[发明专利]一种动态硫化热塑性弹性体复合材料组合物及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种动态硫化热塑性弹性体复合材料组合物及其制备方法和应用；所述动态硫化热塑性弹性体复合材料组合物包含重量比为1‑4：0.8‑0.97：0.03‑0.2的三元乙丙橡胶、聚丙烯和嵌段聚合组合物；本发明通过在三元乙丙橡胶/聚丙烯树脂复合材料中引入第三组分嵌段聚合组合物，有助于橡胶相以小尺寸均匀的分布在塑料相中，从第三组分嵌段聚合组合物具有高含量的侧基结构，能够改善硫化剂对橡胶相的交联均匀程度，从而获得高强度、低压变的综合性能优异的动态硫化热塑性弹性体复合材料组合物。

技术领域

本发明涉及热塑性弹性体材料技术领域，具体涉及一种动态硫化热塑性弹性体复合材料组合物及其制备方法和应用。

背景技术

EPDM系动态硫化热塑性弹性体材料是最早走向市场的一类热塑性弹性体，具有良好的物理性能，并且可以采用热塑性塑料加工设备和工艺进行加工，广泛应用于家用电器、电线电缆、建筑、汽车等行业。随着应用范围不断扩大，EPDM系TPV产品作为“第三代橡胶”逐渐取代传统橡胶，但因其易燃且放出大量烟气，从而限制了其应用范围。

目前，EPDM系TPV产品主要应用于建筑密封和汽车非油环境的密封制品，EPDM系动态硫化合金是以三元乙丙橡胶和聚丙烯为基础材料，添加填充油、无机填料、交联剂等获得橡胶全硫化的复合材料。虽然EPDM系TPV产品用量大、技术相对成熟，但工艺和配方的研究还有广阔的空间，如强度方面普遍较低、压缩永久变形性能尚不理想，众多科研院校和科研单位一直致力于对EPDM系硫化合金更高性能的追求。

CN102181101A公开了一种基于热塑性三元乙丙橡胶材质的建筑密封条及其制备方法，其65A硬度的EPDM/PP材料拉伸强度为6.1MPa，强度较低。

CN103980621A公开了一种高性能动态硫化热塑性弹性体及其制备方法，其65A硬度的EPDM/PP材料的强度为6.4MPa，压缩永久变形为30％，强度较低，压缩永久变形一般。

由于原材料的固有的性能很难改变，因此很难获得兼具高强度和低永久变形性能的热塑性弹性体材料。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的现有的热塑性弹性体材料很难兼具高强度和低永久变形性能的问题，提供一种动态硫化热塑性弹性体复合材料组合物及其制备方法和应用。

本发明的发明人经研究后发现，EPDM橡胶材料的硬度低，而PP树脂材料的硬度高，由于硬度差异大，二者在螺杆中进行动态硫化时，很难进行力的传导，导致橡胶相很难均匀的分散在树脂相中，也很难获得小尺寸的橡胶粒子，这是导致EPDM/PP材料综合性能不佳的主要原因；引入高侧基结构的共聚树脂有助于橡胶相在塑料相中以小尺寸均匀的分布，且高侧基结构的共聚树脂能够改善硫化剂对橡胶相的交联均匀程度，从而获得具有高强度、低压变等性能优异的EPDM系动态硫化合金。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种动态硫化热塑性弹性体复合材料组合物，所述动态硫化热塑性弹性体复合材料组合物包含重量比为1-4：0.8-0.97：0.03-0.2的三元乙丙橡胶、聚丙烯和嵌段聚合组合物；

所述嵌段聚合组合物包含重量比为1：99至30：70的星型结构嵌段共聚物和线性结构聚合组合，

所述线性结构聚合组合包含：

线性结构嵌段共聚物L₁：S₁-S₂-B；

线性结构嵌段共聚物L₂：S₂-B；

线性结构均聚物L₃：B；

所述星型结构嵌段共聚物包含：(L₁-)_m(L₂-)_n(L₃-)_p-X；