一種與聚丙烯材料二次射粘包覆用熱塑性彈性體的配混料及其製備方法
2023-10-04 05:27:24 1
專利名稱：一種與聚丙烯材料二次射粘包覆用熱塑性彈性體的配混料及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種與聚丙烯材料二次射粘包覆用熱塑性彈性體的配混料及其製備方法，本配混料主要用於家庭用具、兒童玩具、電動工具把手、小車輪及醫用車輪等需要熱塑性彈性體包覆以防滑、抗震、提高舒適度，屬於高分子材料科學領域。
背景技術：
由於聚丙烯具有硬度高，耐溫性好，耐腐蝕性強，比重輕以及價廉等優點，加上近年來茂金屬催化劑的問世，聚丙烯的合成技術不斷得到提高，新型高性能聚丙烯牌號不斷湧現。另外聚丙烯的物理改性技術日趨成熟，其工程塑料化和功能化應用領域很有發展前景，在替代工程塑料甚至金屬合金方面有巨大的潛力，被廣泛用於各種家庭用具、玩具及辦公用品，如螺絲刀把手、筆套、梳子、牙刷柄和電動工具等。聚丙烯還廣泛用作各種小車輪和醫用車輪。但是聚丙烯塑料製品硬度高，表面光滑，使用中易滑落，手感也差，使用舒適度不好。小車輪在運行中也會給使用者帶來不必要的震動，特別是醫用車輪會因為車輪的震動給病人造成傷害。為了解決上述問題，往往在聚丙烯製件外面包覆一層高彈性的軟質橡膠。目前軟質橡膠與聚丙烯製件的二次射粘包覆存在一些問題，這是因為聚丙烯結構規整，結晶度高，表面能低，溶解度參數小，一般不能粘結，因此被稱為難粘塑料。軟質橡膠對聚丙烯二次射粘加工和使用過程中，仍存在著粘合不牢，容易剝離，耐粘結疲勞性差等缺點，在許多場合要使用底膠和粘合劑來產生粘結，增大了成本，極待改進。熱塑性彈性體(TPE)是一種兼具橡膠和熱塑性塑料性質的材料，在常溫下顯示橡膠的力學性能和使用性能，在高溫下又能按熱塑性塑料加工成型和回收再用，具有許多優於橡膠和熱塑性塑料的優點。而這樣的熱塑性彈性體中，例如以EPDM為主要成分的聚烯烴系熱塑性彈性體，其自身機械性能不高，必須經過與聚丙烯等樹脂進行至少部分硫化共混後，才能得到符合使用性能要求的材料。但硫化工藝增加了成本，另外製得的材料顏色深， 氣味重，流動性差，粘合聚丙烯等樹脂時加工溫度高，有時會導致薄壁聚丙烯基材嚴重變形，其用途受到顯著的限制。因此，仍需要這樣一種能夠與聚丙烯製件進行粘合，不要求預處理，不使用底膠， 又可同時避免上文提到的別的缺陷的組合物。
發明內容
針對上述存在的技術問題，本發明的目的是提出了一種原料成本低，操作簡便易行，粘合性能好，與聚丙烯製品二次射粘包覆用的熱塑性彈性體的配混料及其製備方法。本發明的技術解決方案是這樣實現的一種與聚丙烯製品二次射粘包覆用的熱塑性彈性體的配混料，其原材料重量比組成為苯乙烯系彈性體佔10% 50%、加工油佔 10% 50%、聚丙烯佔5% 30%、增粘劑佔5% 20%、無機填充劑佔5% 40%、複合抗氧劑佔0. 1.8%、潤滑劑佔0. 1.8%、偶聯劑佔0. 0. 8%。
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優選的，所述的苯乙烯系彈性體為苯乙烯(S)-丁二烯⑶-苯乙烯⑶構成的嵌段共聚物S BS，苯乙烯(S)-異戊二烯(I)-苯乙烯( 構成的嵌段共聚物SIS，氫化飽和型苯乙烯(S)-乙烯(E)和丁二烯(B)-苯乙烯( 嵌段共聚物S EB S或氫化飽和型熱塑性苯乙烯(S)-乙烯(E)和異戊二烯(P)-苯乙烯( 構成的嵌段共聚物SEPS中的至少一種。優選的，所述的加工油為飽和直鏈烴油、環烷烴油中的至少一種。優選的，所述的聚丙烯為均聚丙烯或共聚丙烯中的至少一種。優選的，所述的增粘劑為分子量在1000 20000的無規聚丙烯。優選的，所述的無機填充劑為細粒滑石粉、碳酸鈣、高嶺土、白炭黑、硫酸鋇中的至少一種。