聚烯烃类热塑性弹性体及其制造方法 【技术领域】
本发明属于高分子材料制作技术领域，具体说是一种聚烯烃类热塑性弹性体及其制造方法。
背景技术
热塑性弹性体(TPE)是一种兼有塑料和橡胶特性、在常温下显示橡胶高弹性、高温下又能塑化成型的高分子材料，又称作第三代橡胶。由于TPE既有传统橡胶的性能，又不需要硫化，其制品在加工过程中，边角余料和废品可重复利用，因而具有省资源、能源、劳力，生产效率高的特点。从1960年杜邦公司推出第一代热塑性弹性体以来，热塑性弹性体已经发展到第四代，全世界共混型TPE的品种已达20多个系列、100多个品种。比较突出的工业应用实例为丁腈橡胶/聚氯乙烯型、三元乙丙橡胶/聚丙烯型等。
在人们迫切需要解决与人类生活息息相关的“环境”和“能源”问题的今天，用PBSR代替块状橡胶自然就成了丁苯橡胶及相关工业必须优先考虑的课题。目前，块状丁苯橡胶制备热塑性弹性体的工业化品种不是很多，而且还存在以下几点问题：1.仍为开炼机生产方法，采用分段加橡胶、树脂和硫化剂，不适合工业化的连续生产，且产品性能不理想；2.大多采用过氧化物硫化体系，虽然能同时交联橡胶和树脂，但易引发树脂降解，降低热塑性弹性体的性能；3.采用酚醛树脂硫化体系排放出有毒性的甲醛气体，污染环境，危害人体健康
如何研究一种聚烯烃类热塑性弹性体及其制造方法，原料选择合理，成本较低，可以简化工艺，适合工业化的连续生产，且能提高产品性能，减少环境污染，这已成为目前亟待解决的技术问题。
【发明内容】
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，而提供一种聚烯烃类热塑性弹性体及其制造方法，原料选择合理，成本较低，可以简化工艺，适合工业化的连续生产，且能提高产品性能，减少环境污染。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种聚烯烃类热塑性弹性体，其特征在于各原料的组份含量配比按重量份为：
粉末丁苯橡胶 80-40份
高密度聚乙烯 20-60份
填充剂 25-60份
增塑剂 2-10份
硫磺 0.6-1.0份
促进剂M 0.8-1.4份
促进剂DM 1.0-1.6份
氧化锌 3-5份
抗氧剂1010 1-3份
低分子蜡 0.5-1.5份。
对上述技术方案的改进：所述的填充剂至少为纳米碳酸钙、碳酸钙、白炭黑、高岭土、硅藻土中的一种。
对上述技术方案的进一步改进：所述的增塑剂为液体石蜡或环烷油。
一种聚烯烃类热塑性弹性体的制造方法，其特征在于：
各原料的组份含量配比按重量份为：
粉末丁苯橡胶 80-40份
高密度聚乙烯 20-60份
填充剂 25-60份
增塑剂 2-10份
硫磺 0.6-1.0份
促进剂M 0.8-1.4份
促进剂DM 1.0-1.6份
氧化锌 3-5份
抗氧剂1010 1-3份
低分子蜡 0.5-1.5份
采用动态硫化方法制备：先将聚乙烯和油、硫化剂、促进剂和其他配合剂一起预混制成预混料，再将预混料、粉末丁苯橡胶加入双螺杆挤出机反应挤出，造粒，温度控制在160℃～175℃，螺杆转速30-50转/分钟；然后通过注塑机注射制备试样。
对上述技术方案的改进：所述的填充剂至少为纳米碳酸钙、碳酸钙、白炭黑、高岭土、硅藻土中的一种。
对上述技术方案的进一步改进：所述的增塑剂为液体石蜡或环烷油。
本发明与现有技术相比具有以下优点和积极效果：本发明聚烯烃类热塑性弹性体及其制造方法的原料选择合理，成本较低，可以简化工艺，适合工业化的连续生产，减少环境污染。特别是能提高产品性能：在保持热塑性塑料的加工性和橡胶弹性的同时，该弹性体的熔体流动指数在190℃时大于5g/10min，最高连续使用温度可达150℃。其它物理性能：硬度(邵A)：＞85、拉伸强度(MPa)：＞10、断裂伸长率(％)：＞200、定伸变形率(％)：≤60。
【具体实施方式】
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述：
