一种BR/SBR复合橡胶、热塑性弹性体及ABS增强塑料

摘要

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种BR/SBR复合橡胶、热塑性弹性体及ABS增强塑料。本发明发现SBR与BR在适当配比下能够克服单一橡胶的缺点，BR的优良弹性和耐磨性能够在硫化剂的共同作用下弥补SBR弹性差、抗撕裂性能差的缺点。本发明通过ABS对TPE进行补强，使TPE的强度增强。

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种BR/SBR复合橡胶、热塑性弹性体及ABS增强塑料。

背景技术

随着现代化工业的快速发展，废弃橡胶的处理与循环再利用问题变得日益严峻，传统橡胶的加工硫化技术也随着人们日益对更加美好的高质量生活的追求变得逐日成熟。于是，高强度，高耐磨，高耐油的“性能优异”的橡胶开发生产技术如雨后春笋节节拔高。

热塑性弹性体复合橡胶既具备传统硫化交联橡胶的高弹性能，又具备一般塑料的加工性能，相对于传统橡胶，热塑性弹性体比重更轻，模量范围更宽，中间产品多为塑胶颗粒，大大降低了加工运输储存难度，另外可用注塑，挤出等加工方式，边角料和部分回收胶料可以粉碎后直接加工再利用。现有的热塑性弹性体强度不够，局限了热塑性弹性体的应用。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种BR/SBR复合橡胶、热塑性弹性体及ABS增强塑料。

本发明所采取的技术方案如下：一种BR/SBR复合橡胶，包括以下质量份数的组份：20份天然橡胶、320份苯乙烯-丁二烯橡胶SBR、320份顺丁橡胶BR9000、16份硫磺、24份氧化锌、24份硬脂酸、120份白炭黑、24份催进剂、240份碳酸钙、200份白油。

其制备过程如下:

步骤1：准备原料；

步骤2：将原料投入密炼机进行密炼，工艺设置如下：料温控制为60℃，混炼时间12min，转速为25 r/min，得到密炼胶；

步骤3：将密炼胶投入开炼机中进行开炼，工艺设置如下：前辊温度为60℃，后辊温度为55℃，前辊变频为50Hz；后辊变频，50Hz，得到橡胶；

步骤4：将步骤3得到的橡胶进行硫化加工，工艺设置如下：上模板温度为160℃；下模板温度为160℃；自动循环时间为10min；自动排气时间40s；模板间压力为12t，得到硫化橡胶。

其由上述的BR/SBR复合橡胶与PP共混动态硫化得到。

一种ABS增强的PP/BR/SBR复合橡胶热塑性弹性体塑料，其由上述的PP/BR/SBR复合橡胶热塑性弹性体与ABS共混注塑得到。

本发明的有益效果如下：本发明发现SBR与BR在适当配比下能够克服单一橡胶的缺点，BR的优良弹性和耐磨性能够在硫化剂的共同作用下弥补SBR弹性差、抗撕裂性能差的缺点。本发明通过ABS对TPE进行补强，使TPE的强度增强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。

图1为实施例1-4得的硫化橡胶的最大扭矩，横坐标为实施例；

图2为实施例1-4得的硫化橡胶的最小扭矩，横坐标为实施例；

图3为实施例1-4得的硫化橡胶的拉伸强度，横坐标为实施例；

图4为实施例1-4得的硫化橡胶的拉伸伸长倍数，横坐标为实施例；

图5为实施例1-4得的硫化橡胶的撕裂强度，横坐标为实施例；

图6为实施例1-4得的硫化橡胶的拉伸撕裂伸长倍数，横坐标为实施例。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

实施例1-4：

按照以下制备过程，制备得到实施例1-4的试样：

步骤1：将天然橡胶NR1052R、苯乙烯-丁二烯橡胶SBR、顺丁橡胶BR9000、硫磺、氧化锌、硬脂酸、白炭黑、催进剂、碳酸钙、白油根据表1中的配方准备原料；

步骤2：将原料投入密炼机进行密炼，工艺设置如下：料温控制为60℃，混炼时间12min，转速为25 r/min，得到密炼胶；

步骤3：将密炼胶投入开炼机中进行开炼，工艺设置如下：前辊温度为60℃，后辊温度为55℃，前辊变频为50Hz；后辊变频，50Hz，得到橡胶；

步骤4：将步骤3得到的橡胶进行硫化加工，工艺设置如下：上模板温度为160℃；下模板温度为160℃；自动循环时间为10min；自动排气时间40s；模板间压力为12t，得到硫化橡胶。

如图1所示，四个实施例所得的硫化橡胶的最大扭矩依次为3/2.7/2.5/2.4（N/m）,即表明 随着SBR配比含量的增加和BR配比含量的减小，复合橡胶的硫化剪切模量依次下降，即表明，SBR橡胶的增加会减弱复合橡胶剪切模量，BR橡胶的增加会增加复合橡胶剪切模量，由于硫化橡胶的剪切模量与橡胶的交联密度有关，反映了硫化橡胶的弹性和硬度，故证明SBR橡胶的交联性能比较弱，而BR对橡胶硫化交联和硫化橡胶力学性能起主要贡献。