優選的，所述的複合抗氧劑為受阻酚類與亞磷酸酯類抗氧劑的複合物。優選的，所述的潤滑劑為脂肪酸類、脂肪酸鹽類、脂肪酸醯胺類、聚矽酮類物質中的至少一種。優選的，所述的偶聯劑為苯乙烯系彈性體和無機礦物填料的相容劑，為鈦酸酯類偶聯劑、矽烷偶聯劑中的至少一種。上述的與聚丙烯材料二次射粘包覆用熱塑性彈性體材料的配混料的製備方法，包含以下步驟①、將無機填充劑和偶聯劑在混料器中處理25分鐘；②、然後加入其他組分，充分混合均勻後，熔融混煉，混煉溫度為160 220°C ；③、產物冷卻；④、切粒；⑤、包裝、入庫。本發明是關於一種與聚丙烯材料二次射粘包覆用熱塑性彈性體的配混料，其製成品主要用於家庭用具、電動工具把手、小車輪及醫用車輪等需要熱塑性彈性體包覆以防滑、減震、提高舒適度。其特點在於1)不含滷素，不含磷，不含多溴聯苯醚，不含鄰苯二甲酸酯，不含多環芳烴，不含重金屬，符合環保要求，為新型綠色環保材料。2)該配混物具有良好的成型加工性能，彈性好，優異的手感，低廉的價格，應用範圍廣泛，具有良好的競爭力。3)為了提高該配混物與聚丙烯材料的粘合性，加入一種增粘劑，該組分與聚丙烯相容性好，改善了熱塑性彈性體的滲透性、溼潤性、粘合性和流動性，使熱塑性彈性體配混料與聚丙烯製件間有良好的接觸，從而達到改善粘合的目的。
具體實施例方式一種與聚丙烯製品二次射粘包覆用的熱塑性彈性體的配混料，其原材料重量比組成為苯乙烯系彈性體佔10% 50%、加工油佔10% 50%、聚丙烯佔5% 30%、增粘劑佔5% 20%、無機填充劑佔5% 40%、複合抗氧劑佔0. 1.8%、潤滑劑佔0. 1.8%、偶聯劑佔0.1% 0.8%;所述的苯乙烯系彈性體為苯乙烯(S)-丁二烯(B)-苯乙烯 (S)構成的嵌段共聚物S BS，苯乙烯(S)-異戊二烯(I)-苯乙烯(S)構成的嵌段共聚物S I S，氫化飽和型苯乙烯(S)-乙烯(E)和丁二烯(B)-苯乙烯( 嵌段共聚物SEBS或氫化飽和型熱塑性苯乙烯(S)-乙烯(E)和異戊二烯(P)-苯乙烯( 構成的嵌段共聚物SEPS中的至少一種；所述的加工油為飽和直鏈烴油、環烷烴油中的至少一種；所述的聚丙烯為均聚丙烯或共聚丙烯中的至少一種；所述的增粘劑為分子量在1000 20000的無規聚丙烯；所述的無機填充劑為細粒滑石粉、碳酸鈣、高嶺土、白炭黑、硫酸鋇中的至少一種；所述的複合抗氧劑為受阻酚類與亞磷酸酯類抗氧劑的複合物；所述的潤滑劑為脂肪酸類、脂肪酸鹽類、脂肪酸醯胺類、聚矽酮類物質中的至少一種；所述的偶聯劑為苯乙烯系彈性體和無機礦物填料的相容劑，為鈦酸酯類偶聯劑、矽烷偶聯劑中的至少一種。上述的與聚丙烯材料二次射粘包覆用熱塑性彈性體材料的配混料的製備方法，包含以下步驟①、將無機填充劑和偶聯劑在混料器中處理25分鐘；②、然後加入其他組分，充分混合均勻後，熔融混煉，混煉溫度為160 220°C ；③、產物冷卻；④、切粒；⑤、包裝、入庫。下面是具體實施例及實驗數據SEBS為巴陵石化嶽陽化工總廠產SEBS602 ；加工油為克拉瑪依煉油廠產KN6530 ；聚丙烯為揚子石化產PPF401 ；增粘劑為市售，分子量在 1000 20000的無規聚丙烯APP ；礦物填料為市售高嶺土 ；複合抗氧劑為受阻酚類與亞磷酸酯類抗氧劑(1 1)復配抗氧劑；潤滑劑為市售油酸醯胺；偶聯劑為市售KH 550。製作方法先將無機填充劑高嶺土和偶聯劑KH550在混料器中處理25分鐘，待用；將苯乙烯系嵌段共聚物純膠料與KN6530按配比充分混合，待KN6530被樹脂完全吸乾後，按配比加入PPF401、APP、複合抗氧劑、油酸醯胺、處理好的高嶺土，充分混勻，經雙螺杆擠出機熔融混煉、冷卻、切粒、包裝、入庫保存等。其中雙螺杆擠出溫度160 220°C，轉速200 400r/
