CN103289213B - Epdm/pp/tpe三元共混闭孔发泡材料及其制备方法 - Google Patents

Epdm/pp/tpe三元共混闭孔发泡材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及发泡材料，具体涉及一种EPDM/PP/TPE三元共混闭孔发泡材料及其制作工艺。本发明的EPDM/PP/TPE三元共混闭孔发泡材料，由以下重量份配比的原料制得：三元乙丙橡胶20～90PHR、聚丙烯树脂8～25PHR、热塑性弹性体TPE？8～60PHR、增容剂3～35PHR、硬脂酸0.4～2PHR、氧化锌1.5～5PHR、软化剂0～4PHR、抗氧剂0.3～1.5PHR、交联剂0.8～2.5PHR、助交联剂0.3～2PHR、发泡剂1.5～10PHR。本发明的EPDM/PP/TPE三元共混闭孔发泡材料大大提高了EPDM发泡材料的拉断伸长率（拉伸强度）、撕裂强度和耐高温等性能，选用PP/TPE改性材料使得EPDM/PP/TPE三元共混闭孔发泡材料价格低廉，满足工业发展的新需要。同时本发明的制备方法也简单易行，适合工业生产。

Description

EPDM/PP/TPE三元共混闭孔发泡材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及发泡材料，具体涉及一种EPDM/PP/TPE三元共混闭孔发泡材料及其制备方法。
背景技术
近年来，三元乙丙橡胶（EPDM）发泡材料已被广泛使用在汽车、电子、电器、建筑等国民经济的重要行业，需求量急剧上升，但随着石油价格高涨，EPDM的价格也一路攀升，使下游生产企业成本大增，利润下滑严重。如何最优地利用EPDM，降低成本，一直是行业内研究的问题。同时，由于现在工业中许多领域对EPDM发泡材料的拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度、耐高温等性能有更高的要求，因此研究出新型的复合发泡材料，满足工业发展的新需求也是业内重点研究的问题之一。目前还没有发现有关EPDM/PP/TPE三元共混闭孔发泡材料的报道。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有EPDM发泡材料的价格偏高、拉伸强度低、断裂伸长率低、撕裂强度低、不耐高温等缺点，提供一种价格低廉、拉伸强度大、断裂伸长率高、撕裂强度大、耐高温的EPDM/PP/TPE三元共混闭孔发泡材料及其制备方法。本发明的EPDM/PP/TPE三元共混闭孔发泡材料大大提高了EPDM发泡材料的拉断伸长率(拉伸强度)、撕裂强度和耐高温，选用PP/TPE改性材料使得EPDM/PP/TPE三元共混闭孔发泡材料价格低廉，满足工业发展的新需要。同时本发明的制备方法也简单易行，适合工业生产。
本发明的EPDM/PP/TPE三元共混闭孔发泡材料，由以下重量份配比的原料制得：
三元乙丙橡胶20～90PHR
聚丙烯树脂8～25PHR
热塑性弹性体TPE8～60PHR
增容剂3～35PHR
硬脂酸0.4～2PHR
氧化锌1.5～5PHR
软化剂0～4PHR
抗氧剂0.3～1.5PHR
交联剂0.8～2.5PHR
助交联剂0.3～2PHR
发泡剂1.5～10PHR。
优选地，由以下重量份配比的原料制得：
三元乙丙橡胶30～80PHR
聚丙烯树脂10～20PHR
热塑性弹性体TPE10～50PHR
增容剂5～30PHR
硬脂酸0.5～1.5PHR
氧化锌2～4PHR
软化剂0～3PHR
抗氧剂0.5～1PHR
交联剂1～2PHR
助交联剂0.5～1.5PHR
发泡剂2～8PHR。
最佳地，由以下重量份配比的原料制得：
三元乙丙橡胶55PHR
聚丙烯树脂15PHR
热塑性弹性体TPE30PHR
增容剂18PHR
硬脂酸1PHR
氧化锌3PHR
软化剂1.5PHR
抗氧剂0.8PHR
交联剂1.5PHR
