本发明涉及一种包胶聚碳酸酯的导电热塑性弹性体及其制备方法。
背景技术：
：热塑弹性体包胶就是把软胶(热塑弹性体材料或简称tpe)包覆到硬胶(工程塑料，通常为pe，pp，pc，pet或pbt，pa等)。包胶的主要目的是增加美观，改善触感，提升手感，提供减震，增强握持性，防止打滑，阻隔气体或液体，联结不同部件等。一般采用的加工方法有(1)双色注塑，一次成型；(2)或者采用嵌件注塑，二次成型，包覆在工程塑料基材上。主要应用于医疗器材手柄，电动工具手柄，可穿戴设备，汽车内饰，快消产品，家用电器产品配件，电线电缆，医疗食品包装等应用。tpe可通过调整配方来调节硬度，包胶的硬度范围一般在shorea(邵氏a)35～85度。包胶的原理一是利用tpe在注塑机加温熔融后，在注塑射出时，利用它本身的熔体温度和注射压力，先是迅速在硬胶表面铺展开；这时tpe把自身的一部分热量传导到硬胶表面，从而导致硬胶表面上和tpe接触的几纳米厚的外层熔融；这样硬胶与tpe接触的部分在熔融状态，和注射压力的作用下分子链段互相渗透，微观上形成分子链缠绕，宏观表现为形成一层粘结层，大大提升软胶与硬胶的粘合；二是tpe中的活性反应基团和硬胶中的活性反应基团产生化学反应，形成更稳定的化学键，进一步提高了软胶和硬胶之间的结合：如软胶中的接枝马来酸酐组份和硬胶中的胺基或羟基反应，形成酰亚胺键或酯键。高分子材料由于本身的分子结构原因，基本上是电的不良导体。而导电高分子是具有导电功能(包括半导电性、金属导电性和超导电性)、电导率在10-6s/m以上的聚合物材料。导电高分子材料具有密度小、易加工、耐腐蚀、可大面积成膜以及电导率可在十多个数量级的范围内进行调节等特点，不仅可作为多种金属材料和无机导电材料的代用品，而且已成为许多先进工业部门和尖端
技术领域：
不可缺少的一类材料。导电高分子材料通常分为复合型和结构型两大类：(1)复合型高导电分子材料。由通用的高分子材料与各种导电性物质通过填充复合、表面复合或层积复合等方式而制得。主要品种有导电塑料、导电橡胶、导电纤维织物、导电涂料、导电胶粘剂以及透明导电薄膜等。其性能与导电填料的种类、用量、粒度和状态以及它们在高分子材料中的分散状态有很大的关系。常用的导电填料有炭黑、金属粉、金属箔片、金属纤维、碳纤维等。(2)结构型导电高分子材料。是指高分子结构本身或经过掺杂之后具有导电功能的高分子材料。根据电导率的大小又可分为高分子半导体、高分子金属和高分子超导体。按照导电机理可分为电子导电高分子材料和离子导电高分子材料。电子导电高分子材料的结构特点是具有线型或面型大共轭体系，在热或光的作用下通过共轭π电子的活化而进行导电，电导率一般在半导体的范围。根据客户和市场的需求，在包胶应用中，用于硬胶的材料也逐渐从十几年前的简单价廉的非极性材料pe或pp，逐渐过渡到机械性能更佳的，价高的极性材料pc或pet等，现在越来越多的使用强度更高的pa，或纤维(碳纤，玻纤)增强pa作为基材，并且可进行机械切削加工的聚甲醛(pom)做为基材的也开始出现。包胶的难易程度为：pc材料是一种结晶度较低，但极性较高的无定形材料，其表面张力在40mn/m左右。一般的热塑性弹性体(sebs充油后加pp)为非极性(表面张力在28mn/m左右)，很难包胶pc基材。如果要求热塑性弹性体包胶pc基材达到很高的剥离力(剥离强度＞5mpa，最大剥离力＞130n/2.5cm)，必须对热塑性弹性体进行改性，以提高其表面极性，使其与pc基材的表面张力相近，从而提高包胶力。