一种耐老化轮胎胶粉基pp热塑性弹性体汽车配件的制备方法
阅读说明：本技术 一种耐老化轮胎胶粉基pp热塑性弹性体汽车配件的制备方法 (Preparation method of aging-resistant tire rubber powder-based PP (polypropylene) thermoplastic elastomer automobile accessory ) 是由 王艳秋 祝木伟 刘太闯 翁国文 柳峰 臧亚南 靳玲 姚亮 张小萍 李培培 于 2021-08-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种耐老化轮胎胶粉基PP热塑性弹性体汽车配件的制备方法,其中选用60目及以下的轮胎胶粉、PP、EPDM、BR、不同的相容剂体系、硬脂酸SA。将上述轮胎胶粉与粉末状PP在捏合机中分散均匀,在160+5℃下在EPDM/BR塑炼胶中加入上述混合料合炼均匀得到合炼塑胶。在合炼塑胶中加入各种配合剂,借助动态交联体系和强烈的机械剪切应力进行交联反应,得到轮胎胶粉基PP水管汽车配件用热塑性弹性体。然后进行性能检测、拉伸强度、扯断伸长率、压缩永久变形,耐水性,热氧老化性硬度变化、拉伸强度变化率、拉断伸长率变化率,耐臭氧老化条件下试样性能均无裂纹表明耐臭氧老化性能优异。(The invention discloses a preparation method of an anti-aging tire rubber powder-based PP (polypropylene) thermoplastic elastomer automobile accessory, wherein tire rubber powder of 60 meshes or less, PP, EPDM (ethylene-propylene-diene monomer), BR (BR), different compatilizers and SA (stearic acid) are selected. And (3) uniformly dispersing the tire rubber powder and the powdered PP in a kneader, adding the mixture into EPDM/BR plasticated rubber at 160+5 ℃, and uniformly mixing to obtain the mixed plastic. Various compounding agents are added into the synthetic rubber, and crosslinking reaction is carried out by means of a dynamic crosslinking system and strong mechanical shear stress to obtain the tire rubber powder-based thermoplastic elastomer for PP water pipe automobile accessories. And then carrying out performance detection, tensile strength, elongation at break, compression set, water resistance, thermal-oxidative aging hardness change, tensile strength change rate and elongation at break change rate, wherein no crack exists in the performance of the sample under the ozone aging resistant condition, so that the ozone aging resistant performance is excellent.)
技术领域
本发明涉及一种耐老化轮胎胶粉基PP热塑性弹性体汽车配件的制备方法，属于材料制造领域。
