一种改性热塑性弹性体变色瑜伽垫材料及其制备方法与流程

本申请涉及高分子材料领域，具体涉及一种改性热塑性弹性体变色瑜伽垫材料及其制备方法。

背景技术：

1、热塑性弹性体tpe既保持了传统交联硫化橡胶的高弹性、耐老化、耐油性等各项优异性能，同时又具有普通塑料加工方便的优点，因此，热塑性弹性体tpe逐渐成为更具人性化、高品位的新型高分子合成材料。

2、当今社会，瑜伽运动成为一种时尚运动，适合各类人群。陪伴练习者的瑜伽垫也有很多种，瑜伽垫具有柔软且富有弹性的特点，常见的瑜伽垫材料有tpe、pvc、eva等几种。tpe材料是瑜伽垫产品中比较高档的用品，不含氯化物，不含金属元素，抗静电，易清洗，比较适合携带外出。

3、tpe类瑜伽垫为了保持一定的弹性，常常使用发泡剂对tpe材料进行发泡，发泡剂在tpe材料中具有开孔的效果，产生一定的泡孔，但是这些泡孔在瑜伽垫中容易降低瑜伽垫的强度和韧性，发泡后的瑜伽垫制品的抗撕裂性能明显降低，最终导致瑜伽垫的使用寿命明显缩短。

技术实现思路

1、为了改善发泡后瑜伽垫的韧性和抗撕裂性能，本申请提供一种改性热塑性弹性体变色瑜伽垫材料及其制备方法。

2、第一方面，本申请提供一种改性热塑性弹性体变色瑜伽垫材料，采用如下的技术方案：

3、一种改性热塑性弹性体变色瑜伽垫材料，包括以下重量份的原料：热塑性聚酯弹性体30-40份，苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物10-20份，变色粉1-5份，发泡剂3-5份，纳米氧化锌0.5-0.8份，环氧交联剂0.6-0.9份，异氰酸酯交联剂0.8-1.2份。

4、通过采用上述技术方案，热塑性聚酯弹性体与苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物共混改性，促使制成的瑜伽垫材料具有良好的拉伸强度、韧性和回弹性。同时，热塑性聚酯弹性体还具有良好的耐疲劳性能和抗撕裂性能，能够与苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物复配，促使制成的瑜伽垫材料具有较高的使用寿命和耐屈挠疲劳性能。纳米氧化锌具有高模量和大比表面积的特点，纳米氧化锌能够与热塑性聚酯弹性体、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物充分接触，分散瑜伽垫材料体系的应力，从而在瑜伽垫材料中起到增强、增韧的作用。

5、使用环氧交联剂和异氰酸酯交联剂对热塑性聚酯弹性体进行改性，热塑性聚酯弹性体两端的羧基和羟基基团与环氧交联剂、异氰酸酯交联剂相互反应聚合，增加了热塑性聚酯弹性体分子链长度，将热塑性聚酯弹性体由线性结构转化为网状结构，从而提高热塑性聚酯弹性体在瑜伽垫材料体系中的交联程度和抗撕裂性能，提高了发泡后瑜伽垫材料的表面密度和拉伸强度。环氧交联剂、异氰酸酯交联剂与热塑性聚酯弹性体交联熔融，提高热塑性聚酯弹性体熔体强度，促使瑜伽垫材料发泡后的气体能够被熔体包覆，形成封闭气孔，从而减少泡孔破裂、串泡现象对瑜伽垫造成缺陷，从而促使瑜伽垫材料体系中的泡孔结构均一规整，泡孔分布比较均匀。

6、优选的，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、碳酸氢钠和硬脂酸钙的混合物，所述偶氮二甲酰胺、碳酸氢钠和硬脂酸钙的质量比为1：(0.5-0.8)：(2-3)。

7、通过采用上述技术方案，硬脂酸钙含有活泼的二价金属离子，可以与偶氮二甲酰胺发泡剂中偶氮基形成螯合物，降低偶氮二甲酰胺的分解温度，同时对偶氮二甲酰胺的分解起到活化作用，提高了发泡剂的发泡效率，促使形成的瑜伽垫具有良好的回弹性。碳酸氢钠在分解气体过程中可以吸收大量能量，可以平衡偶氮二甲酰胺分解时的热量，进一步降低偶氮二甲酰胺分解温度，减少瑜伽垫材料发泡时，出现局部过热而造成内部材料的焦烧、泡孔破裂的现象，提高发泡剂的发泡效果。通过偶氮二甲酰胺、硬脂酸钙和碳酸氢钠三者复配，促使发泡后的瑜伽垫材料具有良好的回弹性能和韧性。

8、优选的，所述变色瑜伽垫材料原料还包括聚丙烯1-2.5份。

9、通过采用上述技术方案，螺旋结构的聚丙烯大分子链与热塑性聚酯弹性体分子链密切缠结，提高了热塑性聚酯弹性体的弹性回复率和断裂伸长率。适量的聚丙烯添加到热塑性聚酯弹性体中，起到成核剂的作用，促进热塑性聚酯弹性体硬段的结晶，这些微小的结晶可以与热塑性聚酯弹性体软段形成结点，从而提高瑜伽垫材料的回复力和抗撕裂性能。

10、优选的，所述变色瑜伽垫材料原料还包括聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯0.3-0.8份。