在一些需要导电性能的特殊的应用中，例如，儿童防走失手环，监外执行犯人电子手铐等，手环或手铐在电池提供电力的情况下，本身形成一个导电的回路。当其被破坏时，导电回路就被断开，这时内置报警程序就会被激活而发出警报。这就要求此应用的材料需要具备三种性能：1、重量轻，强度高，不易被破坏：例如加碳纤或玻纤的高强pc；2、佩戴舒适，不会使皮肤过敏，或者磨损皮肤：tpe材料由于硬度可调解，适合作为可穿戴设备中与皮肤直接接触的材料；3、可以导电：在tpe材料中加入导电性物质制成复合型的导电tpe。pc是几乎无色的玻璃态的无定形聚合物，有很好的光学性和很高的韧性。玻璃化转变温度也很高。但是pc主要性能缺陷是耐水解稳定性不够高，并且耐有机化学品性，耐刮痕性较差，长期暴露于紫外线中会发黄。和其他树脂一样，pc容易受某些有机溶剂的侵蚀。为了在使用过程中保护pc材料制件，并延长其使用寿命，在pc材料外层包覆一层tpe材料就可以达到保护的目的。由于pc本身是一种极性材料，如果包胶的tpe本身极性较低，就会造成极性不匹配，从而包胶不牢固，包胶剥离力较低。通过在tpe中加入一些极性的成分，例如：tpu，tpee，tpae，lapolymer等材料，并加入相容剂来增容，可以提高整体的极性。由于像tpu之类的化学结构里含有苯环，在长期使用中也会出现发黄的现象。因此，亟需一种包胶聚碳酸酯的导电热塑性弹性体及其制备方法。技术实现要素：为了解决上述技术问题，本发明提供了一种包胶聚碳酸酯的导电热塑性弹性体及其制备方法。为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：本发明提供一种包胶聚碳酸酯的导电热塑性弹性体，由下列组份按重量份制备而成：作为优选的方案，hsbc为sebs、seps、seeps中的至少一种。作为优选的方案，马来酸酐改性组份为mah-pp、mah-pe、mah-poe、mah-sebs中的至少一种。作为优选的方案，极性弹性组份为lapolymer、tu-5265、tpu、tpee中的至少一种。作为优选的方案，黄变改性组份为聚醚型tpu。作为优选的方案，本发明还提供一种包胶聚碳酸酯的导电热塑性弹性体的制备方法，包括以下步骤：s1、按重量份称取hsbc、马来酸酐改性组份、极性弹性组份、黄变改性组份、ldpe或pe、sbs或sis、导电炭黑、白油、抗氧剂、抗紫外剂、爽滑剂、填充剂，在180-220℃下混合；s2、混合完成后，在200-280℃下注塑成型。本发明具有以下有益效果：(1)加入一定量的导电炭黑，导电炭黑在tpe里形成连续的网状结构来作为电子迁移的通道，可赋予tpe材料一定导电性能；(2)在配方中加入极性弹性组份提高体系极性，由于tpe本身是非极性的或弱极性的，极性和非极性成分会存在不相容的问题，马来酸酐改性组份提高tpe与pc基材中的相容性；(3)通过加入成膜级或者拉丝级的低密度pe(ldpe)或均(共)聚pp来提供tpe的流动性和延展性，从而在注塑成型过程中，可以迅速在硬胶表面铺展开；(4)通过加入未氢化的sbs或sis来提高粘合力；(5)聚醚型tpu来降低整个tpe体系的黄变。具体实施方式下面详细说明本发明的优选实施方式。