背景技术
胶粉基热塑性弹性体(RPTPE)生产中存在以下共性问题：力学性能差；性能稳定性较差；价格昂贵；RPTPE气味大，不适于制作高档产品。
目前市场上流通的热塑性弹性体(TPE)价格昂贵，且性能不能达到很多下游用户的使用要求。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，降低热塑性弹性体(TPE)的成本，提高性能，促进其推广应用，本发明提供了一种耐老化轮胎胶粉基PP热塑性弹性体汽车配件的制备方法，其既具有塑料的加工特性，又兼具弹性体的优良性能且成本低廉，所用轮胎胶粉由废旧轮胎制得，轮胎胶粉比块状生胶与PP更容易分散均匀，性能有了很大提升，轮胎胶粉直接用来制备TPE，将避免制备再生胶时出现的严重污染问题。
本发明是通过如下技术方案实现的，一种耐老化轮胎胶粉基PP热塑性弹性体汽车配件的制备方法，各组分原料及其质量份数为：PP、15-20份；EPDM、10-15份；BR、10-15份；60目及以下轮胎胶粉、65-75份；再生活化剂510、2.0份；松焦油、15.0份；硫化剂S8、0.3份；氧化锌ZnO、5.0份；硬脂酸SA、0.3份；抗氧剂1010、0.3份，以及相容剂、0.8-1.3份；
所述相容剂为相容剂BIBP、0.8-1.3份，或相容剂BIBP、0.8-1.3份和HDPE-g-MAH、8.0份组合，或相容剂BIBP、0.8-1.3份和PAPI、0.7份组合；
其制备方法，按如下步骤进行：
步骤1)在200℃×30min条件下对60目及以下轮胎胶粉进行活化；
步骤2)在常温下将EPDM和BR塑炼5min，将上述活化后的60目及以下轮胎胶粉与粉末状的PP在捏合机中分散均匀，并在160+5℃下加入到EPDM和BR塑炼胶中合炼均匀得到合炼塑胶；
步骤3)180℃下将合炼塑胶放入双螺杆挤出机中，再加入硫磺S8、相容剂、氧化锌ZnO、硬脂酸SA、抗氧剂1010分散均匀，借助动态交联体系和强烈的机械剪切应力进行交联反应，得到轮胎胶粉基PP热塑性弹性体汽车配件，并在180℃模压60min成片；
步骤4)性能检测。
作为本发明所述的一种耐老化轮胎胶粉基PP热塑性弹性体汽车配件的制备方法的优选方案：所述相容剂为相容剂BIBP、0.8-1.3份，或相容剂BIBP、0.8-1.3份和HDPE-g-MAH、8.0份组合，或相容剂BIBP、0.8-1.3份和PAPI、0.7份组合。
作为本发明所述的一种耐老化轮胎胶粉基PP热塑性弹性体汽车配件的制备方法的优选方案：所述硬脂酸SA在各原料总用量中的质量分数不高于0.3％。
本发明优异效果是：
(1)制备出轮胎胶粉基PP TPE的的拉伸强度达24.54～26.25MPa，扯断伸长率达334％，邵氏硬度为55～66。其物理性能压缩永久变形22.62～23.67％，耐水性为1.90～2.19％。其热氧老化性硬度变化-3～+2、拉伸强度变化率为-0.38～+3.27％、拉断伸长率变化率为+9.06～+12.93％，耐臭氧老化条件下试样性能均无裂纹表明耐臭氧老化性能优异。
(2)轮胎胶粉基PP水管用TPE采用活化后的60目及以下轮胎胶粉65～75质量份、粉末状PP、15～25质量份、EPDM/BR 15～25质量份。60目轮胎胶粉比橡胶生胶与PP、EPDM、BR更容易分散均匀，在动态交联过程中不易粘螺杆，环保无污染，轮胎胶粉基PP水管用TPE综合性能优异。本专利技术充分利用了粉末状废旧胶粉易分散的特性变废为宝，且市场空间巨大。
(3)选用60目及以下轮胎胶粉来制备轮胎胶粉基PP水管用TPE，原材料成本降低了55％左右，市场空间很大，经济效益和社会效益显著。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
各种原料及其质量份数为：PP、15份；EPDM、10份；BR、10份；60目及以下轮胎胶粉、65份；再生活化剂510、2.0份；松焦油、15.0份；相容剂BIBP、1.1份；硫化剂S8、0.3份；氧化锌ZnO、5.0份；硬脂酸SA、0.3份；抗氧剂1010、0.3份；
其制备方法，按如下步骤进行：
