本发明涉及一种与ABS基材二次包覆成型的表面耐划伤TPV组合物及其制备方法，属于高分子材料
技术领域：
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背景技术：
：ABS树脂是五大合成树脂之一，其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优异，具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽度高、容易涂装着色等优点，可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工，广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域，是一种用途极广的热塑性塑料。然而，用ABS树脂制成的工具握把、手柄等产品的表面坚硬光滑，缺乏体感舒适度，需要采用热塑性弹性体TPE对ABS进行二次射粘包覆来增加ABS制品的手感。TPE主要由苯乙烯类嵌段共聚物SBS或其氢化物SEBS与PP、橡胶软化油等共混加工而成。SBS由于主链含有双键，耐候性差，易老化，SEBS由于分子链中含有苯环，耐老化性也较差，且SBS和SEBS的耐磨性和耐划伤性都很差。因此，使用以SBS或SEBS为基材的TPE材料对ABS进行二次射粘而得到的ABS制品，其包覆表面易出现缺陷，不仅影响美观度和手感，且使用寿命较短。动态硫化工艺是指在橡胶和热塑性塑料熔融共混过程中使橡胶硫化，由于橡胶在硫化的同时也不断与热塑性塑料相混合，因此橡胶是作为分散相分布在热塑性塑料连续相中的。采用动态硫化工艺制备的热塑性动态硫化三元乙丙橡胶/聚丙烯弹性体TPV，硫化了的三元乙丙橡胶是以微米级均匀分散在聚丙烯基体中的，该弹性体不仅具有硫化三元乙丙橡胶的耐高温、耐老化、低永久压缩变形、耐磨等优点，还具有聚丙烯材料可以热塑性加工、可回收使用的特点，可在很多领域代替传统TPE材料用于二次射粘ABS树脂。目前，有人通过在TPV中添加硅酮类耐划伤助剂，在材料表面形成一层爽滑表面，使得产品在受到摩擦或者轻微划伤后亮度不会发生明显变化，但这实际上只是给人一种感官错觉，并没有从根本上消除材料表面的磨痕或划痕。本发明公开了一种与ABS基材二次包覆成型的表面耐划伤TPV组合物，既具有TPV材料的耐热、耐老化、低压缩永久变形性，又具有优异的耐划伤性能，能与ABS进行二次包覆，可广泛用作对包覆表面要求较高的ABS二次包覆料。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种与ABS基材二次包覆成型的表面耐划伤TPV组合物。本发明的另一目的在于提供一种与ABS基材二次包覆成型的表面耐划伤TPV组合物的制备方法。本发明所采取的技术方案是：一种与ABS基材二次包覆成型的表面耐划伤TPV组合物，其由以下质量百分含量的原料组成：TPV：31～63％；聚酯类热塑性弹性体：25～40％；相容剂：5～8％；乙烯-醋酸乙烯共聚物：2～6％；乙烯-丙烯酸类离聚物：5～15％。所述的TPV为三元乙丙橡胶/聚丙烯动态硫化TPV。所述的三元乙丙橡胶/聚丙烯动态硫化TPV的邵氏硬度为35A～75A。所述的聚酯类弹性体为热塑性聚氨酯弹性体、热塑性聚酯弹性体中的至少一种。所述的相容剂为环状酸酐型相容剂。所述的环状酸酐型相容剂为EPDM-g-MAH、POE-g-MAH中的至少一种。所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的质量百分含量≥28％。所述的乙烯-丙烯酸类离聚物为乙烯-丙烯酸共聚物的钠盐、乙烯-丙烯酸共聚物的锌盐、乙烯-甲基丙烯酸共聚物的钠盐、乙烯-甲基丙烯酸共聚物的锌盐中的至少一种。上述与ABS基材二次包覆成型的表面耐划伤TPV组合物的制备方法，包括以下步骤：1)将聚酯类热塑性弹性体于60～80℃干燥4～8小时；2)将聚酯类热塑性弹性体、TPV、相容剂、乙烯-醋酸乙烯共聚物和乙烯-丙烯酸类离聚物按比例混合均匀，再置于平行同向双螺杆挤出机中，熔融挤出、造粒，得到与ABS基材二次包覆成型的表面耐划伤TPV组合物。所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比L/D为(40～52)：1，螺杆转速为200～280rpm，挤出温度为80～220℃。本发明的机理为：本发明在增容剂的作用下，通过熔融挤出将相容性不佳的TPV和聚酯类热塑性弹性体有效地连接在一起，从而得到与ABS基材有良好粘结性的TPV组合物。