1所述的热塑性动态硫化橡胶的制备方法，其特征在于橡胶为：天然橡胶、异戊橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、三元乙丙橡胶、乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙烯酸酯橡胶、氯化聚乙烯、氯丁橡胶、乙烯-丙烯酸酯共聚物或它们的混合物。 3.根据权利要求1所述的热塑性动态硫化橡胶的制备方法，其特征在于塑料为：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、尼龙、聚苯醚、聚碳酸酯中的一种或它们的共混物。 4.根据权利要求1所述的热塑性动态硫化橡胶的制备方法，其特征在于软化剂为：石蜡油、环烷油或它们的共混物。

说明书

技术领域本发明涉及一种热塑性动态硫化橡胶的制备方法。

背景技术目前已知的热塑性动态硫化橡胶是一种热塑性弹性体具有热塑性塑料的加工性能和传统硫化橡胶的弹性，成型加工工艺简单，边角料和废次品可回收利用。热塑性动态硫化橡胶(简称TPV)是采用动态硫化技术制备的共混型热塑性弹性体。动态硫化是指热塑性树脂与橡胶在熔融共混的同时，橡胶被硫化的过程。在该过程中，被硫化的橡胶在强烈剪切作用下被剪切成微米级微粒，均匀分散热塑性树脂基体中。TPV不仅制备工艺简单，加工成本低，而且具有使用温度高、压缩永久形变小的特点，并且可以方便地调节橡塑比例以获得需要的性能。自20世纪80年代起，TPV获得了快速发展和广泛应用。

中国专利“热塑性硫化胶的制备方法”(申请号02156739.5)公开了一种采用四步法制备热塑性硫化胶的方法，操作步骤如下：(1)将参与制备热塑性动态硫化橡胶的橡胶总量的20-60％橡胶与塑料预混；(2)将剩下的橡胶和填料、软化剂、老化剂、加工助剂混炼成母胶；(3)将上两步产物与硫化剂、促进剂进行动态硫化；(4)后期充油；即得到高流动性、低压缩变形、低硬度物理机械性能良好的热塑性动态硫化橡胶。中国专利“一种一步法动态全硫化热塑性橡胶生产工艺及设备”(申请号200410013102.3)公开了一种由三元乙丙橡胶(EPDM) 和聚丙烯(PP)，石蜡油，石蜡油+过氧化二异丙苯(DCP)，按主料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，按序注入动态反应机中，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。

发明内容本发明提出一种用普通热塑性动态硫化橡胶配方用通用生产设备制备热塑性动态硫化橡胶的方法，本方法可以制备出质量稳定、机械物理化学性能良好的热塑性动态硫化橡胶。具体操作步骤如下：

(1)预混合：按配方将橡胶、塑料、填料、加工助剂、任选的不超过(2) 动态硫化用量40％的硫化剂和硫化助剂在高速混合设备中混合均匀，经螺杆挤出机熔融混合，同时填充软化剂；

(2)动态硫化：将预硫化混合产物与硫化剂、硫化助剂配合进行动态硫化，根据需要可填充软化剂；

(3)后处理：将动态硫化产物与软化剂和其它功能助剂熔融混合，即得到具有良好物理机械性能的热塑性动态硫化橡胶。

本发明所述的橡胶为公知的热塑性动态硫化橡胶常用橡胶，天然橡胶、异戊橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、三元乙丙橡胶、乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙烯酸酯橡胶、氯化聚乙烯、氯丁橡胶、乙烯-丙烯酸酯共聚物或它们的混合物。

本发明所述的塑料为公知的热塑性动态硫化橡胶常用塑料，聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、尼龙、聚苯醚、聚碳酸酯中的一种或它们的共混物。