步骤1)在200℃×30min条件下对60目轮胎胶粉19.5Kg进行活化；在常温下将3.0Kg、EPDM和3.0Kg、BR混合塑炼5min得到塑炼胶，再将活化后的60目轮胎胶粉与4.5Kg粉末状的PP在捏合机中分散均匀得到混合料，在160+5℃下向塑炼胶中加入混合料并合炼均匀得到合炼塑胶。
180℃下在双螺杆挤出机中在合炼塑胶中加入0.09Kg、硫磺S8，0.33Kg、BIBP，1.5Kg、氧化锌ZnO，0.09Kg、硬脂酸SA，0.09Kg、抗氧剂1010，分散均匀，借助动态交联体系和强烈的机械剪切应力进行交联反应，得到轮胎胶粉基PP热塑性弹性体汽车配件，并在180℃模压60min成片；
步骤2)性能检测。然后根据GB/T21874-2008进行性能检测，制备出轮胎胶粉基PPTPE的的拉伸强度为25.72MPa，扯断伸长率达300％，邵氏硬度为55。其物理性能压缩永久变形22.62％，耐水性为2.19％。其热氧老化性硬度变化为0、拉伸强度变化率为-0.38％、拉断伸长率变化率为+9.06％，耐臭氧老化条件下试样性能均无裂纹表明耐臭氧老化性能优异。
实施例2
各种原料及其质量份数为：PP、15份，EPDM、15份，BR、10份，60目及以下轮胎胶粉、60份，再生活化剂510、2.0份，松焦油、15.0份，相容剂BIBP、1.1份，HDPE-g-MAH、8.0份，硫化剂S8、0.3份，氧化锌ZnO、5.0份，硬脂酸SA、0.3份，抗氧剂1010、0.3份。
其制备方法，按如下步骤进行：
步骤1)在200℃×30min条件下对60目轮胎胶粉18.0Kg进行活化。在常温下将4.5Kg、EPDM和3.0Kg、BR塑炼5min得到塑炼胶，再将的60目轮胎胶粉与4.5Kg粉末状的PP在捏合机中分散均匀得到混合料，在160+5℃下向塑炼胶中加入混合料，并合炼均匀得到合炼塑胶。
180℃下在双螺杆挤出机中向合炼塑胶中加入0.09Kg、硫磺S8，0.33Kg、BIBP，2.4Kg、HDPE-g-MAH，1.5Kg、氧化锌ZnO，0.09Kg、硬脂酸SA，0.09Kg、抗氧剂1010分散均匀得到混合料，借助动态交联体系和强烈的机械剪切应力进行交联反应，得到轮胎胶粉基PP热塑性弹性体汽车配件，并在180℃模压60min成片。
步骤2)性能检测。然后根据GB/T21874-2008进行性能检测，制备出轮胎胶粉基PPTPE的的拉伸强度为26.25MPa，扯断伸长率达386％，邵氏硬度为65。其物理性能压缩永久变形23.19％，耐水性为1.90％；其热氧老化性硬度变化为+2、拉伸强度变化率为+2.87％、拉断伸长率变化率为+8.69％，耐臭氧老化条件下试样性能均无裂纹表明耐臭氧老化性能优异。
实施例3
各种原料及其质量份数为：PP、15份，EPDM、1515份，BR、10份，60目及以下轮胎胶粉、65份，再生活化剂510、2.0份，松焦油、15.0份，相容剂BIBP、1.1份，PAPI、0.7份，硫化剂S8、0.3份，氧化锌ZnO、5.0份，硬脂酸SA、0.3份，抗氧剂1010、0.3份。
其制备方法，按如下步骤进行：
步骤1)在200℃×30min条件下对60目轮胎胶粉19.5Kg进行活化。在常温下将4.5Kg EPDM和3.0Kg BR塑炼5min得到塑炼胶，再将活化后的60目轮胎胶粉与4.5Kg粉末PP在捏合机中分散均匀得到混合料，在160+5℃下向塑炼胶中加入混合料，并合炼均匀得到合炼塑胶。
180℃下在双螺杆挤出机中向合炼塑胶中加入0.09Kg硫磺S8、0.33Kg BIBP、0.21Kg PAPI、氧化锌ZnO、0.09Kg硬脂酸SA、0.09Kg抗氧剂1010等配合剂分散均匀得到混合料，，借助动态交联体系和强烈的机械剪切应力进行交联反应，得到轮胎胶粉基PP热塑性弹性体汽车配件，并在180℃模压60min成片。
步骤2)性能检测。然后根据GB/T21874-2008进行性能检测，制备出轮胎胶粉基PPTPE的的拉伸强度为24.54MPa，扯断伸长率达329％，邵氏硬度为66。其物理性能压缩永久变形23.67％，耐水性为1.97％。其热氧老化性硬度变化为-3、拉伸强度变化率为+3.27％、拉断伸长率变化率为+12.93％，耐臭氧老化条件下试样性能均无裂纹表明耐臭氧老化性能优异。
表1轮胎胶粉基PP水管用热塑性弹性体汽车配件的性能