并加入热熔胶级EVA和乙烯-丙烯酸类离聚物，当TPV表面受到摩擦或轻微划伤时，乙烯-丙烯酸类离聚物的带电粒子会富集在断面处，使断面因静电吸引而互相靠拢，同时断面处的EVA能够对受损表面进行粘合修复，因此，采用本发明的TPV组合物进行二次包覆得到的ABS制品的表面耐磨耐划伤性能显著提高，大大增加了二次包覆ABS制品的表面美观度和使用寿命。本发明的有益效果是：本发明的与ABS基材二次包覆成型的表面耐划伤TPV组合物既具有TPV材料的耐热、耐老化、低压缩永久变形性，又具有优异的耐划伤性能，可与极性树脂ABS进行二次包覆，制备方法简单，生产过程易操作，可广泛用作对包覆表面要求较高的ABS二次包覆料，如用作电动工具ABS手柄包覆外皮、咖啡机ABS手柄包覆外皮、电动剃须刀ABS手柄包覆外皮等。具体实施方式一种与ABS基材二次包覆成型的表面耐划伤TPV组合物，其由以下质量百分含量的原料组成：TPV：31～63％；聚酯类热塑性弹性体：25～40％；相容剂：5～8％；乙烯-醋酸乙烯共聚物：2～6％；乙烯-丙烯酸类离聚物：5～15％。优选的，所述的TPV为三元乙丙橡胶/聚丙烯动态硫化TPV。优选的，所述的三元乙丙橡胶/聚丙烯动态硫化TPV的邵氏硬度为35A～75A。优选的，所述的聚酯类弹性体为热塑性聚氨酯弹性体(TPU)、热塑性聚酯弹性体(TPEE)中的至少一种。进一步优选的，所述的热塑性聚氨酯弹性体为BASF公司牌号为C65AHPM的热塑性聚氨酯弹性体，所述的热塑性聚酯弹性体为LG公司牌号为1028D的热塑性聚酯弹性体。优选的，所述的相容剂为环状酸酐型相容剂。优选的，所述的环状酸酐型相容剂为EPDM-g-MAH、POE-g-MAH中的至少一种。进一步优选的，所述的环状酸酐型相容剂为宁波能之光新材料科技有限公司牌号为MC512的EPDM-g-MAH、佛山格邦高分子科技有限公司牌号为GB100的POE-g-MAH中的至少一种。优选的，所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)中醋酸乙烯的质量百分含量≥28％。进一步优选的，所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物为杜邦公司牌号为40W的EVA、台湾台塑公司牌号为7760H的EVA中的至少一种。优选的，所述的乙烯-丙烯酸类离聚物为乙烯-丙烯酸共聚物的钠盐、乙烯-丙烯酸共聚物的锌盐、乙烯-甲基丙烯酸共聚物的钠盐、乙烯-甲基丙烯酸共聚物的锌盐中的至少一种。进一步优选的，所述的乙烯-丙烯酸类离聚物为杜邦公司牌号为Surlyn8920的乙烯-甲基丙烯酸共聚物的钠盐(Na-E/MAA)。上述与ABS基材二次包覆成型的表面耐划伤TPV组合物的制备方法，包括以下步骤：1)将聚酯类热塑性弹性体于60～80℃干燥4～8小时；2)将聚酯类热塑性弹性体、TPV、相容剂、乙烯-醋酸乙烯共聚物和乙烯-丙烯酸类离聚物按比例混合均匀，再置于平行同向双螺杆挤出机中，熔融挤出、造粒，得到与ABS基材二次包覆成型的表面耐划伤TPV组合物。优选的，所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比L/D为(40～52)：1，螺杆转速为200～280rpm，挤出温度为80～220℃。下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释和说明。实施例1：一种与ABS基材二次包覆成型的表面耐划伤TPV组合物，其原料组分如下(质量百分含量)：TPV(自制，邵氏硬度35A)：31％；TPU(C65AHPM，BASF)：40％；EPDM-g-MAH(MC512，能之光)：8％；EVA(40W，杜邦)：6％；Na-E/MAA(Surlyn8920，杜邦)：15％。上述的与ABS基材二次包覆成型的表面耐划伤TPV组合物的制备方法，包括如下步骤：1)将TPU在真空烘箱中进行干燥处理，烘箱温度80℃，干燥时间4小时；2)将步骤1)干燥好的TPU、TPV、EPDM-g-MAH、EVA、Na-E/MAA按比例混合均匀，置于平行同向双螺杆挤出机中熔融挤出、造粒，得到与ABS基材二次包覆成型的表面耐划伤TPV组合物。所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比L/D为40:1，螺杆转速为280rpm，螺杆各段及机头温度为80、190、190、200、200、210、210、210、210、210/200℃。