本發(fā)明涉及一種熱塑性硫化膠的制備方法，屬于熱塑性硫化膠制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

橡膠與熱塑性聚烯烴中加入硫化劑經(jīng)動(dòng)態(tài)全硫化制得的熱塑性彈性體。典型的品種有：丁腈橡膠/聚丙烯/增容劑耐油熱塑性硫化膠，丁腈橡膠/聚酰胺/增容劑熱塑性硫化膠等。熱塑性彈性體是一種高分子材料，該材料不僅具有傳統(tǒng)橡膠的高彈性能，還可采用熱塑性塑料的加工設(shè)備和加工方法進(jìn)行加工，并且其廢角料可被回收和再利用，成功解決了橡膠加工和回收再利用的世界難題，因此它常被稱為第三代橡膠。但耐熱性、耐拉伸變形性和流動(dòng)性差，彈性差。目前，制備熱塑性硫化膠（TPV）的設(shè)備主要有開煉機(jī)、密煉機(jī)、單螺桿擠出機(jī)和雙螺桿擠出機(jī)等。采用開煉機(jī)，由于其混煉剪切作用較低，分散性差，生產(chǎn)效率低，所制備的TPV材料性能較差。密煉機(jī)具有溫度和剪切可控的優(yōu)點(diǎn)，并且可通過監(jiān)測(cè)密煉機(jī)攪拌軸的轉(zhuǎn)矩或電機(jī)消耗功率，跟蹤硫化反應(yīng)進(jìn)行的程度，判定橡膠相的交聯(lián)與破碎過程以及橡膠與塑料的混合情況等。但是密煉機(jī)也存在轉(zhuǎn)速低、溫度可控性差，共混時(shí)間長(zhǎng)及存在縫隙藏料等缺點(diǎn)，雙螺桿擠出機(jī)作為一種高效共混設(shè)備，可提供最佳的溫度場(chǎng)及高剪切、強(qiáng)混合作用，能充分滿足橡塑反應(yīng)共混要求。但生產(chǎn)設(shè)備復(fù)雜，成本高，所制備的材料抗拉伸耐久性差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題：針對(duì)目前方法制備熱塑性硫化膠抗拉伸耐久性、耐熱性和流動(dòng)性差，成本高，生產(chǎn)效率低的弊端，提供了一種丙烯酸甲酯與過硫酸銨等攪拌反應(yīng)，得聚丙烯酸甲酯，再取2,4-甲苯二異氰酸酯與聚四氫呋喃醚二醇等攪拌反應(yīng)，過濾得膠體，加入丁腈橡膠等混煉制得混煉膠，與熔融后的聚乳酸等混煉，再與硬脂酸等硫化，硫化后擠出造粒制得熱塑性硫化膠的方法。本發(fā)明制備步驟簡(jiǎn)單，所得產(chǎn)品抗拉伸耐久性、耐熱性和流動(dòng)性好，成本低，生產(chǎn)效率高。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案是：

（1）稱取8～12g丙烯酸甲酯，放入帶有溫度計(jì)和回流裝置的三口燒瓶中，并置于水浴鍋中，升溫至80～90℃，加入0.2～0.3g過硫酸銨，攪拌反應(yīng)2～3h，再加入2～4g甲基丙烯酰氯，繼續(xù)攪拌反應(yīng)3～4h，得到聚丙烯酸甲酯；

（2）稱取5～8g2,4-甲苯二異氰酸酯，放入帶有溫度計(jì)和回流裝置的三口燒瓶中，升溫至60～70℃，加入3～5g聚四氫呋喃醚二醇，攪拌反應(yīng)2～3h，并加入3～5g2,2-二羥基丙酸，攪拌反應(yīng)1～2h，再加入上述所得聚丙烯酸甲酯，繼續(xù)攪拌反應(yīng)3～4h，隨后加入300～400mL乙醚，攪拌10～20min，過濾，得到膠體，即聚丙烯酸酯-聚氨酯彈性體；

（3）將上述所得聚丙烯酸酯-聚氨酯彈性體加入到開煉機(jī)中，同時(shí)加入5～8g丁腈橡膠，在100～110℃下混煉1～2h，再依次加入2～4g硅鋁炭黑、2～4g過氧化苯甲酰、1～3g4,4'-二（苯基異丙基）二苯胺和5～10g蓖麻油，設(shè)定開煉機(jī)轉(zhuǎn)速為110～120r/min，溫度為120～140℃，混煉均勻，得到混煉膠；

（4）稱取10～20g聚乳酸，倒入混煉機(jī)中，在150～160℃下熔融30～40min，隨后降溫至120～140℃，加入上述所得混煉膠，混煉20～30min，再依次加入3～5g蓖麻油、1～3g二月桂酸二丁基錫和4～6g氧化鋅，混煉2～3h，得混煉物；

（5）將上述混煉物倒入硫化機(jī)中，并依次加入1～3g3-氨丙基三乙氧基硅烷、2～4g硬脂酸和3～5g氧化鎂，在150～160℃硫化10～15min，得硫化物料，將硫化物料置于雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，得到熱塑性硫化膠。

