CN102140224B - 用于二次射粘的无卤阻燃热塑性弹性体及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于二次射粘的无卤阻燃热塑性弹性体，包含下述重量份数的原料组分：氢化热塑性丁苯橡胶树脂20-35份、相容剂5-10份、热塑性聚氨酯25-30份、橡胶填充油5-10份、包覆型磷氮复合阻燃剂10-25份、大分子成炭剂5-10份、阻燃协效剂1-5份、抗氧剂0.1-1份。该用于二次射粘的无卤热塑性弹性体具有很好的阻燃效果，达到UL-94V-0级别，不含卤素，符合环保要求；同时硬度较低，在较低注塑温度下与PP、ABS射粘有良好的表面效果和粘合性能。

Description

用于二次射粘的无卤阻燃热塑性弹性体及其制备方法
【技术领域】
本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种用于二次射粘的无卤阻燃热塑性弹性体及其制备方法。
【背景技术】
由热塑性塑料如聚丙烯(PP)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等制成的产品表面往往硬而滑，缺乏质感和手感。一种解决方法就是在制品表层包覆一层软胶以增强质感，通常在产品表面射粘一层热塑性弹性体，从而使制品具有良好的质感和手感，来提高产品档次。传统的二次射粘的弹性体很多，但这些弹性体大都不是阻燃的，不能满足现今塑料产品阻燃的要求；即使有相关报道达到阻燃，也失去了硬度低、手感良好和粘接效果牢固等优良特性。
【发明内容】
基于此，有必要提供一种既能满足阻燃要求又具有良好手感和粘接效果的用于二次射粘的无卤阻燃热塑性弹性体。
同时，还有必要提供一种既能满足阻燃要求又具有良好手感和粘接效果的用于二次射粘的无卤阻燃热塑性弹性体的制备方法。
一种用于二次射粘的无卤阻燃热塑性弹性体，包含下述重量份数的原料组分：氢化热塑性丁苯橡胶(SEBS树脂)20-35份、橡胶填充油5-10份、相容剂5-10份、热塑性聚氨酯(TPU树脂)20-25份、包覆型磷氮复合阻燃剂10-25份、大分子成炭剂5-10份、阻燃协效剂1-5份、抗氧剂0.1-1份。
优选的，SEBS树脂为SEBS1650、SEBS1651、SEBS1654、SEBS6924(以上均为美国Kraton公司商品牌号)中的至少一种；橡胶填充油为环烷基橡胶油、石蜡基橡胶油中的一种或两种。
优选的，相容剂为氢化热塑性丁苯橡胶-马来酸酐接枝物(SEBS-g-MAH)、氢化热塑性丁苯橡胶-甲基丙烯酸甲酯接枝物(SEBS-g-MMH)、热塑性丁苯橡胶-马来酸酐接枝物(SBS-g-MAH)、氢化热塑性丁苯橡胶-热塑性聚氨酯共聚物(SEBS-co-TPU)、热塑性丁苯橡胶-甲基丙烯酸甲酯接枝物(SBS-g-MMH)中的至少一种。
优选的，所述热塑性聚氨酯为低硬度热塑性聚氨酯共聚物，所述热塑性聚氨酯共聚物为S60AW、S70AW或S80A(以上均为德国BASF商品牌号)中的至少一种。
优选的，包覆型磷氮复合阻燃剂为环氧树脂包覆聚磷酸铵盐、密胺包覆聚磷酸铵盐、弹性体包覆聚磷酸铵盐、包覆型三聚氰胺多磷酸盐、环状磷酸酯中的一种或两种。
优选的，大分子成炭剂为季戊四醇、大分子三嗪衍生物中的一种。
优选的，阻燃协效剂为氢氧化镁、氢氧化铝、硅氧烷、硼酸锌、红磷、氧化铜和水滑石中的一种或几种。
优选的，抗氧剂为β(3，5-二叔丁基-4羟基苯基)丙酸十八烷基醇酯(抗氧剂1076)、β(3，5-二叔丁基-4羟基苯基)丙酸季戊四醇酯(抗氧剂1010)、三(2，4-二叔丁基苯酚)亚磷酸酯(抗氧剂168)中的至少一种。
