CN102295817A - 一种与聚丙烯材料二次射粘包覆用热塑性弹性体的配混料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种与聚丙烯材料二次射粘包覆用热塑性弹性体材料的配混料及其制备方法，主要用于家庭用具、电动工具把手、小车轮及医用车轮等需要热塑性弹性体包覆以防滑、减震、提高舒适度，其原料的重量配比组成为：苯乙烯系弹性体占10％～50％、加工油占10％～50％、聚丙烯占5％～30％、增粘剂占5％～20％、无机填充剂占5％～40％、复合抗氧剂占0.1％～1.8％、润滑剂占0.1％～1.8％、偶联剂占0.1％～0.8％；本发明热塑性弹性体材料与聚丙烯粘结牢固，成型好，弹性体包覆材料的应用极大缓解了使用者的疲劳，提高了产品使用的舒适性。同时由于热塑性弹性体优异的着色性，使产品更加美观。

Description

一种与聚丙烯材料二次射粘包覆用热塑性弹性体的配混料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种与聚丙烯材料二次射粘包覆用热塑性弹性体的配混料及其制备方法，本配混料主要用于家庭用具、儿童玩具、电动工具把手、小车轮及医用车轮等需要热塑性弹性体包覆以防滑、抗震、提高舒适度，属于高分子材料科学领域。 

背景技术

由于聚丙烯具有硬度高，耐温性好，耐腐蚀性强，比重轻以及价廉等优点，加上近年来茂金属催化剂的问世，聚丙烯的合成技术不断得到提高，新型高性能聚丙烯牌号不断涌现。另外聚丙烯的物理改性技术日趋成熟，其工程塑料化和功能化应用领域很有发展前景，在替代工程塑料甚至金属合金方面有巨大的潜力，被广泛用于各种家庭用具、玩具及办公用品，如螺丝刀把手、笔套、梳子、牙刷柄和电动工具等。聚丙烯还广泛用作各种小车轮和医用车轮。但是聚丙烯塑料制品硬度高，表面光滑，使用中易滑落，手感也差，使用舒适度不好。小车轮在运行中也会给使用者带来不必要的震动，特别是医用车轮会因为车轮的震动给病人造成伤害。为了解决上述问题，往往在聚丙烯制件外面包覆一层高弹性的软质橡胶。 

目前软质橡胶与聚丙烯制件的二次射粘包覆存在一些问题，这是因为聚丙烯结构规整，结晶度高，表面能低，溶解度参数小，一般不能粘结，因此被称为难粘塑料。软质橡胶对聚丙烯二次射粘加工和使用过程中，仍存在着粘合不牢，容易剥离，耐粘结疲劳性差 等缺点，在许多场合要使用底胶和粘合剂来产生粘结，增大了成本，极待改进。 

热塑性弹性体(TPE)是一种兼具橡胶和热塑性塑料性质的材料，在常温下显示橡胶的力学性能和使用性能，在高温下又能按热塑性塑料加工成型和回收再用，具有许多优于橡胶和热塑性塑料的优点。而这样的热塑性弹性体中，例如以EPDM为主要成分的聚烯烃系热塑性弹性体，其自身机械性能不高，必须经过与聚丙烯等树脂进行至少部分硫化共混后，才能得到符合使用性能要求的材料。但硫化工艺增加了成本，另外制得的材料颜色深，气味重，流动性差，粘合聚丙烯等树脂时加工温度高，有时会导致薄壁聚丙烯基材严重变形，其用途受到显著的限制。 

因此，仍需要这样一种能够与聚丙烯制件进行粘合，不要求预处理，不使用底胶，又可同时避免上文提到的别的缺陷的组合物。 

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明的目的是：提出了一种原料成本低，操作简便易行，粘合性能好，与聚丙烯制品二次射粘包覆用的热塑性弹性体的配混料及其制备方法。 

本发明的技术解决方案是这样实现的：一种与聚丙烯制品二次射粘包覆用的热塑性弹性体的配混料，其原材料重量比组成为：苯乙烯系弹性体占10％～50％、加工油占10％～50％、聚丙烯占5％～30％、增粘剂占5％～20％、无机填充剂占5％～40％、复合抗氧剂占0.1％～1.8％、润滑剂占0.1％～1.8％、偶联剂占0.1％～0.8％。 