实施例1为了达到本发明的目的，在本发明的其中一种实施方式中提供一种包胶聚碳酸酯的导电热塑性弹性体，由下列组份按重量份制备而成：实施例2为了进一步地优化本发明的实施效果，在本发明的另一种实施方式中，在前述内容的基础上，本发明还提供一种包胶聚碳酸酯的导电热塑性弹性体，由下列组份按重量份制备而成：实施例3为了进一步地优化本发明的实施效果，在本发明的另一种实施方式中，在前述内容的基础上，本发明还提供一种包胶聚碳酸酯的导电热塑性弹性体，由下列组份按重量份制备而成：实施例4为了进一步地优化本发明的实施效果，在本发明的另一种实施方式中，在前述内容的基础上，本发明还提供一种包胶聚碳酸酯的导电热塑性弹性体，由下列组份按重量份制备而成：实施例5为了进一步地优化本发明的实施效果，在本发明的另一种实施方式中，在前述内容的基础上，本发明还提供一种包胶聚碳酸酯的导电热塑性弹性体，由下列组份按重量份制备而成：实施例6为了进一步地优化本发明的实施效果，在本发明的另一种实施方式中，在前述内容的基础上，本发明还提供一种包胶聚碳酸酯的导电热塑性弹性体，由下列组份按重量份制备而成：组份品名重量份sebs中国台湾李长荣lcy755110mah-sebs中国台湾李长荣lcy990110mah-poe美国埃克森美孚exxelorva180110lapolymer日本可乐丽2聚醚型tpu烟台万华2tpee江阴和创2mah-pe美国杜邦polybond6ldpe或pesabichp系列3sbs或sis美国科腾，中国台湾橡胶10ac-80捷克chezacarb20白油德国汉圣15抗氧剂德国basf1抗紫外剂德国basf1爽滑剂硬脂酸锌1填充剂碳酸钙或滑石粉7实施例7为了进一步地优化本发明的实施效果，在本发明的另一种实施方式中，在前述内容的基础上，本发明还提供一种包胶聚碳酸酯的导电热塑性弹性体的制备方法，包括以下步骤：s1、按重量份称取hsbc、马来酸酐改性组份、极性弹性组份、ldpe或pe、sbs或sis、导电炭黑、白油、抗氧剂、抗紫外剂、爽滑剂、填充剂，在180-220℃下混合，本实施方式可选180℃、200℃、或220℃；s2、混合完成后，在200-280℃下注塑成型，本实施方式可选200℃、260℃、或280℃。力学性能(astm标准)：力学性能单位配方1邵氏硬度a70拉伸强度mpa4.35断裂伸长率％540剥离强度1kn/m5.20剥离最大力1n134电导率s/m3.89×10-5测试方法：剥离强度试验：先注塑出包胶基板(普通通用级pc)，尺寸为：2mm×122mm×150mm；经过二次注塑把tpe高速高压射到pc基板上。测试前，包胶板先放置至少两个小时。然后用标准样尺切出待测试样条，尺寸为1mm×25mm×150mm。样条一端夹在夹具上，包胶板固定在订制的剥离夹具上，可以测的剥离最大力(n)和剥离强度(kn/m)。采用四端电极法测量材料的电导率(s/m)：在试样上排布四个电极，内侧的两个电极用于测量电压，而外侧的两个电极则用于测量电流。本发明中tpe对pc基板的粘合力非常高，基本上表现为有残留的剥离：在外力的作用下，包胶的tpe从pc基板上剥离后，由于粘合力太高，会有一部分的tpe没有完全剥离而残留在基板的表面。在大多数的测试中，即使样条被拉断，也不会从基板上剥离。也就是说，tpe和pc基板的粘合力远远大于tpe本身的拉伸强度。本发明通过在tpe配方中加入20％的导电炭黑后，体系的电导率可以到达10-6s/m～10-4s/m之间，完全可以满足儿童防走失手环，或电子手铐及其他类似需要导电的应用。制件在100℃烘箱中加热4小时候，黄变指数＜3。以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。当前第1页12