本发明所述的软化剂为公知的热塑性动态硫化橡胶常用软化剂，如：石蜡油、环烷油或它们的共混物。

本发明所述的填料、加工助剂、硫化剂、硫化助剂、功能助剂均为常用的，填料如碳酸钙、滑石粉、陶土、炭黑、白炭黑、硅藻土等；加工助剂如抗氧剂、润滑剂等；硫化剂如有机过氧化物、酚醛树脂、硫磺等，硫化助剂如氧化锌、硬脂酸等；其它功能助剂如色母、阻燃剂等。

本发明主要采用三项技术：一是全部橡胶、塑料、填料、加工助剂、根据需要可添加不超过(2)动态硫化用量40％的硫化剂和硫化助剂预混合技术；二是动态硫化产物与软化剂和其它功能助剂的后处理技术，三是多步填充软化剂的技术。

预硫化混合技术使塑料、橡胶、填料、加工助剂、软化剂分布均匀，是第二步动态硫化形成细微橡胶微粒均匀分布在塑料相的前提，同时缩短了第二步动态硫化混合时间。预混合过程添加少量硫化剂和硫化助剂可以将橡胶接枝到塑料分子上，形成塑料橡胶接枝物，分布与塑料橡胶界面，从而改善塑料橡胶的相容性，使橡胶塑料分散更加均匀。

后处理技术理能进一步使细微的橡胶微粒更加均匀分布在塑料相中，橡胶微粒在塑料相的均匀分布是热塑性动态硫化橡胶良好机械物理性能的基础。后处理技术能消耗动态硫化过程残余的硫化剂，避免下游客户成型加工过程二次硫化，引起制品机械物理性能下降。后处理技术能进一步填充软化剂，方便地提高软化剂填充量，降低硬度。后处理技术能功能化热塑性动态硫化橡胶，如染色、阻燃等。

在特定配方条件下，软化剂含量越高，热塑性动态硫化橡胶硬度越低；多步填充软化剂技术可以方便地获得低硬度的热塑性动态硫化橡胶，每次填充少量的软化剂，可以避免单次过量充油导致橡胶体积的急剧膨胀，导致橡胶塑料混合的不均匀，恶化热塑性动态硫化橡胶的机械物理性能。

本发明所述配方是现有的、公知的热塑性动态硫化橡胶配方，在不改变原有配方和常规设备(密炼机、开炼机、螺杆挤出机)的基础上，提出新的制备方法。

本发明的所有性能测试均按照相应的国家标准。

具体实施方式将本发明实施例和对比例制备的热塑性动态硫化橡胶的性能列于表一。

实施例1制备橡塑比80/20的三元乙丙橡胶/聚丙烯热塑性动态硫化橡胶，步骤如下：

1)将8000克三元乙丙橡胶、2000克聚丙烯塑料、2000克滑石粉填料、30克过氧化物硫化剂DCP、30克抗氧剂1010在高速混料器中混合均匀，在180℃下经双螺杆挤出机熔融共混，同时经液体加注口填充5000克环烷油软化剂。

2)将1)产物、140克过氧化物硫化剂DCP经高速混料器混合均匀后在180℃下经双螺杆挤出机动态硫化，同时填充1000克环烷油软化剂。

3)将2)产物、在180℃下经双螺杆挤出机熔融挤出，同时填充3000克环烷油软化剂。性能见表一。

实施例2制备橡塑比70/30的三元乙丙橡胶/聚丙烯热塑性动态硫化橡胶，步骤如下：

1)将7000克三元乙丙橡胶、3000克聚丙烯塑料、2000克滑石粉填料30克抗氧剂1010在高速混料器中混合均匀，在180℃下经双螺杆挤出机熔融共混，同时经液体加注口填充5000克环烷油软化剂。

2)将1)产物、500克叔辛基酚醛树脂硫化剂、140克氯化亚锡经高速混料器混合均匀后在180℃下经双螺杆挤出机动态硫化，同时填充1000克环烷油软化剂。

3)将2)产物、200克黑色母经高速混料器混合均匀后在180℃下经双螺杆挤出机熔融挤出，同时填充3000克环烷油软化剂。性能见表一。