本发明涉及电缆材料领域，具体涉及一种高力学改性sebs材料及其制备方法。
背景技术
聚苯乙烯-乙烯＝丁二烯-苯乙烯(sebs)是一种新型热塑性弹体，是通过聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯不饱和双键加氢制得的，sebs具有优异的耐老化性能，既具有可塑性，又具有高弹性，广泛用于生产高档弹性体，塑料改性、胶黏剂、润滑油增粘剂、电信电缆的填充料和护套料等。同时优异sebs还具有良好的耐候性、耐热性、耐压缩变形性和优异的力学性能，被广泛的用于汽车行业、建筑业和航空业等。
然而，一般情况下，纯的sebs不单独作为塑性弹性体材料来使用。主要原因有三个：一是sebs与传统的硫化橡胶相比，存在刚性过大，密度高等缺点，且使用耐溶剂性和耐油性通常不及传统的硫化橡胶。而是sebs自身的流动性较差，不易在塑料成型加工设备上进行加工；三是sebs价格昂贵，难以实现大规模的生产。
中国专利cn105367690a公开了一种官能化sebs材料及其制备方法，该材料是由以下重量份的组分制成：sebs100份、叠氮化合物4-5份、过氧化二异丙苯0.2-0.3份、抗氧剂0.1-0.15份和双撑双硬脂酰胺0.4-0.5份；本发明将sebs官能化后提高拉伸强度及断裂伸长率，也使其带有极性，增加了应用领域，
中国专利cn102634159b公开了一种sebs热塑性弹性体，包括以重量份数计的sebs树脂30-40份、聚丙烯3-19份、矿物油20-48份、碳氢单体树脂3.5-8份、填充剂5-35份和抗氧剂0.05-0.2份。根据本发明的sebs热塑性弹性体具有良好的压缩永久变形，同时有优异的力学性能，应用广泛。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种高力学改性sebs材料及其制备方法，本发明改性sebs材料通过组分间的协配作用，具有良好的流动性，易于加工，同时材料的拉伸强度和强度明显提高，具有优异的力学性能，增强了sebs材料的应用领域，制备工艺能耗少，收率高。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种高力学改性sebs材料，包括以下重量份计的原料：
sebs材料90-100份、聚对苯二甲酸丁二醇酯35-45份、填充油60-70份、抗氧剂1.2-1.8份、马来酸酐0.8-1.5份、甲基丙烯酸甲酯0.2-0.8份和引发剂0.2-0.8份。
优选地，包括以下重量份计的原料：sebs材料93-97份、聚对苯二甲酸丁二醇酯38-42份、填充油63-67份、抗氧剂1.4-1.6份、马来酸酐1.1-1.3份、甲基丙烯酸甲酯0.4-0.6份和引发剂0.4-0.6份。
优选地，包括以下重量份计的原料：sebs材料96份、聚对苯二甲酸丁二醇酯40份、填充油65份、抗氧剂1.5份、马来酸酐1.2份、甲基丙烯酸甲酯0.5份和引发剂0.5份。
优选地，所述填充油为石蜡油或环烷油中的一种。
优选地，所述抗氧剂为β-((3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸脂中的一种或几种结合。
优选地，所述引发剂为过氧化苯甲酰、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化二异丙苯中的一种或几种结合。
本发明中还公开了一种上述高力学改性sebs材料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将马来酸酐、甲基丙烯酸甲酯和引发剂混合均匀，加入丙酮中溶解，以500-600转/分钟搅拌20-25分钟；
(2)将步骤(1)的产品和sebs材料加入高速混合机中，升温至60-70摄氏度，高速混合15-20分钟，加入双螺杆挤出机中挤出造粒，粒料经去离子水清洗后，加入烘箱中干燥至恒重，得sebs接枝材料；