一种用于二次射粘的无卤阻燃热塑性弹性体的制备方法，包括以下步骤：
首先称取氢化热塑性丁苯橡胶20-35份和橡胶填充油5-10份搅拌混合；然后加入包覆型磷氮复合阻燃剂10-25份、大分子成炭剂5-10份、阻燃协效剂1-5份、抗氧剂0.1-1份充分混合；再加入热塑性聚氨酯25-30份、相容剂5-10份充分混合；再经过后续处理即得到用于二次射粘的无卤阻燃热塑性弹性体；所述份数为重量份。
优选的，所述混合时间为5分钟；所述热塑性聚氨酯使用前先于烘箱中95℃烘烤2.5小时；所述后续处理包括用双螺杆挤出机混炼、挤出、拉条、冷却、造粒处理步骤，挤出机内部温度范围在165℃-195℃之间，挤出机模头和口模温度在195℃-205℃之间。
用于二次射粘的无卤热塑性弹性体具有很好的阻燃效果，能达到UL-94V-0级别，并且不含卤素，符合环保要求；同时硬度较低，在较低注塑温度下与PP、ABS等射粘有良好的表面效果和粘合性能。
【具体实施方式】
用于二次射粘的无卤阻燃热塑性弹性体，以氢化热塑性丁苯橡胶(SEBS)为基材，配合相容剂、热塑性聚氨酯(TPU树脂)、橡胶填充油、包覆型磷氮复合阻燃剂、大分子成炭剂、阻燃协效剂和助剂等经双螺杆高温高剪切混合而成。具体制备步骤如下：
称取SEBS树脂20-35份，橡胶填充油5-10份，在高速搅拌机中混合5分钟，再称取包覆型磷氮复合阻燃剂10-25份，大分子成炭剂5-10份，阻燃协效剂1-5份，抗氧剂0.1-1份，加入充分混合5分钟，再加入TPU树脂25-30份(TPU树脂使用前先于烘箱中95℃2.5小时)，相容剂5-10份，充分混合5分钟，混合全程不用加热；再用双螺杆挤出机混炼、挤出、拉条、冷却、造粒就可以得到用于二次射粘的无卤阻燃热塑性弹性体。挤出机温度范围在165℃-195℃之间，模头和口模温度在195℃-205℃之间。这里所述的份数为重量份。
下面结合实施例具体说明二次射粘的无卤阻燃热塑性弹性体的制备。在优选的实施例中，氢化热塑性丁苯橡胶为30-35份，包覆型磷氮复合阻燃剂12.5-24份，阻燃协效剂为1份，抗氧剂为0.3份，但这些组分的含量并不限如此。
一、原料配比，如下表1
表1
Figure GSA00000022573100031
上述原料中，SEBS除表1中所列外还可以为同类型的SEBS1654等，所用商品均为美国Kraton公司出品；相容剂还可以为同类型的热塑性丁苯橡胶-马来酸酐接枝物(SBS-g-MAH)、热塑性丁苯橡胶-甲基丙烯酸甲酯接枝物(SBS-g-MMH)等；橡胶填充油为闪点较高环烷基橡胶油和石蜡基橡胶油中的一种或两种，如韩国双龙的500N饱和直链烷烃油或者克拉玛依炼油厂的KN4006等；TPU树脂为低硬度TPU树脂，如S60AW、S70AW或者S80A(德国BASF商品牌号)；包覆型磷氮复合阻燃剂除表1中所列外，还可以为密胺包覆聚磷酸铵盐等；优选的大分子成炭剂中大分子三秦衍生物分子式为C3H9N6O4P；阻燃协效剂还可以为氢氧化镁、氢氧化铝、红磷和氧化铜等。
二、挤出加工过程：
分别按上表1中原料、配比称取SEBS和橡胶填充油在高速搅拌机中混合5分钟后，加入包覆型磷氮复合阻燃剂，大分子成炭剂，阻燃协效剂，抗氧剂等充分混合5分钟，再加入TPU树脂(TPU树脂使用前先于烘箱中95℃2.5小时)，相容剂充分混合5分钟，混合全程不加热；再用双螺杆挤出机混炼、挤出、拉条、冷却、造粒就可以得到用于二次射粘的无卤阻燃热塑性弹性体，挤出机温度范围在165℃-195℃之间，模头和口模温度在195℃-205℃之间。
