一种热塑性硫化橡胶组合物及其制备方法和薄膜的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种热塑性硫化橡胶组合物，该热塑性硫化橡胶组合物的制备方法， 以及由该热塑性硫化橡胶组合物制得的薄膜。
【背景技术】
[0002] 热塑性弹性体具有多种可能的结构，既具有传统橡胶的高弹性、耐老化等各项优 异性能，又具有塑料的可重复加工性，且适用于塑料的各种加工方式。在汽车、建筑、其他工 业橡胶以及其他工业产品方面得到了广泛的应用。
[0003] CN101296997A公开了一种热塑性弹性体组合物，该组合物包括：至少一种卤化的 含异丁烯弹性体；至少一种熔点为约170-260°C的尼龙树脂，和低分子量聚合物型尼龙增 塑剂。该热塑性弹性体组合物具有优异的气密性、耐久性和柔韧性。该组合物涉及的工艺 复杂，实际应用中，对质量的控制程度较低，不能保证热塑性弹性体组合物的性能。
[0004] CN102066475A公开了一种具有低渗透性的热塑性动态硫化合金的制备方法，将至 少一种热塑性树脂和至少一种增塑剂在第一熔融加工装置中混合以形成树脂母料，以及将 至少一种弹性体、至少一种硫化剂以及所述的树脂母料在剪切条件下在第二熔融加工装置 中混合，在动态硫化条件的温度和剪切下混合形成动态硫化合金，得到的材料具有良好的 低渗透性和低温韧性。
[0005] EP0969039A1公开了一种热塑性弹性体组合物，该组合物包括含有熔点为 170-230°C的尼龙树脂的弹性体组分，以及卤化的异丁烯-对甲基苯乙烯共聚物。此类组合 物尽管增强了气密层的气密性，同时能使弹性体实现吹膜成型，但是此类组合物的可吹塑 性仍相对受限。
[0006] 因此，本领域亟需开发一种良好的可吹塑性并且兼具优异的力学性能和良好的气 密性的热塑性橡胶组合物以及一种具有操作性高的制备方法。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是克服现有的热塑性硫化橡胶组合物不能兼具良好的可吹塑性、优 异的力学性能和良好的气密性的缺陷而提供一种具有良好的可吹塑性并且具有优异的力 学性能和良好的气密性的热塑性硫化橡胶组合物及其制备方法和由该热塑性硫化橡胶组 合物制得的热塑性薄膜。
[0008] 本发明的发明人通过研究发现，通过将低分子量尼龙加入到橡胶中混炼后，能够 改善橡胶粒子的粘连，提高橡胶的可吹塑性，然后再与含有一定量共聚尼龙和长碳链尼龙 的改性尼龙共混，能够使得所得热塑性硫化橡胶组合物具有良好的可吹塑性、优异的力学 性能和气密性。
[0009] 为了实现上述目的，一方面，本发明提供一种热塑性硫化橡胶组合物，该组合物含 有改性橡胶和改性尼龙，其中，所述改性橡胶含有硫化的卤化丁基橡胶、低分子量尼龙和橡 胶改性助剂，所述硫化的卤化丁基橡胶由卤化丁基橡胶经过动态硫化而获得；所述改性尼 龙含有共聚尼龙、长碳链尼龙和尼龙改性助剂；所述共聚尼龙和所述长碳链尼龙的含量之 和与所述低分子量尼龙的重量比为4-20 :1，优选为4. 5-12 :1 ;相对100重量份的所述改性 橡胶，所述改性尼龙的含量为40-230重量份，优选为70-150重量份。
[0010] 另一方面，本发明还提供了一种上述热塑性橡胶组合物的制备方法。该方法包 括：
[0011] (1)将卤化丁基橡胶、低分子量尼龙、橡胶改性助剂、硫化剂、硫化促进剂和活化剂 进行混炼和造粒，得到未经硫化的改性橡胶；
[0012] (2)将步骤（1)得到的未经硫化的改性橡胶和改性尼龙进行共混后加热熔融并挤 出造粒，得到热塑性硫化橡胶组合物；
[0013] 所述加热的条件使得步骤（1)得到的改性橡胶发生动态硫化，所述改性尼龙含有 共聚尼龙、长碳链尼龙和尼龙改性助剂，所述共聚尼龙和所述长碳链尼龙的用量之和与所 述低分子量尼龙的用量的重量比为4-20 :1，优选为4. 5-12 :1 ;相对100重量份的未经硫化 的改性橡胶，所述改性尼龙的用量为40-230重量份，优选为70-150重量份。
[0014] 第三方面，本发明还提供了一种由上述热塑性硫化橡胶组合物制得的薄膜。
[0015] 本发明提供的热塑性硫化橡胶组合物具有良好的可吹塑性、优异的力学性能和气 密性。在保证气密性的前提下，本发明的热塑性硫化橡胶的制品能够降低气密层的厚度，从 而减轻制品的重量。
[0016] 本发明提供的热塑性硫化橡胶组合物的制备方法通过将低分子量尼龙与卤化丁 基橡胶混炼，再与含有一定量共聚尼龙和长碳链尼龙的改性尼龙共混进行动态硫化，使得 由该方法制备的热塑性硫化橡胶组合物具有良好的可吹塑性、优异的力学性能和气密性， 该方法可操作性强，适合放大实验和工业生产。
