一種高粘結耐磨熱塑性彈性體及其製備方法與流程

2023-05-20 21:18:21

本發明涉及熱塑性彈性體領域，尤其涉及一種高粘結耐磨熱塑性彈性體及其製備方法。

背景技術：

熱塑性彈性體是一種具有橡膠的高彈性、高強度、高回彈性，又具有可注塑加工的特徵的材料。具有環保無汙染、適用範圍廣、彈性好、觸感柔軟等優點，耐候性、抗疲勞性和耐熱性較好，加工性能優越，無須硫化，可以循環使用降低成本，廣泛的使用於電子電器、家居、玩具等領域。

熱塑性材料中樹脂分子鏈都是線型或帶支鏈的結構，在反覆加熱冷卻後，其性能並沒有發生變化且可以重複多次。但是，由於成型材料中分子間的作用力弱，沒有形成網狀立體交聯結構，導致熱塑性材料的機械強度差，耐摩擦性能差，從而只能部分取代熱固性橡膠，嚴重製約了熱塑性彈性體的進一步發展與應用。且現有的熱塑性彈性體與塑料件、金屬件的包膠粘結性能差，限制了其進一步的應用。因此，如果能開發一種包膠粘結性和耐磨性能好的熱塑性彈性體將大大拓展其應用領域。

技術實現要素：

本發明目的在於克服現有技術中的缺陷，提供一種高粘結耐磨熱塑性彈性體,其包膠粘結性好、拉伸強度和耐磨性能高、彈性優異。

同時，本發明還提供了一種高粘結耐磨熱塑性彈性體的製備方法。

為達到上述目的，本發明是通過以下技術方案實現的：

一種高粘結耐磨熱塑性彈性體，基本配方和重量比組成為：sebs30-40份、耐磨劑a8-16份、耐磨劑b4-12份、微交聯劑5-15份、增粘劑8-17份、石油樹脂3-10份、填充油15-25份、偶聯劑改性填料10-20份、抗氧劑1-5份。

優選的，所述耐磨劑a為聚甲醛粉末。

優選的，所述耐磨劑b為富勒烯。

優選的，所述微交聯劑為樹枝狀聚合物稀土配合物。

優選的，超支化聚合物稀土配合物為端羥基樹枝狀聚醯胺酯稀土配合物、端羥基樹枝狀聚酯稀土配合物中的至少一種。

優選的，所述增粘劑為β-萜烯樹脂。

優選的，所述石油樹脂為c5石油樹脂、c9石油樹脂中的至少一種。

優選的，所述填充油為矽油。

優選的，所述偶聯劑改性填料為偶聯劑改性納米炭黑。

上述的高粘結耐磨熱塑性彈性體，其製備的工藝步驟如下：

（1）按重量配比稱取好配方中的原料加入高混機，攪拌20~50min，混合均勻；

（2）將步驟（1）中混合好的原料投入到雙螺杆擠出機的加料鬥中，經熔融擠出，造粒；加工工藝如下：雙螺杆擠出機機筒溫度範圍為200-230℃，模頭溫度控制在160-180℃之間，螺杆轉速為300-600轉/分鐘，熔體壓力為50-70mpa，扭拒為50-80n·m。

本發明的有益效果：

與現有技術相比，本發明製備的熱塑性彈性體，加入了耐磨性極高的聚甲醛粉末和高強度的富勒烯作為耐磨劑，提高了材料的拉伸強度和耐磨擦性能。加入了樹枝狀聚合物稀土配合物作為微交聯劑，其結構末端的羥基能夠與sebs結構中不飽和雙鍵發生反應，使材料形成網狀交聯結構，從而提高了材料的拉伸強度和耐磨性能。加入了β-萜烯樹脂作為增粘劑，提高了材料的對塑料件的包覆粘結性能。本發明製得的熱塑性彈性體，包膠粘結性好、拉伸強度和耐磨性能高、彈性優異，適用於兒童玩具、日常生活用品等領域。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助於本領域的技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬於本發明的保護範圍。

實施例1

一種高粘結耐磨熱塑性彈性體，基本配方和重量比組成為：sebs30份、聚甲醛粉末8份、富勒烯4份、端羥基樹枝狀聚醯胺酯稀土配合物5份、β-萜烯樹脂8份、c5石油樹脂3份、矽油15份、偶聯劑改性納米炭黑10份、抗氧劑1份。

上述的高粘結耐磨熱塑性彈性體，其製備的工藝步驟如下：

（1）按重量配比稱取好配方中的原料加入高混機，攪拌20min，混合均勻；

（2）將步驟（1）中混合好的原料投入到雙螺杆擠出機的加料鬥中，經熔融擠出，造粒；加工工藝如下：雙螺杆擠出機機筒溫度範圍為200-230℃，模頭溫度控制在160-180℃之間，螺杆轉速為300轉/分鐘，熔體壓力為50mpa，扭拒為50n·m。