本發(fā)明制得的熱塑性硫化膠拉伸強(qiáng)度為11.5～16.9MPa，100%定伸強(qiáng)度為4.8～5.6MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為220～260%，拉伸永久形變?yōu)?9.0～23.5%，撕裂強(qiáng)度為35.8～58.6KN/m，邵氏硬度為85～89HA。

本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是：

（1）本發(fā)明制備步驟簡(jiǎn)單，成本低，生產(chǎn)效率高；

（2）所得產(chǎn)品抗拉伸耐久性、耐熱性和流動(dòng)性好。

具體實(shí)施方式

首先稱取8～12g丙烯酸甲酯，放入帶有溫度計(jì)和回流裝置的三口燒瓶中，并置于水浴鍋中，升溫至80～90℃，加入0.2～0.3g過硫酸銨，攪拌反應(yīng)2～3h，再加入2～4g甲基丙烯酰氯，繼續(xù)攪拌反應(yīng)3～4h，得到聚丙烯酸甲酯；然后稱取5～8g2,4-甲苯二異氰酸酯，放入帶有溫度計(jì)和回流裝置的三口燒瓶中，升溫至60～70℃，加入3～5g聚四氫呋喃醚二醇，攪拌反應(yīng)2～3h，并加入3～5g2,2-二羥基丙酸，攪拌反應(yīng)1～2h，再加入上述所得聚丙烯酸甲酯，繼續(xù)攪拌反應(yīng)3～4h，隨后加入300～400mL乙醚，攪拌10～20min，過濾，得到膠體，即聚丙烯酸酯-聚氨酯彈性體；將上述所得聚丙烯酸酯-聚氨酯彈性體加入到開煉機(jī)中，同時(shí)加入5～8g丁腈橡膠，在100～110℃下混煉1～2h，再依次加入2～4g硅鋁炭黑、2～4g過氧化苯甲酰、1～3g4,4'-二（苯基異丙基）二苯胺和5～10g蓖麻油，設(shè)定開煉機(jī)轉(zhuǎn)速為110～120r/min，溫度為120～140℃，混煉均勻，得到混煉膠；再稱取10～20g聚乳酸，倒入混煉機(jī)中，在150～160℃下熔融30～40min，隨后降溫至120～140℃，加入上述所得混煉膠，混煉20～30min，再依次加入3～5g蓖麻油、1～3g二月桂酸二丁基錫和4～6g氧化鋅，混煉2～3h，得混煉物；最后將上述混煉物倒入硫化機(jī)中，并依次加入1～3g3-氨丙基三乙氧基硅烷、2～4g硬脂酸和3～5g氧化鎂，在150～160℃硫化10～15min，得硫化物料，將硫化物料置于雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，得到熱塑性硫化膠。

實(shí)例1

首先稱取8g丙烯酸甲酯，放入帶有溫度計(jì)和回流裝置的三口燒瓶中，并置于水浴鍋中，升溫至80℃，加入0.2g過硫酸銨，攪拌反應(yīng)2h，再加入2g甲基丙烯酰氯，繼續(xù)攪拌反應(yīng)3h，得到聚丙烯酸甲酯；然后稱取5g2,4-甲苯二異氰酸酯，放入帶有溫度計(jì)和回流裝置的三口燒瓶中，升溫至60℃，加入3g聚四氫呋喃醚二醇，攪拌反應(yīng)2h，并加入3g2,2-二羥基丙酸，攪拌反應(yīng)1h，再加入上述所得聚丙烯酸甲酯，繼續(xù)攪拌反應(yīng)3h，隨后加入300mL乙醚，攪拌10min，過濾，得到膠體，即聚丙烯酸酯-聚氨酯彈性體；將上述所得聚丙烯酸酯-聚氨酯彈性體加入到開煉機(jī)中，同時(shí)加入5g丁腈橡膠，在100℃下混煉1h，再依次加入2g硅鋁炭黑、2g過氧化苯甲酰、1g4,4'-二（苯基異丙基）二苯胺和5g蓖麻油，設(shè)定開煉機(jī)轉(zhuǎn)速為110r/min，溫度為120℃，混煉均勻，得到混煉膠；再稱取10g聚乳酸，倒入混煉機(jī)中，在150℃下熔融30min，隨后降溫至120℃，加入上述所得混煉膠，混煉20min，再依次加入3g蓖麻油、1g二月桂酸二丁基錫和4g氧化鋅，混煉2h，得混煉物；最后將上述混煉物倒入硫化機(jī)中，并依次加入1g3-氨丙基三乙氧基硅烷、2g硬脂酸和3g氧化鎂，在150℃硫化10min，得硫化物料，將硫化物料置于雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，得到熱塑性硫化膠。本發(fā)明制備步驟簡(jiǎn)單，成本低，生產(chǎn)效率高；所得產(chǎn)品抗拉伸耐久性、耐熱性和流動(dòng)性好；制得的熱塑性硫化膠拉伸強(qiáng)度為11.5MPa，100%定伸強(qiáng)度為4.8MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為220%，拉伸永久形變?yōu)?9.0%，撕裂強(qiáng)度為35.8KN/m，邵氏硬度為85HA。