助交联剂1PHR
发泡剂5PHR。
所述增容剂优选轻质碳酸钙。
本发明还提供一种所述的EPDM/PP/TPE三元共混闭孔发泡材料的制备方法，该方法包括以下步骤：
（1）混炼；
（2）热炼；
（3）出片；
（4）闭孔发泡；
（5）冷却、定型。
优选地,该制备方法包括以下步骤：
（1）密炼机混炼：将三元乙丙橡胶、聚丙烯、TPE、轻质碳酸钙、硬脂酸、氧化锌、软化剂、抗氧剂混合成的混合物投入密炼机加压至6～8公斤捏炼10～15分钟，温度达到140～145℃时快速充冷水降温，待温度降到110～115℃时加入交联剂、助交联剂、发泡剂再捏炼2～3分钟，待物料充分混合溶解后出料，得到混炼胶；
（2）开炼机热炼：将步骤1所得混炼胶投入18寸开炼机中先厚通两次，再薄通两次，再厚通两次使各组份材料进一步混合，温度控制在105～110℃；
（3）出片机出片：将步骤2所得胶料投入16寸开炼机出片，控制好出片的长宽厚度，温度控制在95～100℃；
（4）模内闭孔发泡：将步骤3所得料片称重，装入1300吨硫化机模内发泡，硫化温度控制在160～165℃；时间30～35分钟，卸压即得高弹性发泡体；
（5）冷却、定型：将发泡体自然冷却2～3天，待产品充分冷却收缩后入库或加工。
与现有技术相比，本发明加入的聚丙烯（PP）能使复合材料具有高熔点，耐热性好，耐腐蚀，抗张强度大等优点，同时加入的TPE又使整个复合材料有着极好的弹性，柔软性。本发明的配方能使各有效组分很好的相容共混，且价格便宜，从而满足工业发展的新需要。同时本发明的制备方法也简单易行，适合工业生产。
具体实施方式
以下提供本发明的一些具体实施例，以助于进一步理解本发明，但本发明的保护范围并不仅限于这些实施例。
实施例1-3
配方如下表：
实施例1制备方法如下：
（1）密炼机混炼：将三元乙丙橡胶、聚丙烯、TPE、轻质碳酸钙、硬脂酸、氧化锌、软化剂、抗氧剂混合成的混合物投入密炼机加压至8公斤捏炼10分钟，温度达到145℃时快速充冷水降温，待温度降到115℃时加入交联剂、助交联剂、发泡剂再捏炼2分钟，待物料充分混合溶解后出料，得到混炼胶；
（2）开炼机热炼：将步骤1所得混炼胶投入18寸开炼机中先厚通两次，再薄通两次，再厚通两次使各组份材料进一步混合，温度控制在110℃；
（3）开炼机出片：将步骤2所得胶料投入16寸开炼机出片，控制好出片的长宽厚度，温度控制在100℃；
（4）模内闭孔发泡:将步骤3所得料片称重，装入1300吨硫化机模内发泡，硫化温度控制在165℃；时间30分钟，卸压即得高弹性发泡体；
（5）冷却、定型:将发泡体自然冷却2天，待产品充分冷却收缩后入库或加工。
实施例2采用方法如下：
（1）密炼机混炼：将三元乙丙橡胶、聚丙烯、TPE、轻质碳酸钙、硬脂酸、氧化锌、软化剂、抗氧剂混合成的混合物投入密炼机加压至7公斤捏炼12分钟，温度达到143℃时快速充冷水降温，待温度降到112℃时加入交联剂、助交联剂、发泡剂再捏炼2分钟，待物料充分混合溶解后出料，得到混炼胶；
（2）开炼机热炼:将步骤1所得混炼胶投入18寸开炼机中先厚通两次，再薄通两次，再厚通两次使各组份材料进一步混合，温度控制在107℃；
（3）出片机出片:将步骤2所得胶料投入16寸开炼机出片，控制好出片的长宽厚度，温度控制在98℃；
（4）模内闭孔发泡:将步骤3所得料片称重，装入1300吨硫化机模内发泡，硫化温度控制在162℃；时间33分钟，卸压即得高弹性发泡体；
（5）冷却、定型：将发泡体自然冷却3天，待产品充分冷却收缩后入库或加工。
实施例3制备工艺：
（1）密炼机混炼:将三元乙丙橡胶、聚丙烯、TPE、轻质碳酸钙、硬脂酸、氧化锌、软化剂、抗氧剂混合成的混合物投入密炼机加压至6公斤捏炼15分钟，温度达到140℃时快速充冷水降温，待温度降到110℃时加入交联剂、助交联剂、发泡剂再捏炼3分钟，待物料充分混合溶解后出料，得到混炼胶；