實施例2

一種高粘結耐磨熱塑性彈性體，基本配方和重量比組成為：sebs40份、聚甲醛粉末16份、富勒烯12份、端羥基樹枝狀聚酯稀土配合物15份、β-萜烯樹脂17份、c9石油樹脂10份、矽油25份、偶聯劑改性納米炭黑20份、抗氧劑5份。

上述的高粘結耐磨熱塑性彈性體，其製備的工藝步驟如下：

（1）按重量配比稱取好配方中的原料加入高混機，攪拌50min，混合均勻；

（2）將步驟（1）中混合好的原料投入到雙螺杆擠出機的加料鬥中，經熔融擠出，造粒；加工工藝如下：雙螺杆擠出機機筒溫度範圍為200-230℃，模頭溫度控制在160-180℃之間，螺杆轉速為600轉/分鐘，熔體壓力為50-70mpa，扭拒為80n·m。

實施例3

一種高粘結耐磨熱塑性彈性體，基本配方和重量比組成為：sebs30-40份、聚甲醛粉末12份、富勒烯8份、端羥基樹枝狀聚酯稀土配合物10份、β-萜烯樹脂12份、c5石油樹脂6份、矽油20份、偶聯劑改性納米炭黑15份、抗氧劑3份。

上述的高粘結耐磨熱塑性彈性體，其製備的工藝步驟如下：

（1）按重量配比稱取好配方中的原料加入高混機，攪拌35min，混合均勻；

（2）將步驟（1）中混合好的原料投入到雙螺杆擠出機的加料鬥中，經熔融擠出，造粒；加工工藝如下：雙螺杆擠出機機筒溫度範圍為200-230℃，模頭溫度控制在160-180℃之間，螺杆轉速為300-600轉/分鐘，熔體壓力為50-70mpa，扭拒為50-80n·m。

實施例4

一種高粘結耐磨熱塑性彈性體，基本配方和重量比組成為：sebs32份、聚甲醛粉末10份、富勒烯5份、端羥基樹枝狀聚醯胺酯稀土配合物7份、β-萜烯樹脂9份、c9石油樹脂4份、矽油17份、偶聯劑改性納米炭黑12份、抗氧劑2份。

上述的高粘結耐磨熱塑性彈性體，其製備的工藝步驟如下：

（1）按重量配比稱取好配方中的原料加入高混機，攪拌25min，混合均勻；

（2）將步驟（1）中混合好的原料投入到雙螺杆擠出機的加料鬥中，經熔融擠出，造粒；加工工藝如下：雙螺杆擠出機機筒溫度範圍為200-230℃，模頭溫度控制在160-180℃之間，螺杆轉速為350轉/分鐘，熔體壓力為60mpa，扭拒為60n·m。

實施例5

一種高粘結耐磨熱塑性彈性體，基本配方和重量比組成為：sebs30-40份、聚甲醛粉末14份、富勒烯10份、端羥基樹枝狀聚醯胺酯稀土配合物5-15份、β-萜烯樹脂15份、c5石油樹脂8份、矽油23份、偶聯劑改性納米炭黑18份、抗氧劑4份。

上述的高粘結耐磨熱塑性彈性體，其製備的工藝步驟如下：

（1）按重量配比稱取好配方中的原料加入高混機，攪拌20~50min，混合均勻；

（2）將步驟（1）中混合好的原料投入到雙螺杆擠出機的加料鬥中，經熔融擠出，造粒；加工工藝如下：雙螺杆擠出機機筒溫度範圍為200-230℃，模頭溫度控制在160-180℃之間，螺杆轉速為500轉/分鐘，熔體壓力為50-70mpa，扭拒為70n·m。

對比例1

與實施例1不同的是，加工過程不加聚甲醛粉末，其它條件不變。

對比例2

與實施例1不同的是，加工過程不加富勒烯，其它條件不變。

對比例3

與實施例1不同的是，加工過程不加端羥基樹枝狀聚醯胺酯稀土配合物，其它條件不變。

對比例4

與實施例1不同的是，加工過程不加β-萜烯樹脂，其它條件不變。

對比例5

與實施例1不同的是，加工過程不加c5石油樹脂，其它條件不變。

對比例6

與實施例1不同的是，加工過程以未改性納米炭黑替代偶聯劑改性納米炭黑，其它條件不變。

性能測試

測試結果見表1所示：

表1

從表1中可以看出，對比實施例1-5和對比例1-6，實施例1-5的拉伸強度、剝離力和斷裂伸長率有明顯的提高，壓縮永久變形降低，耐磨性能提高。從以上數據說明，本發明製備的熱塑性彈性體具有包膠粘結性好、拉伸強度和耐磨性能高、彈性優異的特點。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。