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CN110283414A - 高定伸高回弹热塑性弹性体及其制作方法 - Google Patents

高定伸高回弹热塑性弹性体及其制作方法 Download PDF

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CN110283414A
CN110283414A CN201910656784.6A CN201910656784A CN110283414A CN 110283414 A CN110283414 A CN 110283414A CN 201910656784 A CN201910656784 A CN 201910656784A CN 110283414 A CN110283414 A CN 110283414A
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CN
China
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tpe
thermoplastic elastomer
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parts
sebs
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CN201910656784.6A
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何加凯
石景山
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Jiangsu Jinling Opta Polymer Co Ltd
Original Assignee
Jiangsu Jinling Opta Polymer Co Ltd
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    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
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    • B29B9/02—Making granules by dividing preformed material
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Abstract

本发明公开了一种高定伸高回弹热塑性弹性体及其制备方法，由SEBS、白油、聚丙烯、聚苯硫醚、POE、交联剂、交联助剂、润滑剂、抗氧剂通过两步双螺杆造粒制成，在不改变产品高回弹性的情况下，提高了产品的定伸强度，同时通过添加过氧化物交联剂和交联助剂，改善了产品的抗形变能力。

Description

高定伸高回弹热塑性弹性体及其制作方法
技术领域：
本发明涉及热塑性弹性体技术领域，尤其涉及一种高定伸高回弹热塑性弹性体及其制作方法。
背景技术：
热塑性弹性体TPE是一种以SEBS为主要基材的，具有橡胶的高弹性，又具有塑料的可加工性的弹性体材料。TPE具有环保无毒安全，触感柔软，以及优异的抗疲劳性和耐温性。同时加工性能优越，无须硫化，可以循环使用。
TPE的微观结构决定了其性能，TPE材料结构中不含不饱和键，性质比较稳定耐老化、耐化学性；TPE材料结构中含有常温为玻璃态的乙烯-苯乙烯刚性链段，还含有常温为高弹态的丁二烯柔性链段，赋予材料舒适的柔软触感及弹性；TPE材料采用直接注塑成型，加工容易，成型周期短，废制品回收容易，是取代橡胶及硅胶的理想材料；TPE材料通过配方及配比的变化，可提供物性及硬度多样化的材料，以符合不同产品最适宜的使用要求。
传统TPE材料采用SEBS充矿物油，然后和PP(聚丙烯)以及碳酸钙共混，添加加工助剂，然后通过双螺杆挤出造粒生产。通过增加SEBS含量，降低PP含量和白油含量，从而生产高回弹低形变TPE材料。
现有技术通过SEBS充油，然后与PP和碳酸钙共混，再通过双螺杆造粒生产TPE，在TPE生产过程中，如果PP的含量过低，则导致产品定伸强度差，抗形变能力差。如果PP含量过高，虽然产品定伸强度提高，但是导致产品回弹性下降。
发明内容：
本发明通过在配方中添加含有刚性链段的PPS(聚苯硫醚)，以及聚烯烃类弹性体POE，在不改变产品高回弹性的情况下，提高了产品的定伸强度，同时通过添加过氧化物交联剂和交联助剂，改善了产品的抗形变能力。其具体技术方案如下：
一种高定伸高回弹热塑性弹性体，由下列重量份的原料制成：
SEBS 40-50份，
白油30-40份，
PP(聚丙烯)10份，
PPS(聚苯硫醚)3-5份，
POE 5-8份，
交联剂0.5份，
交联助剂1份，
润滑剂0.5份，
抗氧剂0.3份。
其中，SEBS为苯乙烯丁二烯嵌段共聚物SBS的氢化产物，具有优异的弹性，耐候性和耐低温性。为TPE的基体材料。选用丁二烯含量在70-80％，分子量22万的星型结构的SEBS。星型结构赋予材料更好的弹性和更高的定伸强度。
白油为石蜡油，可由石油精炼制得。其在配方体系中改变改善SEBS的加工性能，降低大分子之间的分子缠绕，降低设备剪切，起到塑化软化以及润滑作用。本配方选用运动粘度(40℃)mm2/s＝60-100，开口闪点270℃以上的化妆品级石蜡油。
PP即聚丙烯。在配方体系中起到增加强度，增加塑性，改善产品加工性的特点。本配方选择熔指为1-5g/10min的均聚型聚丙烯。
PPS即聚苯硫醚，是一种线型结晶性热塑性聚合物。其分子主链含有苯硫基，刚性大，使得PPS尺寸稳定，形变小。同时与SEBS中的苯乙烯嵌段具有很好的相容性。使得产品在外力作用下不易变形。提高产品定伸强度。本配方选择注塑级聚苯硫醚。
POE是一种茂金属催化合成的聚烯烃类弹性体，常温下具有很好的弹性。加入POE能够提高产品的回弹性。选择熔融指数1-3g/10min的POE。
交联剂和交联助剂为过氧化物交联体系，交联剂选择DCP(过氧化二异丙苯)或BIPB，交联助剂选择TAIC(三烯丙基异氰脲酸酯)或TMPTMA(三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯)。
上述高定伸高回弹热塑性弹性体的制作方法，包括如下步骤：
一、将SEBS在电子天平按配方称重后，放入高速搅拌锅中，同时将定量白油称重后加入，然后搅拌，静置24h；
二、将充油后的SEBS和聚苯硫醚在高速搅拌锅中共混，加入部分抗氧剂和润滑剂，然后加入双螺杆中造粒，双螺杆塑化温度设置为260℃，生产预混物；
三、将预混物与称量好的聚丙烯、POE、交联剂、交联助剂、润滑剂、抗氧剂，在高速搅拌锅中混合3min，然后加入双螺杆造粒，双螺杆塑化温度为190℃。
本发明的有益效果是：
(1)本发明提高了高回弹TPE产品的定伸强度及抗变形性能；
(2)加入PPS，通过加入具有刚性主链的PPS，增加产品定伸强度和抗变形能力；
(3)次要改进点，通过对TPE进行交联，增加产品强度和回弹性；
(4)通过两步双螺杆造粒，改善产品分散性，从而提高产品的定伸强度和回弹性，同时消除PPS的内应力，防止产品开裂；
(5)加入聚烯烃类弹性体POE，改善产品弹性；
(6)选用高闪点石蜡油，因为PPS加工温度较高，高闪点石蜡油不易挥发，生产过程不会损失。
具体实施方式：
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例一(本发明)
SEBS 45份，白油32份，PP(聚丙烯)10份，PPS(聚苯硫醚)4份POE 6份，润滑剂0.5份，DCP 0.5份，TAIC 1份，抗氧剂0.3份。
1、将SEBS和白油称重，然后加入高速搅拌锅，转速600rpm搅拌5-6min，然后将充好油的SEBS静置24h，让白油在SEBS中充分溶胀。
2、将静置后的充油SEBS和称量好的PPS加入低速搅拌锅，转速100rpm，搅拌5-6min。
3、将2得到的混合物加入双螺杆挤出机造粒，转速300rpm，塑化温度250℃，生产出预混物。
4、将3的得到的预混物称重，加入低搅锅，然后按配方比例加入PP和POE以及DCP，TAIC，润滑剂，抗氧剂，在低搅锅中混合5-6min，转速100rpm。
5、将4的混合物加入双螺杆挤出机，挤出造粒，生产出高定伸高回弹TPE产品A1，塑化温度190℃，转速300rpm。
实施例二(本发明)
SEBS 50份，白油40份，PP(聚丙烯)10份，PPS(聚苯硫醚)5份POE 7份，润滑剂0.5份，BIPB 0.5份，TMPTMA 1份，抗氧剂0.3份。
1、将SEBS和白油称重，然后加入高速搅拌锅，转速600rpm搅拌5-6min，然后将充好油的SEBS静置24h，让白油在SEBS中充分溶胀。
2、将静置后的充油SEBS和称量好的PPS加入低速搅拌锅，转速100rpm，搅拌5-6min。
3、将2得到的混合物加入双螺杆挤出机造粒，转速300rpm，塑化温度250℃，生产出预混物。
4、将3的得到的预混物称重，加入低搅锅，然后按配方比例加入PP和POE以及BIPB，TMPTMA，润滑剂，抗氧剂，在低搅锅中混合5-6min，转速100rpm。
5、将4的混合物加入双螺杆挤出机，挤出造粒，生产出高定伸高回弹TPE产品A2，塑化温度190℃，转速300rpm。
实施例三(常规高回弹TPE)
SEBS 50份，白油39.2份，PP(聚丙烯)10份，润滑剂0.5份，抗氧剂0.3份。
1、将SEBS和白油称重，然后加入高速搅拌锅，转速600rpm搅拌5-6min，然后将充好油的SEBS静置24h，让白油在SEBS中充分溶胀。
2、将静置后的充油SEBS和称量好的PP以及润滑剂，抗氧剂加入低速搅拌锅，转速100rpm，搅拌5-6min。
3、将2的混合物加入双螺杆挤出机，塑化温度190℃，转速300rpm，得到普通高回弹性TPE产品。
本专利高定伸高回弹TPE产品A1与普通高回弹TPE性能对比如下表所示：
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (9)