本发明选用粉末丁苯橡胶和高密度聚乙烯，采用有效硫磺硫化体系，适当加入填充剂、增塑剂等加工助剂，获得综合性能良好，加工性能优异的聚烯烃类热塑性弹性体。
实施例1、聚烯烃类热塑性弹性体的配方按重量份配比为：
粉末丁苯橡胶 80份
高密度聚乙烯 20份
填充剂 50份
增塑剂 8份
硫磺 1.0份
促进剂M 1.4份
促进剂DM 1.6份
氧化锌 5份
抗氧剂1010 1份
低分子蜡 0.5份。
实施例2、聚烯烃类热塑性弹性体的配方按重量份配比为：
粉末丁苯橡胶 60份
高密度聚乙烯 40份
填充剂 40份
增塑剂 6份
硫磺 0.8份
促进剂M 1.0份
促进剂DM 1.2份
氧化锌 4份
抗氧剂1010 2份
低分子蜡 1.0份。
实施例3、聚烯烃类热塑性弹性体的配方按重量份配比为：
粉末丁苯橡胶 40份
高密度聚乙烯 60份
填充剂 30份
增塑剂 4份
硫磺 0.6份
促进剂M 0.8份
促进剂DM 1.0份
氧化锌 3份
抗氧剂1010 3份
低分子蜡 1.5份。
实施例4：一种聚烯烃类热塑性弹性体的制造方法：
所述聚烯烃类热塑性弹性体的配方按重量份配比选择实施例1-3中的任意一种。
具体制造工艺为：先将聚乙烯和油、硫化剂、促进剂和其他配合剂一起预混制成预混料，再将预混料、粉末丁苯橡胶加入双螺杆挤出机反应挤出，造粒，温度控制在160℃～175℃，螺杆转速30转/分钟；然后通过注塑机注射制备试样。
实施例5：第二种聚烯烃类热塑性弹性体的制造方法：
所述聚烯烃类热塑性弹性体的配方按重量份配比选择实施例1-3中的任意一种。
具体制造工艺为：先将聚乙烯和油、硫化剂、促进剂和其他配合剂一起预混制成预混料，再将预混料、粉末丁苯橡胶加入双螺杆挤出机反应挤出，造粒，温度控制在160℃～168℃，螺杆转速40转/分钟；然后通过注塑机注射制备试样。
实施例6：第三种聚烯烃类热塑性弹性体的制造方法：
所述聚烯烃类热塑性弹性体的配方按重量份配比选择实施例1-3中的任意一种。
具体制造工艺为：先将聚乙烯和油、硫化剂、促进剂和其他配合剂一起预混制成预混料，再将预混料、粉末丁苯橡胶加入双螺杆挤出机反应挤出，造粒，温度控制在160℃～165℃，螺杆转速50转/分钟；然后通过注塑机注射制备试样。
上述实施例中的填充剂至少为纳米碳酸钙、碳酸钙、白炭黑、高岭土、硅藻土中的一种。增塑剂为液体石蜡或环烷油。
将实施例1至实施例3按照上述任一制造工艺制备的聚烯烃类热塑性弹性体得到表1中的数据：
表1
检测项目 要求 实施例一 实施例二 实施例三 硬度(邵氏A)，度 ＞85 86 89 91 拉伸强度，MPa ＞10.0 13.46 16.58 18.94 断裂伸长率，％ ＞200 312.8 278.5 243.6 定伸变形率，％ ≤60 15 18 20 熔体流动指数MI g/10min(190℃ ) ＞5 6.12 8.54 11.28 最高连续使用温度，℃ 150 150 150 150
从表1中的数据可以看出按照实施例三配方制备的热塑性弹性体的综合性能优于其他两种配方，熔体流动指数最高，说明加工能耐最好。
本发明采用粉末丁苯橡胶是一种新型材料，同块状丁苯橡胶(SBR)相比，粉末丁苯橡胶(PSBR)具有自身独特的优点：PSBR比块状胶的分散性好，可与树脂或树脂粉直接掺混而赋予树脂特殊的性能，故应用时能使其加工性能、劳动环境、操作条件和制品质量都得到改善；可以采用先进的双螺杆挤出机加工工艺，集混合、混炼、成型于一身，简化了加工工艺、降低了生产成本；对于塑料加工应用生产厂家而言，既不需增加设备投资，又能增加经济效益，而且使用方便。因此，本发明的适用范围：PSBR/PE制得的TPO将大量应用到电缆行业，用作绝缘层、护套专用料，使该种电缆产品更具橡胶的柔软感、弹性感；另一个较大用场是汽车内饰件，如把手、密封条，外饰件如挡泥板等。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，做出地变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。