一种新型热塑性弹性体组合物的制作方法

文档序号:19159033发布日期:2019-11-16 01:08阅读:431来源:国知局

本发明属于聚合物合成及改性领域,具体涉及一种新型的热塑性弹性体组合物。



背景技术:

热塑性弹性体简称tpe/tpr,又称人造橡胶或合成橡胶,包括苯乙烯类(sbs、sis、sebs、seps)、烯烃类(tp0、tpv)、双烯类(tpb、tpi)、氯乙烯类(tpvc、tcpe)、氨酯类(tpu)、酯类(tpee)、酰胺类(tpae)、有机氟类(tpf)、有机硅类和乙烯类等。其产品常温下具有传统交联硫化橡胶的高弹性、耐老化等优异性能,高温下又可塑化成型,可采用注塑、挤出、吹塑等加工方式生产,边角料粉碎后可直接二次使用,且加工时没有难闻的气味,是一种环保的新型材料。既简化加工过程,又降低加工成本,因此热塑性弹性体tpe/tpr材料已成为取代传统橡胶的最新材料,其环保、无毒、手感舒适、外观精美,使产品更具创意。广泛应用于日用品、汽车配件、密封条、电线电缆、医疗器械、工业脚轮等领域。其中苯乙烯嵌段共聚物由于性能优异而且成本低,使用最广泛。

现在的粘毛滚、粘尘滚的粘胶大部分是用涂胶的方式来制作,有部分用硅胶。涂胶的方式污染环境严重,而且无法重复使用。硅胶制作的可以重复使用,但硅胶成本高,制作工艺复杂落后。用苯乙烯嵌段共聚物共混改性所得的热塑性弹性体胶粘层通过二次注塑的方式直接注塑在滚筒上,工艺简单,可以重复使用,既环保又降低了成本。但是由于普通热塑性弹性体粘性不够,无法重复使用。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供了一种粘性高且可以重复利用的环保型苯乙烯嵌段热塑性弹性体,所得材料的机械性能优异且加工流动性好,非常适合粘毛滚等制品。

为了解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:

一种新型的热塑性弹性体组合物,按质量份数该组合物有以下组分组成:

优选的,苯乙烯嵌段共聚物为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sbs)或其氢化物(sebs)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sis)或其氢化物(seps)中的至少一种。

优选的,填充油为直链饱和烷烃油、环烷油中的至少一种。

优选的,增粘树脂为天然树脂、合成树脂中的至少一种。增粘树脂用于提高热塑性弹性体组合物的粘性,增加其粘毛性。

优选的,天然树脂包括松香、松香衍生物,所述合成树脂包括萜烯树脂、c5,c9和c5/c9石油树脂、二环戊二烯树脂、古马隆-茚树脂、苯乙烯系列树脂和缩合树脂。松香优选脂松香、妥尔油松香、木松香;松香衍生物优选氢化松香、歧化松香、聚合松香、酯化松香、马来酸化松香;萜烯树脂优选α-萜烯树脂、β-萜烯树脂、萜烯酚醛树脂;缩合树脂优选烷基酚醛树脂、二甲苯树脂。

优选的,稳定剂为二苯甲酮类、受阻酚类、亚磷酸酯类中的至少一种。稳定剂防止热塑性弹性体组合物分解、老化。

优选的,二氧化钛为锐钛型、金红石型中的至少一种。二氧化钛增加热塑性弹性体组合物的机械性能。

优选的,发泡剂为ac型化学发泡剂、微球机械发泡剂中的至少一种。发泡剂增加粘性的持续性,由于表面发泡形成细微的毛孔,使粘滚表面积增加,增加了粘性。

优选的,pe蜡粉为粒径在3-15um的聚乙烯蜡粉。pe蜡粉会裹在苯乙烯嵌段共聚物粒子表面,防止粒子包装后黏在一起。

优选的,有机硅聚醚共聚物为羟基硅油和两端为羟基的聚醚的共聚物;

其中,羟基硅油为两端为羟基的二甲基硅油、两端为羟基的二甲基聚硅氧烷与甲基苯基聚硅氧烷的共聚物,两端为羟基的二甲基聚硅氧烷与二苯基聚硅氧烷的共聚物,两端为羟基的二甲基聚硅氧烷与甲基三氟丙基聚硅氧烷的共聚物中的至少一种;

两端为羟基的聚醚为聚环氧乙烯醚、聚环氧丙烯醚、环氧乙烯醚与环氧丙烯醚中的至少一种。

羟基硅油分子量优选1000~40000mpa·s,两端为羟基的聚醚分子量优选200~2000mpa·s。

有机硅聚醚共聚物会在苯乙烯嵌段共聚物粒子表面形成隔膜,阻止粒子间粘合在一起,使其便于造粒。

由于采用上述技术方案,本发明具有以下有益效果:

本发明通过苯乙烯嵌段共聚物共混改性所得的热塑性弹性体粘性高,并且可以重复使用,多次使用后粘性无明显下降。该热塑性弹性体机械性能优异且加工流动性好。增粘树脂用于提高热塑性弹性体组合物的粘性,增加其粘毛性。发泡剂增加粘性的持续性,由于表面发泡形成细微的毛孔,使粘滚表面积增加,增加了粘性。pe蜡粉会裹在苯乙烯嵌段共聚物粒子表面,防止粒子包装后黏在一起。有机硅聚醚共聚物会在苯乙烯嵌段共聚物粒子表面形成隔膜,阻止粒子间粘合在一起,使其便于造粒。

具体实施方式

下面根据实施例对本发明作进一步说明。

实施例中的嵌段苯乙烯共聚物为苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(sebs),苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型嵌段共聚物(seps)的至少一种。具体如美国科腾公司(kraton)的g1651,g1654,g1633,日本可乐丽的4055,4044,中国台湾橡胶股份有限公司的6151,6154,6159,意大利埃尼公司的2315,2314,西班牙dynasol的ch-6170。