如图2所示，四个实施例所得的硫化橡胶的最小扭矩依次为1.38/1.35/1.28/1.22（N/m）,即表明随着SBR配比含量的增加和BR配比含量的减小，复合橡胶的粘性依次下降，即表明，SBR橡胶的增加会减弱复合橡胶的门尼粘度，BR橡胶的增加会增加复合橡胶的门尼粘度，由于硫化橡胶的粘性影响着橡胶的加工性能，故SBR和BR的配比决定了橡胶的加工工艺的差别。

最大扭矩和最小扭矩的差值反映了橡胶硫化的交联程度，直接影响了橡胶试样的极限拉伸强度、断裂伸长率和压缩变形度，四组试样的最大扭矩和最小扭矩的差值依次为1.62/1.35/1.22/1.18（N/m），四组试样的扭矩差再次证明BR在复合橡胶中的交联方面起着重要作用。

如图3-6所示，四个实施例所得的硫化橡胶拉伸强度之比依次为：5.5/5.6/6.3/6.4（MPa），拉伸伸长倍数之比依次为：7.2/7.5/7.7/8.1（%），撕裂强度之比依次为：14/16/18/13（MPa），拉伸撕裂伸长倍数之比依次为：2.2/2.4/3.0/2.5（%）。

实施例5：

将实施例三中步骤3所制备的橡胶与聚丙烯树脂PP按2:3的质量比一起通过双螺杆挤出机按表2所示的工艺参数参与动态硫化，挤出造粒，得到热塑性弹性体（TPE）。

测得平均拉伸弹性模量为310MPa，平均断裂应力为17.2N,平均拉伸屈服应力为15.6N,平均屈服力为592N,平均最大力为654N；平均断裂弯曲应变为4.5MPa，平均断裂弯曲应力为15.8N，平均弯曲模量为542MPa。

实施例6：

将实施例5制备得到的热塑性弹性体（TPE）与ABS以100:1的质量比共混注塑，具体采用立式注塑机，工艺参数设置表3、表4所示。

加1/100配比的ABS补强的热塑性弹性体的平均拉伸弹性模量为320MPa，平均断裂应力为17.4N,平均拉伸屈服应力为15.4N,平均屈服力为582N,平均最大力为663N；平均断裂弯曲应变为4.5MPa，平均断裂弯曲应力为16.7N，平均弯曲模量为590MPa。

实施例7：

将实施例5制备得到的热塑性弹性体（TPE）与ABS以100:2的质量比共混注塑，具体采用立式注塑机，工艺参数设置表3、表4所示。

加2/100配比的ABS补强的热塑性弹性体的平均拉伸弹性模量为326MPa，平均断裂应力为18.8N,平均拉伸屈服应力为15.7N,平均屈服力为599N,平均最大力为716N；平均断裂弯曲应变为4.5MPa，平均断裂弯曲应力为17.7N，平均弯曲模量为642MPa。

实施例8：

将实施例5制备得到的热塑性弹性体（TPE）与ABS以100:5的质量比共混注塑，具体采用立式注塑机，工艺参数设置表3、表4所示。

加5/100配比的ABS补强的热塑性弹性体的平均拉伸弹性模量为325MPa，平均断裂应力为15.2N,平均拉伸屈服应力为15.3N，平均屈服力为580N，平均最大力为607N；平均断裂弯曲应变为4.5MPa，平均断裂弯曲应力为18.1N，平均弯曲模量为640MPa。

实施例9：

将实施例5制备得到的热塑性弹性体（TPE）与ABS以100:8的质量比共混注塑，具体采用立式注塑机，工艺参数设置表3、表4所示。

加8/100配比的ABS补强的热塑性弹性体的平均拉伸弹性模量为295MPa，平均断裂应力为13.8N，平均拉伸屈服应力为14.9N，平均屈服力为566N，平均最大力为570N；平均断裂弯曲应变为4.5MPa，平均断裂弯曲应力为18.4N，平均弯曲模量为653MPa；。

实施例10：

将实施例5制备得到的热塑性弹性体（TPE）与ABS以100:10的质量比共混注塑，具体采用立式注塑机，工艺参数设置表3、表4所示。

加10/100配比的ABS补强的热塑性弹性体的平均拉伸弹性模量为302MPa，平均断裂应力为13.6N,平均拉伸屈服应力为15N,平均屈服力为571N,平均最大力为571N；平均断裂弯曲应变为4.5MPa，平均断裂弯曲应力为19.8N，平均弯曲模量为692MPa。

ABS补强热塑性弹性体的弹性模量随着ABS配比的增加而增加，达到最大值时开始依次下降，ABS/TPE为2/100时的拉伸弹性模量最大，即TPE的硬度也最大，再对比各组的拉伸断裂应力和屈服力也呈现此趋势。

通过对比ABS/TPE配比为0/100、1/100、2/100、5/100、8/100和10/100的各组热塑性弹性体的拉伸强度和断裂伸长率可以得出当ABS/TPE配比为2/100时拉伸强度和断裂伸长率达到了最大值。但当ABS配比超过2/100时就超出了复合橡胶对ABS的相容性，在微结构上造成分布不均现象，从而起不到最优补强作用。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。