优选的，所述的苯乙烯系弹性体为苯乙烯(S)-丁二烯(B)- 苯乙烯(S)构成的嵌段共聚物S BS，苯乙烯(S)-异戊二烯(I)-苯乙烯(S)构成的嵌段共聚物SIS，氢化饱和型苯乙烯(S)-乙烯(E)和丁二烯(B)-苯乙烯(S)嵌段共聚物S EB S或氢化饱和型热塑性苯乙烯(S)-乙烯(E)和异戊二烯(P)-苯乙烯(S)构成的嵌段共聚物SEPS中的至少一种。 

优选的，所述的加工油为饱和直链烃油、环烷烃油中的至少一种。 

优选的，所述的聚丙烯为均聚丙烯或共聚丙烯中的至少一种。 

优选的，所述的增粘剂为分子量在1000～20000的无规聚丙烯。 

优选的，所述的无机填充剂为细粒滑石粉、碳酸钙、高岭土、白炭黑、硫酸钡中的至少一种。 

优选的，所述的复合抗氧剂为受阻酚类与亚磷酸酯类抗氧剂的复合物。 

优选的，所述的润滑剂为脂肪酸类、脂肪酸盐类、脂肪酸酰胺类、聚硅酮类物质中的至少一种。 

优选的，所述的偶联剂为苯乙烯系弹性体和无机矿物填料的相容剂，为钛酸酯类偶联剂、硅烷偶联剂中的至少一种。 

上述的与聚丙烯材料二次射粘包覆用热塑性弹性体材料的配混料的制备方法，包含以下步骤： 

①、将无机填充剂和偶联剂在混料器中处理25分钟；②、然后加入其他组分，充分混合均匀后，熔融混炼，混炼温度为160～220℃；③、产物冷却；④、切粒；⑤、包装、入库。 

本发明是关于一种与聚丙烯材料二次射粘包覆用热塑性弹性体的配混料，其制成品主要用于家庭用具、电动工具把手、小车轮及医 用车轮等需要热塑性弹性体包覆以防滑、减震、提高舒适度。其特点在于： 

1)不含卤素，不含磷，不含多溴联苯醚，不含邻苯二甲酸酯，不含多环芳烃，不含重金属，符合环保要求，为新型绿色环保材料。 

2)该配混物具有良好的成型加工性能，弹性好，优异的手感，低廉的价格，应用范围广泛，具有良好的竞争力。 

3)为了提高该配混物与聚丙烯材料的粘合性，加入一种增粘剂，该组分与聚丙烯相容性好，改善了热塑性弹性体的渗透性、湿润性、粘合性和流动性，使热塑性弹性体配混料与聚丙烯制件间有良好的接触，从而达到改善粘合的目的。 

具体实施方式

一种与聚丙烯制品二次射粘包覆用的热塑性弹性体的配混料，其原材料重量比组成为：苯乙烯系弹性体占10％～50％、加工油占10％～50％、聚丙烯占5％～30％、增粘剂占5％～20％、无机填充剂占5％～40％、复合抗氧剂占0.1％～1.8％、润滑剂占0.1％～1.8％、偶联剂占0.1％～0.8％；所述的苯乙烯系弹性体为苯乙烯(S)-丁二烯(B)-苯乙烯(S)构成的嵌段共聚物S BS，苯乙烯(S)-异戊二烯(I)-苯乙烯(S)构成的嵌段共聚物S I S，氢化饱和型苯乙烯(S)-乙烯(E)和丁二烯(B)-苯乙烯(S)嵌段共聚物SEBS或氢化饱和型热塑性苯乙烯(S)-乙烯(E)和异戊二烯(P)-苯乙烯(S)构成的嵌段共聚物SEPS中的至少一种；所述的加工油为饱和直链烃油、环烷烃油中的至少一种；所述的聚丙烯为均聚丙烯或共聚丙烯中的至少一种；所述的增粘剂为分子量在1000～20000 的无规聚丙烯；所述的无机填充剂为细粒滑石粉、碳酸钙、高岭土、白炭黑、硫酸钡中的至少一种；所述的复合抗氧剂为受阻酚类与亚磷酸酯类抗氧剂的复合物；所述的润滑剂为脂肪酸类、脂肪酸盐类、脂肪酸酰胺类、聚硅酮类物质中的至少一种；所述的偶联剂为苯乙烯系弹性体和无机矿物填料的相容剂，为钛酸酯类偶联剂、硅烷偶联剂中的至少一种。 