实施例2：一种与ABS基材二次包覆成型的表面耐划伤TPV组合物，其原料组分如下(质量百分含量)：TPV(自制，邵氏硬度45A)：40％；TPU(C65AHPM，BASF)：35％；EPDM-g-MAH(MC512，能之光)：6％；EVA(40W，杜邦)：4％；Na-E/MAA(Surlyn8920，杜邦)：15％。上述的与ABS基材二次包覆成型的表面耐划伤TPV组合物的制备方法，包括如下步骤：1)将TPU在真空烘箱中进行干燥处理，烘箱温度80℃，干燥时间4小时；2)将步骤1)干燥好的TPU、TPV、EPDM-g-MAH、EVA和Na-E/MAA按比例混合均匀，置于平行同向双螺杆挤出机中熔融挤出、造粒，得到与ABS基材二次包覆成型的表面耐划伤TPV组合物。所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比L/D为44:1，螺杆转速为280rpm，螺杆各段及机头温度为80、190、200、210、220、220、220、210、210、210、210/200℃。实施例3：一种与ABS基材二次包覆成型的表面耐划伤TPV组合物，其原料组分如下(质量百分含量)：TPV(自制，邵氏硬度55A)：50％；TPU(C65AHPM，BASF)：32％；EPDM-g-MAH(MC512，能之光)：5％；EVA(40W，杜邦)：3％；Na-E/MAA(Surlyn8920，杜邦)：10％。上述的与ABS基材二次包覆成型的表面耐划伤TPV组合物的制备方法，包括如下步骤：1)将TPU在真空烘箱中进行干燥处理，烘箱温度70℃，干燥时间8小时；2)将步骤1)干燥好的TPU、TPV、EPDM-g-MAH、EVA和Na-E/MAA按比例混合均匀，置于平行同向双螺杆挤出机中熔融挤出、造粒，得到与ABS基材二次包覆成型的表面耐划伤TPV组合物。所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比L/D为52:1，螺杆转速为200rpm，螺杆各段及机头温度为80、190、200、210、220、220、220、220、210、210、210、210、210/200℃。实施例4：一种与ABS基材二次包覆成型的表面耐划伤TPV组合物，其原料组分如下(质量百分含量)：TPV(自制，邵氏硬度65A)：63％；TPU(C65AHPM，BASF)：25％；POE-g-MAH(GB100，格邦)：5％；EVA(40W，杜邦)：2％；Na-E/MAA(Surlyn8920，杜邦)：5％。上述的与ABS基材二次包覆成型的表面耐划伤TPV组合物的制备方法，包括如下步骤：1)将TPU在真空烘箱中进行干燥处理，烘箱温度70℃，干燥时间8小时；2)将步骤1)干燥好的TPU、TPV、POE-g-MAH、EVA和Na-E/MAA按比例混合均匀，置于平行同向双螺杆挤出机中熔融挤出、造粒，得到与ABS基材二次包覆成型的表面耐划伤TPV组合物。所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比L/D为52:1，螺杆转速为200rpm，螺杆各段及机头温度为80、190、200、210、220、220、220、220、210、210、210、210、210/200℃。实施例5：一种与ABS基材二次包覆成型的表面耐划伤TPV组合物，其原料组分如下(质量百分含量)：TPV(自制，邵氏硬度70A)：40％；TPEE(1028D，LG)：35％；POE-g-MAH(GB100，格邦)：6％；EVA(7760H，台塑)：4％；Na-E/MAA(Surlyn8920，杜邦)：15％。上述的与ABS基材二次包覆成型的表面耐划伤TPV组合物的制备方法，包括如下步骤：1)将TPEE在真空烘箱中进行干燥处理，烘箱温度80℃，干燥时间8小时；2)将步骤1)干燥好的TPEE、TPV、POE-g-MAH、EVA和Na-E/MAA按比例混合均匀，置于平行同向双螺杆挤出机中熔融挤出、造粒，得到与ABS基材二次包覆成型的表面耐划伤TPV组合物。所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比L/D为52:1，螺杆转速为200rpm，螺杆各段及机头温度为80、190、200、210、220、220、220、220、210、210、210、210、210/200℃。对比例1：一种普通TPV组合物，其原料组分如下(质量百分含量)：TPV(自制，邵氏硬度45A)：75％；POE-g-MAH(GB100，格邦)：6％；EVA(7760H，台塑)：4％；Na-E/MAA(Surlyn8920，杜邦)：15％。上述的普通TPV组合物的制备方法，包括如下步骤：将TPV、POE-g-MAH、EVA和Na-E/MAA按比例混合均匀，置于平行同向双螺杆挤出机中熔融挤出、造粒，得到TPV组合物。