[发明专利]一种低气味TPV及其在水切密封条的应用

说明书

技术领域

本发明涉及低气味热塑性硫化橡胶(TPV)领域，还涉及应用于水切密封条的TPV。

背景技术

热塑性动态硫化橡胶(TPV)是指橡胶和热塑性塑料在熔融共混过程中使橡胶硫化，被硫化的橡胶作为分散相分布在热塑性连续相中组成的高分子弹性体材料。TPV不仅具有热塑性塑料良好的加工成型特征，还具有硫化橡胶优良的弹性特征。与传统的橡胶材料相比，TPV具有可反复成型，边角料和废弃物可以回收利用的特点，此外，TPV还具有良好的绝缘性、耐冲击性、耐高温性、耐候性、耐紫外性以及良好的工艺性能，因此，TPV是目前发展速度较快的高分子材料品种之一。

TPV在合成、制备、改性以及成型过程中，聚合物中会含有部分挥发物，其来源一般有残留单体、溶剂、添加剂以及降解产生的小分子物质等，上述挥发物归属于VOC，较常见的有：苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯、甲醛以及酮类等多个种类。随着公众环保健康意识增强，人们对汽车室内气味及空气质量提出更高要求。而作为水切密封条，研发人员急需要开发出一种低气味的TPV用于制备水切密封条。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种低气味TPV，所述低气味TPV由硫化混合物经动态硫化工艺制备得到，以重量份计，所述硫化混合物由以下物质和重量份组成：

所述封闭异氰酸酯的解封闭温度为120-190摄氏度。

所述封闭异氰酸酯选自乙醇封闭异氰酸酯、丙二酸二乙酯封闭异氰酸酯、乙酰丙酮封闭异氰酸酯、甲乙酮肟封闭异氰酸酯、氢氰酸封闭异氰酸酯、咪唑封闭异氰酸酯、丙酮肟封闭异氰酸酯、苯酚封闭异氰酸酯、己内酰胺封闭异氰酸酯、甲醇封闭异氰酸酯中的一种或几种。

所述硫化混合物还包括1-100ppm的异氰酸酯反应催化剂，所述异氰酸酯反应催化剂包括有机锡、叔胺、环己胺盐。使用异氰酸酯反应催化剂可以降低封闭异氰酸酯的解离温度。

所述封闭异氰酸酯为乙醇封闭TDI和丙二酸二乙酯封闭TDI的混合物。采用上述的组合可以有效偏苯三酸三辛酯产生的气味。

本发明的研究人员通过大量的气味分析，得到TPV材料中的气味主要来源于各类原料产生的1-辛醇，尤其是酯类增塑剂(如偏苯三酸三辛酯)产生的1-辛醇。降低1-辛醇的含量可以大大降低TPV的气味。

本发明通过在不同的温度区间设置不同的封闭异氰酸酯，有效防止硫化混合物中醇类气味的释放。由于醇类物质释放过程中伴随着酯类类水解过程，通过解离的封闭异氰酸酯可以有效防止酯类物质发生类水解反应。同时对于其他途径产生的醇类物质，解离的封闭剂与醇类物质也具有很好的相容性，有利于醇类物质从TPV内释放并排出。

任意合适的可硫化弹性体可以形成本发明的TPV的弹性体相。优选的可硫化弹性体具有基本饱和烃主链，该主链使共聚物对臭氧侵蚀和氧化降解相对惰性，但是弹性体可以具有不饱和侧链以用于至少部分交联。

作为本发明一种优选的技术方案，本发明的可硫化弹性体为乙烯/α-烯烃/多烯三元共聚物。可硫化弹性体具有约10wt％至约90wt％的乙烯含量、约10wt％至约80wt％的α-烯烃含量、和约0.5wt％至约20wt％的多烯含量，所有重量基于聚合物的总重量。

所述α-烯烃含有3至14个碳原子。这些α-烯烃的实例为丙烯、异丁烯、1-丁烯、1-戊烯、1-辛烯、2-乙基-1-己烯、1-十二烯等。

所述多烯可为：共轭二烯，如异戊二烯、丁二烯、氯丁二烯等；非共轭二烯；三烯，或更高数目的多烯。三烯的实例为1,4,9-癸三烯、5,8-二甲基-1,4,9-癸三烯、4,9-二甲基-1,4,9-癸三烯等。更优选非共轭二烯。非共轭二烯含有5至25个碳原子。实例为：非共轭二烯，如1,4-戊二烯、1,4-己二烯、1,5-己二烯、2,5-二甲基-1,5-己二烯、1,4-辛二烯等；环化二烯，如环戊二烯、环己二烯、环辛二烯、二环戊二烯等；乙烯基环烯烃，如1-乙烯基-1-环戊烯、1-乙烯基-1-环己烯等；烷基二环壬二烯，如3-甲基-二环(4,2,1)壬-3,7-二烯、3-乙基二环壬二烯等；茚，如甲基四氢化茚等；烯基降冰片烯，如5-亚乙基-2-降冰片烯、5-亚丁基-2-降冰片烯、2-甲代烯丙基-5-降冰片烯、2-异丙烯基-5-降冰片烯、5-(1,5-己二烯基)-2-降冰片烯、5-(3,7-辛二烯基)-2-降冰片烯等。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述α-烯烃选自丙烯和1-丁烯中的至少一种。