填充油为饱和的直链烷烃油,环烷油的至少一种,如美国太阳石公司(sunpar)的150,韩国双龙公司的150sn,新疆克拉玛依炼油厂的kn4010等。

增粘树脂为天然树脂,合成树脂,具体为松香(脂松香、妥尔油松香、木松香)、松香衍生物(氢化松香、歧化松香、聚合松香、酯化松香、马来酸化松香)和萜烯树脂(α-萜烯树脂、β-萜烯树脂、萜烯酚醛树脂)、c5,c9和c5/c9石油树脂、二环戊二烯(dcpd)树脂、古马隆-茚树脂、苯乙烯系列树脂]和缩合树脂(烷基酚醛树脂、二甲苯树脂)的至少一种,如美国伊斯曼的kristalex5140、kristalex1120、abitol-e氢化松香醇、plastolyn240、plastolyn290、piccotex100、piccotex120等。

稳定剂为二苯甲酮类,亚磷酸酯类,受阻酚类,受阻胺类或按一定比例组成的混合物。具体如汽巴精化的irganox1010,irganox168,irganox1076,uv531,uv327等。

二氧化钛为锐钛型、金红石型的至少一种,如杜邦的r960,r706等。

pe蜡粉为合成聚乙烯蜡,粒径在3um-15um,如honeywell的a-c系列蜡。

发泡剂为ac型化学发泡剂、微球机械发泡剂中的至少一种,如德国朗盛的ac、日本松本的微球发泡剂等。

有机硅聚聚醚共聚物自制。

实施例1

有机硅聚醚共聚物的制备(简称:sioc-1):其制备方法是先将分子量1000的羟基封端聚二甲基硅油100g和分子量1000的端羟基聚氧乙烯醚1000g在120mmhg下升温到100℃,脱除水份2h后,降温至室温,得到有机硅聚醚共聚物。

热塑性弹性体的制备:将嵌段苯乙烯共聚物、填充油、增粘树脂、二氧化钛、稳定剂等组分按如下重量百分比在高混机中混合30min,混合均匀,再在低速混合机中混合20min,混合均匀的料由计量喂料机加入双螺杆挤出机中,温度设定在180℃-210℃,主机转速设定在320rpm/min,喂料机频率设定在28赫兹。混合原料经过双螺杆挤出机的高温剪切熔融塑化、混合,水下切粒而得到,pe蜡粉,发泡剂按比例通过计量称从切粒机出料口加入,切粒机水箱加入有机硅聚醚共聚物。

其原料成分按质量份数如表1所示:

表1:实施例1中各成分的质量百分数。

实施例2

有机硅聚醚共聚物的制备(简称:sioc-2):其制备方法是先将分子量40000的两端为羟基的二甲基聚硅氧烷与甲基苯基聚硅氧烷的共聚物400g和分子量200的端羟基聚氧丙烯醚200g在120mmhg下升温到100℃,脱除水份2h后,降温至室温得到有机硅聚醚共聚物。

热塑性弹性体的制备过程如实施例1,其原料成分按质量份数如表2所示:

表2:实施例2中各成分的质量百分数。

实施例3

有机硅聚醚共聚物的制备(简称:sioc-3):其制备方法是先将分子量5000的两端为羟基的二甲基聚硅氧烷与二苯基聚硅氧烷的共聚物5000g和分子量2000的端羟基聚氧乙烯和聚氧丙烯醚2000g在120mmhg下升温到100℃,脱除水份2h后,降温至室温得到有机硅聚醚共聚物。

热塑性弹性体的制备过程如实施例1,其原料成分按质量份数如表3所示:

表3:实施例3中各成分的质量百分数。

对比例1

热塑性弹性体的制备过程如实施例1,其原料成分按质量份数如表4所示:

表4:对比例1中各成分的质量百分数。

对比例2

热塑性弹性体的制备过程如实施例1,其原料成分按质量份数如表5所示:

表5:对比例2中各成分的质量百分数。

对比例3

热塑性弹性体的制备过程如实施例1,其原料成分按质量份数如表6所示:

表6:对比例3中各成分的质量百分数。

测试上述实施例1至3和对比例1至3中制得的热塑性弹性体的机械性能以及粘毛性,结果如表7所示。

表7:热塑性弹性体的机械性能以及粘毛性。

根据表7可得出以下结论:将实施例1-3与比较例1相比较,热塑性弹性体不加增粘树脂会导致粘毛性很差。将实施例1-3与比较例2相比较,水下切粒机的水箱不加有机硅聚醚共聚物和在切粒机出口处不加pe蜡,无法将原料造粒。将实施例1-3与比较例3相比较,原料中没有发泡剂,热塑性弹性体重复使用次数少,粘性下降快。共混物中由于添加高比例的增粘树脂,苯乙烯嵌段共聚物粒子很容易黏在一起,在水箱中添加有机硅聚醚共聚物后,有机硅聚醚共聚物会在苯乙烯嵌段共聚物粒子表面形成隔膜,阻止粒子间粘合在一起,在切粒机出口处添加pe蜡粉,pe蜡粉会裹在苯乙烯嵌段共聚物粒子表面,防止苯乙烯嵌段共聚物粒子包装后黏在一起。加入少量发泡剂会增加粘性的持续性,由于表面发泡形成细微的毛孔,使粘滚表面积增加,增加了粘性。

以上仅为本发明的具体实施例,但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础,为解决基本相同的技术问题,实现基本相同的技术效果,所作出地简单变化、等同替换或者修饰等,皆涵盖于本发明的保护范围之中。

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