[0017] 本发明提供的热塑性硫化橡胶组合物制得的薄膜具有优异的力学性能和优良的 气密性，并且该热塑性薄膜的表观比较均匀。
[0018] 本发明的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【具体实施方式】
[0019] 以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0020] 本发明提供一种热塑性硫化橡胶组合物，该组合物含有改性橡胶和改性尼龙，其 中，所述改性橡胶含有硫化的卤化丁基橡胶、低分子量尼龙和橡胶改性助剂，所述硫化的卤 化丁基橡胶由卤化丁基橡胶经过动态硫化而获得；所述改性尼龙含有共聚尼龙、长碳链尼 龙和尼龙改性助剂；所述共聚尼龙和所述长碳链尼龙的含量之和与所述低分子量尼龙的重 量比为4-20 :1 ;相对100重量份的所述改性橡胶，所述改性尼龙的含量为40-230重量份。
[0021] 本发明的热塑性硫化橡胶组合物特别适合应用于气密层和阻隔膜等领域，例如轮 胎等。
[0022] 为了进一步提高所述组合物的性能，优选情况下，所述共聚尼龙和所述长碳链尼 龙的含量之和与所述低分子量尼龙的重量比为4. 5-12 :1 ;相对100重量份的所述改性橡 胶，所述改性尼龙的含量为70-150重量份。
[0023] 根据本发明，为了使得到的改性橡胶具有更好的可加工性，优选情况下，相对100 重量份的硫化的卤化丁基橡胶，所述低分子量尼龙的含量为0. 1-20重量份，所述橡胶改性 助剂的含量为1-40重量份，进一步优选情况下，相对100重量份的硫化卤化丁基橡胶，所述 低分子量尼龙的含量为8-18重量份，所述橡胶改性助剂的含量为5-35重量份，最优选的情 况下，相对100重量份的硫化卤化丁基橡胶，所述低分子量尼龙的含量为10-15重量份；所 述橡胶改性助剂的含量为12-18重量份。
[0024] 在本发明中，所述橡胶改性助剂可以为均匀剂、稳定剂和增粘剂中的一种或多种； 优选情况下，所述改性橡胶可以含有均匀剂、稳定剂和增粘剂，相对于100重量份的硫化的 卤化丁基橡胶，所述均匀剂的含量为1-10重量份，更优选为2-5重量份，最优选为3-4重量 份；相对于100重量份的动态硫化形成的卤化丁基橡胶，所述稳定剂的含量为1-20重量份， 更优选为5-15重量份，最优选为6-9重量份；相对于100重量份的动态硫化形成的卤化丁 基橡胶，所述增粘剂的含量为1-10重量份，更优选为2-5重量份，最优选为3-4重量份。
[0025] 在本发明中，所述均匀剂可以为现有的各种能够起到促进不同相对分子量、不同 极性以及不同粘度的胶相间快速均匀地混合并能提高橡胶的加工性能的物质。所述均匀剂 可以为脂肪族树脂与芳香族树脂的混合物、脂肪族树脂与环烷族树脂的混合物和脂肪族树 月旨、环烷族树脂与芳香族树脂的混合物中的一种或多种。例如购自德国S. S公司的脂肪族 树脂和芳香族树脂混合物（商品名40MS)和脂肪族树脂和环烷族树脂（商品名60NS)，德国 KETTLITZ公司的脂肪族树脂、环烷族树脂和芳香族树脂的混合物（商品名M40)。
[0026] 在本发明中，所述稳定剂是各种可以防止橡胶老化和降解的物质，例如可以为环 氧大豆油、硬脂酸钙和硬脂酸镁中的一种或多种。
[0027] 根据本发明，所述增粘剂是各种可以提高产品粘结力的物质，例如可以为萜烯树 月旨、松香树脂、石油树脂和酚醛树脂中的一种或多种。所述酚醛树脂可以为辛基苯酚甲醛 树脂（商品名HY-203)、叔丁基苯酚甲醛树脂（商品名HY-204)和多元烷基苯酚甲醛树脂 (商品名HY-2006)中的一种或多种；所述萜烯树脂可以为α-菔烯树脂、β-菔烯树脂和萜 烯-苯乙烯树脂中的一种或多种；所述松香树脂可以为松香季戊四醇酯、松香甘油酯和氢 化松香甘油酯中的一种或多种；所述石油树脂可以为脂肪族C5石油树脂和/或芳香族C9 石油树脂。
[0028] 在本发明中，所述卤化丁基橡胶中的卤素优选氯和/或溴，以所述卤化丁基橡 胶的重量为基准，所述卤化丁基橡胶中的卤素的含量优选为1.0-2. 5重量％，更优选为 1. 8-2. 2 重量％。
[0029] 在本发明中，所述丁基橡胶为异丁烯与少量异戊二烯的橡胶共聚物。其中，以丁 基橡胶的总量为基准，异丁烯的含量为98. 0-99. 4重量％，异戊二烯的含量为0. 6-2. 0重 量％，优选情况下，异丁烯的含量为98. 2-98. 7重量％，异戊二烯的含量为1. 3-1. 8重量％。
[0030] 根据本发明，为了使改性橡胶与改性尼龙具有更好的相容性，所述卤化丁基橡胶 的门尼粘度可以为30-60,优选为35-55,最优选为41-51。所述门尼粘度可以按照GB/ Τ1232. 1-2000公开的方法测定得到，其中，预热