所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比L/D为52:1，螺杆转速为200rpm，螺杆各段及机头温度为80、190、200、210、220、220、220、220、210、210、210、210、210/200℃。对比例2：一种普通TPV组合物，其原料组分如下(质量百分含量)：TPV(自制，邵氏硬度55A)：63％；TPU(C65AHPM，BASF)：29％；POE-g-MAH(GB100，格邦)：8％。上述的普通TPV组合物的制备方法，包括如下步骤：1)将TPU在真空烘箱中进行干燥处理，烘箱温度80℃，干燥时间8小时；2)将步骤1)干燥好的TPU、TPV和POE-g-MAH按比例混合均匀，置于平行同向双螺杆挤出机中熔融挤出、造粒，得到TPV组合物。所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比L/D为48:1，螺杆转速为200rpm，螺杆各段及机头温度为80、190、200、210、220、220、220、220、210、210、210、210/200℃。对比例3：一种普通TPV组合物，其原料组分如下(质量百分含量)：TPV(自制，邵氏硬度65A)：54％；TPEE(1028D，LG)：30％；EVA(40W，杜邦)：6％；Na-E/MAA(Surlyn8920，杜邦)：10％。上述的普通TPV组合物的制备方法，包括如下步骤：1)将TPU在真空烘箱中进行干燥处理，烘箱温度80℃，干燥时间8小时；2)将步骤1)干燥好的TPU、TPV、EVA和Na-E/MAA按比例混合均匀，置于平行同向双螺杆挤出机中熔融挤出、造粒，得到TPV组合物。所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比L/D为44:1，螺杆转速为200rpm，螺杆各段及机头温度为80、190、200、210、220、220、220、220、210、210、210、210/200℃。实施例1～5和对比例1～3中的TPV组合物的原料组成如表1所示，表1中各组分的用量均用质量分数表示。表1实施例1～5和对比例1～3中的TPV组合物的原料组成表TPVTPUTPEEEPDM-g-MAHPOE-g-MAHEVANa-E/MAA实施例13140080615实施例24035060415实施例35032050310实施例4630250525实施例54003506415对比例1750006415对比例2632900800对比例35403000610测试例：将实施例1～5和对比例1～3制备得到的TPV组合物分别制作成测试片，同时对ABS进行二次包覆，再进行性能测试，测试结果如表2所示。表2实施例1～5和对比例1～3的TPV组合物的性能测试数据由表1和表2可知：1)实施例1～5制备的TPV组合物与ABS二次包覆后，粘结强度均大于3N/mm，而对比例1制备的TPV组合物与ABS的粘结强度较小，仅为0.12N/mm，且实施例1～5制备的与TPV组合物的拉伸强度、断裂伸长率和耐划伤性均优于对比例1制备TPV组合物，主要是因为对比例1中未添加热塑性聚酯弹性体，组合物极性弱，与ABS相容性差，导致其与ABS粘附性差；2)实施例1～5制备的TPV组合物的耐划伤性能均优于对比例2制备的TPV组合物，主要是因为实施例1～5中均加入了耐划伤剂EVA和Na-E/MAA，可以显著改善TPV材料的耐划伤性，而对比例2中未添加EVA和Na-E/MAA，所得TPV组合物的耐划伤性较差；3)实施例1～5制备的TPV组合物的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度均优于对比例3制备的TPV组合物，主要是因为实施例1～5中添加了相容剂EPDM-g-MAH和POE-g-MAH，而对比例3中未添加增容剂；4)实施例1～4中TPV的含量不同，然而TPV含量的改变对得到的TPV组合物的拉伸强度和断裂伸长率的影响不明显；5)实施例1～5中EVA和Na-E/MAA的含量不同，即使二者含量较低，得到的TPV组合物的耐划伤性仍可以达到10min后dL值≤0.5，且仍保持了较高的与ABS树脂的粘结强度，力学性能不受影响，综合性能优异。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。当前第1页1 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