[发明专利]制三元乙丙橡胶/聚乳酸热塑性硫化胶的组合物、硫化胶及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及三元乙丙橡胶/聚乳酸热塑性硫化胶领域，具体涉及制三元乙丙橡胶/聚乳酸热塑性硫化胶的组合物、三元乙丙橡胶/聚乳酸热塑性硫化胶及其制备方法和应用。该组合物包含以下重量份的组分：100份的三元乙丙橡胶，30‑100份的聚乳酸，0.5‑10份的硫化剂，1‑15份的增容剂，0.5‑5份对的防老剂，0.1‑10份的抗氧剂。本发明所述热塑性硫化胶具有优异的力学性能及良好的抗冲击性能，还具有高弹、易加工和重复加工等性能，可用于汽车输油管路及密封部件。

技术领域

本发明涉及三元乙丙橡胶/聚乳酸热塑性硫化胶领域，具体涉及制三元乙丙橡胶/聚乳酸热塑性硫化胶的组合物、使用该组合物采用动态硫化技术制备三元乙丙橡胶/聚乳酸热塑性硫化胶的方法，该方法制得的三元乙丙橡胶/聚乳酸热塑性硫化胶，以及该热塑性硫化胶在汽车输油管路及密封部件中的应用。

背景技术

聚乳酸是以富含淀粉的玉米、小麦、木薯等农作物为原料，经过淀粉发酵生成乳酸，再经过聚合反应过程生成的高分子材料，属于热塑性直链脂肪族聚酯。相比传统塑料，聚乳酸具有如下优点：原料来源丰富，具有良好的生物相容性和生物可降解性，具有良好的透明性和加工性能。但是聚乳酸也存在韧性与抗冲击性能较差的缺陷。

CN103642184A公开了一种动态硫化聚乳酸塑料/橡胶热塑性弹性体，按质量份数计，其原料包括以下组分：聚乳酸20-90份，橡胶10-80份，抗氧剂0.1-1份，界面改性剂1-10份，交联剂0.1-4.8份，助交联剂0.1-4.2份；所述聚乳酸为聚L-乳酸、聚D-乳酸和外消旋聚乳酸的一种或多种；所述抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂1010、抗氧剂2246、抗氧剂1098、抗氧剂B102、抗氧剂B900和抗氧剂DLTP中的一种或多种；所述界面改性剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯、环氧化天然橡胶、甲基丙烯酸锌、甲基丙烯酸镁和马来酸酐中的一种或多种；所述交联剂为树脂体系硫化剂、硫磺体系硫化剂和过氧化物硫化剂中的一种或多种；所述助交联剂为环氧化酚醛树脂、异氰酸酯、三乙烯基异氰脲酸酯、三丙烯基氰脲酸酯中的一种或两种的混合物。该方法采用开炼机和转矩流变仪制备热塑性弹性体，生产规模小，不适用于工业化生产。

热塑性硫化胶(TPV)是指采用动态硫化技术制得的橡塑复合的热塑性弹性体。动态硫化是指在高温、高剪切的条件下，橡胶在交联剂的作用下一边发生硫化，一边破碎分散进塑料连续相中，最终在塑料的连续相中形成微米级的硫化橡胶相。TPV成功地把硫化橡胶的一些特性，如耐热性能和低压缩变形性能与热塑性塑料的易加工特性结合在一起，而且绿色环保，可回收使用，应用范围广。目前，商业化的热塑性硫化胶的原料均强烈依赖石化资源。面临日益枯竭的石油资源，采用生物来源且可生物降解的聚乳酸作为TPV的原料具有重要的环保意义。但是聚乳酸自身的一些力学性能不足，例如韧性和抗冲击性能。

因此，亟需一种具有良好抗冲击性能、加工性能和可部分生物降解热塑性硫化胶。

发明内容

本发明的目的在于改善现有TPV主要采用石油基塑料作为原料、加工性能差等问题，改善使用聚乳酸的TPV抗冲击性能差等问题，本发明提供了制三元乙丙橡胶/聚乳酸热塑性硫化胶的组合物、三元乙丙橡胶/聚乳酸热塑性硫化胶及其制备方法与应用。

为了实现本发明的目的，本发明第一方面提供了一种制三元乙丙橡胶/聚乳酸热塑性硫化胶的组合物，其中，该组合物包含以下重量份的组分：

本发明第二方面提供了使用本发明第一方面所述的组合物制备三元乙丙橡胶/聚乳酸热塑性硫化胶的方法，该方法包括：

(1)在160-220℃下依次将聚乳酸、防老剂和抗氧剂加入共混设备中，待聚乳酸熔融后加入三元乙丙橡胶和增容剂进行熔融共混，获得混炼料，将混炼料经第一挤出机挤出造粒，得到混炼料颗粒；

(2)将混炼料颗粒、硫化剂加入第二挤出机中进行动态硫化并造粒，获得TPV粒子。