11、通过采用上述技术方案，将聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯添加到瑜伽垫材料体系中，促进热塑性聚酯弹性体和聚丙烯之间更好的相容，提高热塑性聚酯弹性体、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和聚丙烯之间的交联程度，提高瑜伽垫材料体系的相容性，进一步提高瑜伽垫的抗撕裂强度和弹性回复性能。

12、优选的，所述纳米氧化锌粒径为50nm-100nm。

13、通过采用上述技术方案，将纳米氧化锌的粒径控制在合理范围内，纳米氧化锌具有较大的比表面积，更细的纳米氧化锌更有利于发泡剂的快速分解，促使纳米氧化锌在瑜伽垫材料体系中具有更好的活化作用。

14、优选的，所述环氧交联剂分子量为7000-8000。

15、通过采用上述技术方案，控制环氧交联剂分子量在较高的范围内，能够提高环氧交联剂的柔性，增加交联剂内旋转的单键数量，减少瑜伽垫变硬、变脆开裂的现象，提高瑜伽垫的断裂强度和断裂伸长率。

16、第二方面，本申请提供一种改性热塑性弹性体变色瑜伽垫材料的制备方法，采用如下的技术方案：

17、一种改性热塑性弹性体变色瑜伽垫材料的制备方法，包括以下具体步骤：

18、将热塑性聚酯弹性体和苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物混合，然后再加入发泡剂、环氧交联剂、异氰酸酯交联剂、变色粉密炼，形成混合料，最后将混合料进行开炼、出片、发泡，制得改性热塑性弹性体变色瑜伽垫材料。

19、优选的，所述密炼温度为100-110℃，所述发泡温度为160-170℃。

20、通过采用上述技术方案，制备的改性热塑性弹性体变色瑜伽垫材料在各个组分的相互交联后，再进行发泡，促使制成的瑜伽垫具有优异的弹性回复性能、韧性和抗撕裂性能。

21、综上所述，本申请具有以下有益效果：

22、1、由于本申请使用热塑性聚酯弹性体和苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物共混改性，促使制成的瑜伽垫具有较好的弹性回复性能、韧性和抗撕裂性能。使用环氧交联剂和异氰酸酯交联剂对热塑性聚酯弹性体进行交联改性，促使热塑性聚酯弹性体在瑜伽垫材料体系中形成网络结构，提高瑜伽垫材料体系的交联程度，促使制成的瑜伽垫具有较好的抗撕裂性能和韧性。

23、2、本申请中使用偶氮二甲酰胺、硬脂酸钙和碳酸氢钠复配形成发泡剂，降低偶氮二甲酰胺的分解温度，平衡偶氮二甲酰胺分解时的热量，提高发泡剂的发泡效率，减少瑜伽垫材料发泡过程中局部过热的现象，促使发泡后的瑜伽垫具有优异的回弹性能和韧性。

技术特征：

1.一种改性热塑性弹性体变色瑜伽垫材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：热塑性聚酯弹性体 30-40份，苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物10-20份，变色粉1-5份，发泡剂3-5份，纳米氧化锌0.5-0.8份，环氧交联剂0.6-0.9份，异氰酸酯交联剂0.8-1.2份。

2.根据权利要求1所述的改性热塑性弹性体变色瑜伽垫材料，其特征在于：所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、碳酸氢钠和硬脂酸钙的混合物，所述偶氮二甲酰胺、碳酸氢钠和硬脂酸钙的质量比为1：（0.5-0.8）：（2-3）。

3.根据权利要求1所述的改性热塑性弹性体变色瑜伽垫材料，其特征在于：所述变色瑜伽垫材料原料还包括聚丙烯1-2.5份。

4.根据权利要求3所述的改性热塑性弹性体变色瑜伽垫材料，其特征在于：所述变色瑜伽垫材料原料还包括聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯0.3-0.8份。

5.根据权利要求1所述的改性热塑性弹性体变色瑜伽垫材料，其特征在于：所述纳米氧化锌粒径为50nm-100nm。

6.根据权利要求1所述的改性热塑性弹性体变色瑜伽垫材料，其特征在于：所述环氧交联剂分子量为7000-8000。

7.一种如权利要求1-6任一所述的改性热塑性弹性体变色瑜伽垫材料的制备方法，其特征在于：包括以下具体步骤：

8.根据权利要求7所述的改性热塑性弹性体变色瑜伽垫材料的制备方法，其特征在于：所述密炼温度为100-110℃，所述发泡温度为160-170℃。

技术总结
本申请涉及高分子材料领域，具体公开了一种改性热塑性弹性体变色瑜伽垫材料及其制备方法。一种改性热塑性弹性体变色瑜伽垫材料，包括以下重量份的原料：热塑性聚酯弹性体30‑40份，苯乙烯‑丁二烯嵌段共聚物10‑20份，变色粉1‑5份，发泡剂3‑5份，纳米氧化锌0.5‑0.8份，环氧交联剂0.6‑0.9份，异氰酸酯交联剂0.8‑1.2份。本申请的一种改性热塑性弹性体变色瑜伽垫材料，热塑性聚酯弹性体与苯乙烯‑丁二烯嵌段共聚物共混改性，使用环氧交联剂和异氰酸酯交联剂复配，促使形成瑜伽垫材料体系具有较高的交联程度，促使制备的瑜伽垫具有优异的回弹性、拉伸强度和抗撕裂性能。

技术研发人员：陈渠鍫,丁华雄
受保护的技术使用者：三斯达（江苏）环保科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14