(3)将sebs接枝材料和填充油加入高速混合机中，以600-700转/分钟的速度，在50-60摄氏度下，混合20-30分钟后，室温下静置陈化24小时；
(4)将步骤(3)的产品、聚对苯二甲酸丁二醇酯和抗氧剂加入高速混合机中，以1200-1500转/分钟的速度，在70-80摄氏度下，混合30-40分钟，得共混料；
(5)将步骤(4)制得共混料加入双螺杆挤出机中挤出，挤出材料经过水冷却切粒，粒料干燥后，即得所述高力学改性sebs材料。
优选地，所述步骤(1)中丙酮的用量为马来酸酐、甲基丙烯酸甲酯和引发剂总重量的3-4倍。
优选地，所述双螺杆挤出机的喂料口到机头温度依次设定为190摄氏度，210摄氏度，210摄氏度，210摄氏度，205摄氏度。
优选地，所述步骤(5)中粒料干燥为将粒料放入90摄氏度的干燥机中烘干6小时以上。
本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明改性sebs材料通过组分间的协配作用，具有良好的流动性，易于加工，同时材料的拉伸强度和强度明显提高，具有优异的力学性能，增强了sebs材料的应用领域，制备工艺能耗少，收率高。
(2)马来酸酐在引发剂的作用下，接枝到sebs材料上，同时通过添加单体甲基丙烯酸甲酯的加入提高买来酸酐的接枝率，通过马来酸酐接枝增强了sebs材料的韧性，同时增强了材料的极性，以及与无机物质的相容性。
(3)由于sebs材料存在流动性差的问题，添加填充油可以增强材料的流动性和加工性能，同时石蜡油和环烷油的加入可以增强材料的韧性和抗拉伸性。
(4)聚对苯二甲酸丁二酯具有强度高、耐疲劳性、耐磨、耐油、耐化学腐蚀、电绝缘性好和热性能优良，加工性能优异，成型快的优点，通过pbt和填充油共混改性sebs材料，大大改善了材料的抗拉伸性、抗断裂性、加工性和硬度，拓宽了sebs材料的应用范围。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种高力学改性sebs材料，包括以下重量份计的原料：
sebs材料90份、聚对苯二甲酸丁二醇酯35份、填充油60份、抗氧剂1.2份、马来酸酐0.8份、甲基丙烯酸甲酯0.2份和引发剂0.2份。
填充油为石蜡油。
抗氧剂为β-((3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯。
引发剂为过氧化苯甲酰。
本实施例中的高力学改性sebs材料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将马来酸酐、甲基丙烯酸甲酯和引发剂混合均匀，加入丙酮中溶解，以500转/分钟搅拌20分钟；
(2)将步骤(1)的产品和sebs材料加入高速混合机中，升温至60摄氏度，高速混合15分钟，加入双螺杆挤出机中挤出造粒，粒料经去离子水清洗后，加入烘箱中干燥至恒重，得sebs接枝材料；
(3)将sebs接枝材料和填充油加入高速混合机中，以600转/分钟的速度，在50摄氏度下，混合20分钟后，室温下静置陈化24小时；
(4)将步骤(3)的产品、聚对苯二甲酸丁二醇酯和抗氧剂加入高速混合机中，以1200转/分钟的速度，在70摄氏度下，混合30分钟，得共混料；
(5)将步骤(4)制得共混料加入双螺杆挤出机中挤出，挤出材料经过水冷却切粒，粒料干燥后，即得所述高力学改性sebs材料。
步骤(1)中丙酮的用量为马来酸酐、甲基丙烯酸甲酯和引发剂总重量的3倍。
双螺杆挤出机的喂料口到机头温度依次设定为190摄氏度，210摄氏度，210摄氏度，210摄氏度，205摄氏度。
步骤(5)中粒料干燥为将粒料放入90摄氏度的干燥机中烘干7小时。
实施例2
一种高力学改性sebs材料，包括以下重量份计的原料：
sebs材料100份、聚对苯二甲酸丁二醇酯45份、填充油70份、抗氧剂1.8份、马来酸酐1.5份、甲基丙烯酸甲酯0.8份和引发剂0.8份。