mirio將實施例1配方，比較例1配方的熱塑性彈性體配混物測試性能，並比較性能，見表1。實施例1配方SEBS602KN6530PPF401APP高嶺土複合抗氧劑油酸醯胺KH550比較例1配方SEBS602KN6530PPF401APP高嶺土複合抗氧劑油酸醯胺
350份 240份 150份 100份 160份 5份 5份 5份
350份 240份 150份 0份 160份 5份 5份
KH5505 份表 權利要求
1.一種與聚丙烯材料二次射粘包覆用熱塑性彈性體材料的配混料，其特徵在於，它是由以下重量配比的原料組成苯乙烯系彈性體佔10% 50%、加工油佔10% 50%、聚丙烯佔5% 30%、增粘劑佔5% 20%、無機填充劑佔5% 40%、複合抗氧劑佔0. 1.8%、潤滑劑佔0. 1.8%、偶聯劑佔0. 0.8%。
2.根據權利要求1所述的與聚丙烯材料二次射粘包覆用熱塑性彈性體材料的配混料， 其特徵在於，所述的苯乙烯系彈性體為苯乙烯(S)-丁二烯(B)-苯乙烯( 構成的嵌段共聚物，苯乙烯(S)-異戊二烯(I)-苯乙烯( 構成的嵌段共聚物，氫化飽和型熱塑性苯乙烯(S)-乙烯(E)和丁二烯(B)-苯乙烯( 構成的嵌段共聚物，氫化飽和型熱塑性苯乙烯 (S)-乙烯(E)和異戊二烯(P)-苯乙烯(S)構成的嵌段共聚物中的至少一種。
3.根據權利要求1所述的與聚丙烯材料二次射粘包覆用熱塑性彈性體材料的配混料， 其特徵在於，所述的加工油為飽和的直鏈烷烴油、環烷烴油中的至少一種。
4.根據權利要求1所述的與聚丙烯材料二次射粘包覆用熱塑性彈性體材料的配混料， 其特徵在於，所述的聚丙烯為均聚丙烯、共聚丙烯中的至少一種。
5.根據權利要求1所述的與聚丙烯材料二次射粘包覆用熱塑性彈性體材料的配混料， 其特徵在於，所述的增粘劑為分子量在1000 20000的無規聚丙烯。
6.根據權利要求1所述的與聚丙烯材料二次射粘包覆用熱塑性彈性體材料的配混料， 其特徵在於，所述的無機填充劑為滑石粉、碳酸鈣、高嶺土、白炭黑、硫酸鋇中的至少一種。
7.根據權利要求1所述的與聚丙烯材料二次射粘包覆用熱塑性彈性體材料的配混料， 其特徵在於，所述的複合抗氧劑為受阻酚類與亞磷酸酯類抗氧劑的複合物。
8.根據權利要求1所述的與聚丙烯材料二次射粘包覆用熱塑性彈性體材料的配混料， 其特徵在於，所述的潤滑劑為脂肪酸類、脂肪酸鹽類、脂肪酸醯胺類、聚矽酮類物質中的至少一種。
9.根據權利要求1所述的與聚丙烯材料二次射粘包覆用熱塑性彈性體材料的配混料， 其特徵在於，所述的偶聯劑為鈦酸酯類偶聯劑、矽烷偶聯劑中的至少一種。
10.根據權利要求1所述的與聚丙烯材料二次射粘包覆用熱塑性彈性體材料的配混料的製備方法，包含以下步驟①、將無機填充劑和偶聯劑在混料器中處理25分鐘；②、然後加入其他組分，充分混合均勻後，熔融混煉，混煉溫度為160 220°C ；③、產物冷卻；④、切粒；⑤、包裝、入庫。
全文摘要
本發明公開了一種與聚丙烯材料二次射粘包覆用熱塑性彈性體材料的配混料及其製備方法，主要用於家庭用具、電動工具把手、小車輪及醫用車輪等需要熱塑性彈性體包覆以防滑、減震、提高舒適度，其原料的重量配比組成為苯乙烯系彈性體佔10％～50％、加工油佔10％～50％、聚丙烯佔5％～30％、增粘劑佔5％～20％、無機填充劑佔5％～40％、複合抗氧劑佔0.1％～1.8％、潤滑劑佔0.1％～1.8％、偶聯劑佔0.1％～0.8％；本發明熱塑性彈性體材料與聚丙烯粘結牢固，成型好，彈性體包覆材料的應用極大緩解了使用者的疲勞，提高了產品使用的舒適性。同時由於熱塑性彈性體優異的著色性，使產品更加美觀。
文檔編號C08L23/14GK102295817SQ20101020695
公開日2011年12月28日 申請日期2010年6月23日 優先權日2010年6月23日
發明者莊海豔, 彭樹清, 邱加祥, 黎美彎 申請人:蘇州市蘇晨化工塑料有限公司