三、生产的用于二次射粘的无卤阻燃热塑性弹性体粒料于95℃干燥3小时后用注塑机制备测试样条，性能测试结果如下表2：
表2
Figure GSA00000022573100051
Figure GSA00000022573100061
用于二次射粘的无卤热塑性弹性体具有很好的阻燃效果，达到UL-94V-0级别，不合卤素，符合环保要求；同时硬度较低，在较低注塑温度下与PP、ABS等射粘有良好的表面效果和粘合性能。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种用于二次射粘的无卤阻燃热塑性弹性体，其特征在于，包含下述重量份数的原料组分：
Figure FSB00000877670900011
所述氢化热塑性丁苯橡胶为氢化热塑性丁苯橡胶1650、氢化热塑性丁苯橡胶1651、氢化热塑性丁苯橡胶1654、氢化热塑性丁苯橡胶6924中的至少一种；所述橡胶填充油为环烷基橡胶油、石蜡基橡胶油中的一种或两种。
2.如权利要求1所述的用于二次射粘的无卤阻燃热塑性弹性体，其特征在于，所述相容剂为氢化热塑性丁苯橡胶-马来酸酐接枝物、氢化热塑性丁苯橡胶-甲基丙烯酸甲酯接枝物、热塑性丁苯橡胶-马来酸酐接枝物、氢化热塑性丁苯橡胶-热塑性聚氨酯共聚物、热塑性丁苯橡胶-甲基丙烯酸甲酯接枝物中的至少一种。
3.如权利要求1所述的用于二次射粘的无卤阻燃热塑性弹性体，其特征在于，所述热塑性聚氨酯为S60AW、S70AW或S80A中的至少一种。
4.如权利要求1所述的用于二次射粘的无卤阻燃热塑性弹性体，其特征在于，所述包覆型磷氮复合阻燃剂为环氧树脂包覆聚磷酸铵盐、密胺包覆聚磷酸铵盐、弹性体包覆聚磷酸铵盐、包覆型三聚氰胺多磷酸盐、环状磷酸酯中的一种或两种。
5.如权利要求1所述的用于二次射粘的无卤阻燃热塑性弹性体，其特征在于，所述大分子成炭剂为季戊四醇、大分子三嗪衍生物中的一种。
6.如权利要求1所述的用于二次射粘的无卤阻燃热塑性弹性体，其特征在于，所述阻燃协效剂为氢氧化镁、氢氧化铝、硅氧烷、硼酸锌、红磷、氧化铜和水滑石中的一种或几种。
7.如权利要求1所述的用于二次射粘的无卤阻燃热塑性弹性体，其特征在于，所述抗氧剂为β(3，5-二叔丁基-4羟基苯基)丙酸十八烷基醇酯、β(3，5-二叔丁基-4羟基苯基)丙酸季戊四醇酯、三(2，4-二叔丁基苯酚)亚磷酸酯中的至少一种。
8.一种用于二次射粘的无卤阻燃热塑性弹性体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
首先称取氢化热塑性丁苯橡胶20-35份和橡胶填充油5-10份搅拌混合；然后加入包覆型磷氮复合阻燃剂10-25份、大分子成炭剂5-10份、阻燃协效剂1-5份、抗氧剂0.1-1份充分混合；再加入热塑性聚氨酯25-30份、相容剂5-10份充分混合；再经过后续处理即得到用于二次射粘的无卤阻燃热塑性弹性体；所述份数为重量份。
9.如权利要求8所述的用于二次射粘的无卤阻燃热塑性弹性体的制备方法，其特征在于，所述混合时间为5分钟；所述热塑性聚氨酯使用前先于烘箱中95℃烘烤2.5小时；所述后续处理包括用双螺杆挤出机混炼、挤出、拉条、冷却、造粒处理步骤，挤出机内部温度范围在165℃-195℃之间，挤出机模头和口模温度在195℃-205℃之间。
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