填充油为环烷油。
抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯。
引发剂为异丙苯过氧化氢。
本实施例中的高力学改性sebs材料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将马来酸酐、甲基丙烯酸甲酯和引发剂混合均匀，加入丙酮中溶解，以600转/分钟搅拌25分钟；
(2)将步骤(1)的产品和sebs材料加入高速混合机中，升温至70摄氏度，高速混合20分钟，加入双螺杆挤出机中挤出造粒，粒料经去离子水清洗后，加入烘箱中干燥至恒重，得sebs接枝材料；
(3)将sebs接枝材料和填充油加入高速混合机中，以700转/分钟的速度，在60摄氏度下，混合30分钟后，室温下静置陈化24小时；
(4)将步骤(3)的产品、聚对苯二甲酸丁二醇酯和抗氧剂加入高速混合机中，以1500转/分钟的速度，在80摄氏度下，混合40分钟，得共混料；
(5)将步骤(4)制得共混料加入双螺杆挤出机中挤出，挤出材料经过水冷却切粒，粒料干燥后，即得所述高力学改性sebs材料。
步骤(1)中丙酮的用量为马来酸酐、甲基丙烯酸甲酯和引发剂总重量的4倍。
双螺杆挤出机的喂料口到机头温度依次设定为190摄氏度，210摄氏度，210摄氏度，210摄氏度，205摄氏度。
步骤(5)中粒料干燥为将粒料放入90摄氏度的干燥机中烘干6小时。
实施例3
一种高力学改性sebs材料，包括以下重量份计的原料：
sebs材料93份、聚对苯二甲酸丁二醇酯38份、填充油63份、抗氧剂1.4份、马来酸酐1.1份、甲基丙烯酸甲酯0.4份和引发剂0.4份。
填充油为石蜡油。
抗氧剂为三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸脂。
引发剂为叔丁基过氧化氢。
本实施例中的高力学改性sebs材料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将马来酸酐、甲基丙烯酸甲酯和引发剂混合均匀，加入丙酮中溶解，以540转/分钟搅拌22分钟；
(2)将步骤(1)的产品和sebs材料加入高速混合机中，升温至68摄氏度，高速混合18分钟，加入双螺杆挤出机中挤出造粒，粒料经去离子水清洗后，加入烘箱中干燥至恒重，得sebs接枝材料；
(3)将sebs接枝材料和填充油加入高速混合机中，以640转/分钟的速度，在50-60摄氏度下，混合27分钟后，室温下静置陈化24小时；
(4)将步骤(3)的产品、聚对苯二甲酸丁二醇酯和抗氧剂加入高速混合机中，以1300转/分钟的速度，在72摄氏度下，混合36分钟，得共混料；
(5)将步骤(4)制得共混料加入双螺杆挤出机中挤出，挤出材料经过水冷却切粒，粒料干燥后，即得所述高力学改性sebs材料。
步骤(1)中丙酮的用量为马来酸酐、甲基丙烯酸甲酯和引发剂总重量的3.6倍。
双螺杆挤出机的喂料口到机头温度依次设定为190摄氏度，210摄氏度，210摄氏度，210摄氏度，205摄氏度。
步骤(5)中粒料干燥为将粒料放入90摄氏度的干燥机中烘干10小时。
实施例4
一种高力学改性sebs材料，包括以下重量份计的原料：
sebs材料97份、聚对苯二甲酸丁二醇酯42份、填充油67份、抗氧剂1.6份、马来酸酐1.3份、甲基丙烯酸甲酯0.6份和引发剂0.6份。
填充油为环烷油。
抗氧剂为β-((3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯。
引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯。
本实施例中的高力学改性sebs材料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将马来酸酐、甲基丙烯酸甲酯和引发剂混合均匀，加入丙酮中溶解，以530转/分钟搅拌24分钟；