1.一种高定伸高回弹热塑性弹性体，其特征在于，由下列重量份的原料制成：
SEBS40-50份，
白油30-40份，
聚丙烯10份，
聚苯硫醚3-5份，
POE5-8份，
交联剂0.5份，
交联助剂1份，
润滑剂0.5份，
抗氧剂0.3份。
2.根据权利要求1所述的高定伸高回弹热塑性弹性体，其特征在于，所述SEBS为苯乙烯丁二烯嵌段共聚物SBS的氢化产物，其中丁二烯含量在70-80％，分子量为22万的星型结构。
3.根据权利要求1所述的高定伸高回弹热塑性弹性体，其特征在于，所述白油采用运动粘度60-100mm2/s，开口闪点在270℃以上的化妆品级石蜡油。
4.根据权利要求1所述的高定伸高回弹热塑性弹性体，其特征在于，所述聚丙烯采用熔指为1-5g/10min的均聚型聚丙烯。
5.根据权利要求1所述的高定伸高回弹热塑性弹性体，其特征在于，所述聚苯硫醚采用注塑级聚苯硫醚。
6.根据权利要求1所述的高定伸高回弹热塑性弹性体，其特征在于，所述POE采用熔融指数1-3g/10min的POE。
7.根据权利要求1所述的高定伸高回弹热塑性弹性体，其特征在于，所述交联剂采用DCP或BIPB。
8.根据权利要求1所述的高定伸高回弹热塑性弹性体，其特征在于，所述交联助剂采用TAIC或TMPTMA。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的高定伸高回弹热塑性弹性体的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
一、将SEBS在电子天平按配方称重后，放入高速搅拌锅中，同时将定量白油称重后加入，然后搅拌，静置24h；
二、将充油后的SEBS和聚苯硫醚在高速搅拌锅中共混，加入部分抗氧剂和润滑剂，然后加入双螺杆中造粒，双螺杆塑化温度设置为260℃，生产预混物；
三、将预混物与称量好的聚丙烯、POE、交联剂、交联助剂、润滑剂、抗氧剂，在高速搅拌锅中混合3min，然后加入双螺杆造粒，双螺杆塑化温度为190℃。
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