（2）开炼机热炼:将步骤1所得混炼胶投入18寸开炼机中先厚通两次，再薄通两次，再厚通两次使各组份材料进一步混合，温度控制在105℃；
（3）出片机出片:将步骤2所得胶料投入16寸开炼机出片，控制好出片的长宽厚度，温度控制在95℃；
（4）模内闭孔发泡:将步骤3所得料片称重，装入1300吨硫化机模内发泡，硫化温度控制在160℃；时间35分钟，卸压即得高弹性发泡体；
（5）冷却、定型:将发泡体自然冷却3天，待产品充分冷却收缩后入库或加工。
本发明实施例1所得的EPDM/PP/TPE三元共混闭孔发泡材料物理性能测试结果
本发明实施例2所得的EPDM/PP/TPE三元共混闭孔发泡材料物理性能测试结果
本发明实施例3所得的EPDM/PP/TPE三元共混闭孔发泡材料物理性能测试结果
实施例4
本实施例配方如下：
三元乙丙橡胶20PHR
聚丙烯树脂25PHR
热塑性弹性体TPE55PHR
增容剂35PHR
硬脂酸2PHR
氧化锌1.5PHR
软化剂4PHR
抗氧剂1.5PHR
交联剂2.5PHR
助交联剂2PHR
发泡剂10PHR。
制备方法同实施例1
实施例5
本实施例配方如下：
三元乙丙橡胶84PHR
聚丙烯树脂8PHR
热塑性弹性体TPE8PHR
增容剂3PHR
硬脂酸0.4PHR
氧化锌1.5PHR
软化剂22PHR
抗氧剂0.3PHR
交联剂0.8PHR
助交联剂0.3PHR
发泡剂1.5PHR。
制备方法同实施例2。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种EPDM/PP/TPE三元共混闭孔发泡材料，其特征是，由以下重量份配比的原料制得：
三元乙丙橡胶20～90PHR
聚丙烯树脂8～25PHR
热塑性弹性体TPE8～60PHR
增容剂3～35PHR
硬脂酸0.4～2PHR
氧化锌1.5～5PHR
软化剂0～4PHR
抗氧剂0.3～1.5PHR
交联剂0.8～2.5PHR
助交联剂0.3～2PHR
发泡剂1.5～10PHR
其中，所述增容剂为轻质碳酸钙。
2.根据权利要求1所述的EPDM/PP/TPE三元共混闭孔发泡材料，其特征是，由以下重量份配比的原料制得：
三元乙丙橡胶30～80PHR
聚丙烯树脂10～20PHR
热塑性弹性体TPE10～50PHR
增容剂5～30PHR
硬脂酸0.5～1.5PHR
氧化锌2～4PHR
软化剂0～3PHR
抗氧剂0.5～1PHR
交联剂1～2PHR
助交联剂0.5～1.5PHR
发泡剂2～8PHR。
3.根据权利要求1所述的EPDM/PP/TPE三元共混闭孔发泡材料，其特征是，由以下重量份配比的原料制得：
三元乙丙橡胶55PHR
聚丙烯树脂15PHR
热塑性弹性体TPE30PHR
增容剂18PHR
硬脂酸1PHR
氧化锌3PHR
软化剂1.5PHR
抗氧剂0.8PHR
交联剂1.5PHR
助交联剂1PHR
发泡剂5PHR。
4.根据权利要求1至3任一权利要求所述的EPDM/PP/TPE三元共混闭孔发泡材料的制备方法，其特征是,包括以下步骤：
（1）密炼机混炼：将三元乙丙橡胶、聚丙烯、TPE、轻质碳酸钙、硬脂酸、氧化锌、软化剂、抗氧剂混合成的混合物投入密炼剂加压至6～8公斤捏炼10～15分钟，温度达到140～145℃时快速充冷水降温，待温度降到110～115℃时加入交联剂、助交联剂、发泡剂再捏炼2～3分钟，待物料充分混合溶解后出料，得到混炼胶；
（2）开炼机热炼；将步骤1所得混炼胶投入18寸开炼机中先厚通两次，再薄通两次，再厚通两次使各组份材料进一步混合，温度控制在105～110℃；
（3）出片机出片；将步骤2所得胶料投入16寸开炼机出片，控制好出片的长宽厚度，温度控制在95～100℃；
（4）模内闭孔发泡；将步骤3所得料片称重，装入1300吨硫化机模内发泡，硫化温度控制在160～165℃；时间30～35分，卸压即得高弹性发泡体；
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