(2)将步骤(1)的产品和sebs材料加入高速混合机中，升温至66摄氏度，高速混合18分钟，加入双螺杆挤出机中挤出造粒，粒料经去离子水清洗后，加入烘箱中干燥至恒重，得sebs接枝材料；
(3)将sebs接枝材料和填充油加入高速混合机中，以650转/分钟的速度，在58摄氏度下，混合27分钟后，室温下静置陈化24小时；
(4)将步骤(3)的产品、聚对苯二甲酸丁二醇酯和抗氧剂加入高速混合机中，以1400转/分钟的速度，在76摄氏度下，混合35分钟，得共混料；
(5)将步骤(4)制得共混料加入双螺杆挤出机中挤出，挤出材料经过水冷却切粒，粒料干燥后，即得所述高力学改性sebs材料。
步骤(1)中丙酮的用量为马来酸酐、甲基丙烯酸甲酯和引发剂总重量的3.8倍。
双螺杆挤出机的喂料口到机头温度依次设定为190摄氏度，210摄氏度，210摄氏度，210摄氏度，205摄氏度。
步骤(5)中粒料干燥为将粒料放入90摄氏度的干燥机中烘干8小时。
实施例5
一种高力学改性sebs材料，包括以下重量份计的原料：
sebs材料96份、聚对苯二甲酸丁二醇酯40份、填充油65份、抗氧剂1.5份、马来酸酐1.2份、甲基丙烯酸甲酯0.5份和引发剂0.5份。
填充油为石蜡油。
抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯。
引发剂为过氧化二异丙苯。
本实施例中的高力学改性sebs材料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将马来酸酐、甲基丙烯酸甲酯和引发剂混合均匀，加入丙酮中溶解，以580转/分钟搅拌24分钟；
(2)将步骤(1)的产品和sebs材料加入高速混合机中，升温至68摄氏度，高速混合17分钟，加入双螺杆挤出机中挤出造粒，粒料经去离子水清洗后，加入烘箱中干燥至恒重，得sebs接枝材料；
(3)将sebs接枝材料和填充油加入高速混合机中，以680转/分钟的速度，在58摄氏度下，混合25分钟后，室温下静置陈化24小时；
(4)将步骤(3)的产品、聚对苯二甲酸丁二醇酯和抗氧剂加入高速混合机中，以1350转/分钟的速度，在78摄氏度下，混合38分钟，得共混料；
(5)将步骤(4)制得共混料加入双螺杆挤出机中挤出，挤出材料经过水冷却切粒，粒料干燥后，即得所述高力学改性sebs材料。
步骤(1)中丙酮的用量为马来酸酐、甲基丙烯酸甲酯和引发剂总重量的3.8倍。
双螺杆挤出机的喂料口到机头温度依次设定为190摄氏度，210摄氏度，210摄氏度，210摄氏度，205摄氏度。
步骤(5)中粒料干燥为将粒料放入90摄氏度的干燥机中烘干12小时。
对比例1：除去聚对苯二甲酸丁二醇酯，其余原料与制备方法均匀实施例1相同；
将实施例1-5制得的高力学改性sebs材料和对比例1制得的改性sebs材料进行性能测试，结果如下表1：
综上所述，本发明具有以下优点：
(1)本发明改性sebs材料通过组分间的协配作用，具有良好的流动性，易于加工，同时材料的拉伸强度和强度明显提高，具有优异的力学性能，增强了sebs材料的应用领域，制备工艺能耗少，收率高。
(2)马来酸酐在引发剂的作用下，接枝到sebs材料上，同时通过添加单体甲基丙烯酸甲酯的加入提高买来酸酐的接枝率，通过马来酸酐接枝增强了sebs材料的韧性，同时增强了材料的极性，以及与无机物质的相容性。
(3)由于sebs材料存在流动性差的问题，添加填充油可以增强材料的流动性和加工性能，同时石蜡油和环烷油的加入可以增强材料的韧性和抗拉伸性。
(4)聚对苯二甲酸丁二酯具有强度高、耐疲劳性、耐磨、耐油、耐化学腐蚀、电绝缘性好和热性能优良，加工性能优异，成型快的优点，通过pbt和填充油共混改性sebs材料，大大改善了材料的抗拉伸性、抗断裂性、加工性和硬度，拓宽了sebs材料的应用范围。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。