實(shí)例2

首先稱取10g丙烯酸甲酯，放入帶有溫度計(jì)和回流裝置的三口燒瓶中，并置于水浴鍋中，升溫至85℃，加入0.3g過硫酸銨，攪拌反應(yīng)3h，再加入3g甲基丙烯酰氯，繼續(xù)攪拌反應(yīng)4h，得到聚丙烯酸甲酯；然后稱取7g2,4-甲苯二異氰酸酯，放入帶有溫度計(jì)和回流裝置的三口燒瓶中，升溫至65℃，加入4g聚四氫呋喃醚二醇，攪拌反應(yīng)3h，并加入4g2,2-二羥基丙酸，攪拌反應(yīng)2h，再加入上述所得聚丙烯酸甲酯，繼續(xù)攪拌反應(yīng)4h，隨后加入350mL乙醚，攪拌15min，過濾，得到膠體，即聚丙烯酸酯-聚氨酯彈性體；將上述所得聚丙烯酸酯-聚氨酯彈性體加入到開煉機(jī)中，同時(shí)加入7g丁腈橡膠，在105℃下混煉1h，再依次加入3g硅鋁炭黑、3g過氧化苯甲酰、2g4,4'-二（苯基異丙基）二苯胺和8g蓖麻油，設(shè)定開煉機(jī)轉(zhuǎn)速為115r/min，溫度為130℃，混煉均勻，得到混煉膠；再稱取15g聚乳酸，倒入混煉機(jī)中，在155℃下熔融35min，隨后降溫至130℃，加入上述所得混煉膠，混煉25min，再依次加入4g蓖麻油、2g二月桂酸二丁基錫和5g氧化鋅，混煉3h，得混煉物；最后將上述混煉物倒入硫化機(jī)中，并依次加入2g3-氨丙基三乙氧基硅烷、3g硬脂酸和4g氧化鎂，在155℃硫化13min，得硫化物料，將硫化物料置于雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，得到熱塑性硫化膠。本發(fā)明制備步驟簡(jiǎn)單，成本低，生產(chǎn)效率高；所得產(chǎn)品抗拉伸耐久性、耐熱性和流動(dòng)性好；制得的熱塑性硫化膠拉伸強(qiáng)度為14.2MPa，100%定伸強(qiáng)度為5.2MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為240%，拉伸永久形變?yōu)?1.2%，撕裂強(qiáng)度為47.7KN/m，邵氏硬度為87HA。

實(shí)例3

首先稱取12g丙烯酸甲酯，放入帶有溫度計(jì)和回流裝置的三口燒瓶中，并置于水浴鍋中，升溫至90℃，加入0.3g過硫酸銨，攪拌反應(yīng)3h，再加入4g甲基丙烯酰氯，繼續(xù)攪拌反應(yīng)4h，得到聚丙烯酸甲酯；然后稱取8g2,4-甲苯二異氰酸酯，放入帶有溫度計(jì)和回流裝置的三口燒瓶中，升溫至70℃，加入5g聚四氫呋喃醚二醇，攪拌反應(yīng)3h，并加入5g2,2-二羥基丙酸，攪拌反應(yīng)2h，再加入上述所得聚丙烯酸甲酯，繼續(xù)攪拌反應(yīng)4h，隨后加入400mL乙醚，攪拌20min，過濾，得到膠體，即聚丙烯酸酯-聚氨酯彈性體；將上述所得聚丙烯酸酯-聚氨酯彈性體加入到開煉機(jī)中，同時(shí)加入8g丁腈橡膠，在110℃下混煉2h，再依次加入4g硅鋁炭黑、4g過氧化苯甲酰、3g4,4'-二（苯基異丙基）二苯胺和10g蓖麻油，設(shè)定開煉機(jī)轉(zhuǎn)速為120r/min，溫度為140℃，混煉均勻，得到混煉膠；再稱取20g聚乳酸，倒入混煉機(jī)中，在160℃下熔融40min，隨后降溫至140℃，加入上述所得混煉膠，混煉30min，再依次加入5g蓖麻油、3g二月桂酸二丁基錫和6g氧化鋅，混煉3h，得混煉物；最后將上述混煉物倒入硫化機(jī)中，并依次加入3g3-氨丙基三乙氧基硅烷、4g硬脂酸和5g氧化鎂，在160℃硫化15min，得硫化物料，將硫化物料置于雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，得到熱塑性硫化膠。本發(fā)明制備步驟簡(jiǎn)單，成本低，生產(chǎn)效率高；所得產(chǎn)品抗拉伸耐久性、耐熱性和流動(dòng)性好；制得的熱塑性硫化膠拉伸強(qiáng)度為16.9MPa，100%定伸強(qiáng)度為5.6MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為260%，拉伸永久形變?yōu)?3.5%，撕裂強(qiáng)度為58.6KN/m，邵氏硬度為89HA。