上述的与聚丙烯材料二次射粘包覆用热塑性弹性体材料的配混料的制备方法，包含以下步骤： 

①、将无机填充剂和偶联剂在混料器中处理25分钟；②、然后加入其他组分，充分混合均匀后，熔融混炼，混炼温度为160～220℃；③、产物冷却；④、切粒；⑤、包装、入库。 

下面是具体实施例及实验数据：SEBS为巴陵石化岳阳化工总厂产SEBS602；加工油为克拉玛依炼油厂产KN6530；聚丙烯为扬子石化产PPF401；增粘剂为市售，分子量在1000～20000的无规聚丙烯APP；矿物填料为市售高岭土；复合抗氧剂为受阻酚类与亚磷酸酯类抗氧剂(1∶1)复配抗氧剂；润滑剂为市售油酸酰胺；偶联剂为市售KH 550。 

制作方法 

先将无机填充剂高岭土和偶联剂KH550在混料器中处理25分钟，待用；将苯乙烯系嵌段共聚物纯胶料与KN6530按配比充分混合，待KN6530被树脂完全吸干后，按配比加入PPF401、APP、复合抗氧剂、油酸酰胺、处理好的高岭土，充分混匀，经双螺杆挤出机熔融混炼、冷却、切粒、包装、入库保存等。其中双螺杆挤出温度160～220℃，转速200～400r/min。 

将实施例1配方，比较例1配方的热塑性弹性体配混物测试性能，并比较性能，见表1。 

实施例1 

配方： 

SEBS602               350份 

KN6530                240份 

PPF401                150份 

APP                   100份 

高岭土                160份 

复合抗氧剂            5份 

油酸酰胺              5份 

KH550                 5份 

比较例1 

配方 

SEBS602               350份 

KN6530                240份 

PPF401                150份 

APP                   0份 

高岭土                160份 

复合抗氧剂            5份 

油酸酰胺              5份 

KH550                 5份 

表1 

实施例2 

配方 

SEBS602             200份 

KN6530              190份 

PPF401              150份 

APP                 70份 

高岭土              360份 

复合抗氧剂          3份 

油酸酰胺            3份 

KH550               3份 

实施例3 

配方 

SEBS602             200份 

KN6530              190份 

PPF401              150份 

APP                 150份 

高岭土              360份 

复合抗氧剂          3份 

油酸酰胺            3份 

KH550               3份 

将实施例2配方，实施例3配方的热塑性弹性体配混物测试性能，并比较性能，见表2。 

表2 

从表1，表2可以看出，本发明热塑性弹性体材料各方面的性能指标均优于不含增粘剂APP的热塑性弹性体，尤其是二次射粘包覆聚丙烯材料的剥离强度。当增粘剂APP的用量达到100份时，综含性能最优。 

本发明是关于一种与聚丙烯材料二次射粘包覆用热塑性弹性体的配混料，其制成品主要用于家庭用具、电动工具把手、小车轮及医用车轮等需要热塑性弹性体包覆以防滑、减震、提高舒适度。其特点在于： 

1)不含卤素，不含磷，不含多溴联苯醚，不含邻苯二甲酸酯，不含多环芳烃，不含重金属，符合环保要求，为新型绿色环保材料。 

2)该配混物具有良好的成型加工性能，弹性好，优异的手感，低廉的价格，应用范围广泛，具有良好的竞争力。 

3)为了提高该配混物与聚丙烯材料的粘合性，加入一种增粘剂，该组分与聚丙烯相容性好，改善了热塑性弹性体的渗透性、湿润性、粘合性和流动性，使热塑性弹性体配混料与聚丙烯制件间有良好的接触，从而达到改善粘合的目的。 

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。 

Claims (10)

1.一种与聚丙烯材料二次射粘包覆用热塑性弹性体材料的配混料，其特征在于，它是由以下重量配比的原料组成：苯乙烯系弹性体占10％～50％、加工油占10％～50％、聚丙烯占5％～30％、增粘剂占5％～20％、无机填充剂占5％～40％、复合抗氧剂占0.1％～1.8％、润滑剂占0.1％～1.8％、偶联剂占0.1％～0.8％。

2.根据权利要求1所述的与聚丙烯材料二次射粘包覆用热塑性弹性体材料的配混料，其特征在于，所述的苯乙烯系弹性体为苯乙烯(S)-丁二烯(B)-苯乙烯(S)构成的嵌段共聚物，苯乙烯(S)-异戊二烯(I)-苯乙烯(S)构成的嵌段共聚物，氢化饱和型热塑性苯乙烯(S)-乙烯(E)和丁二烯(B)-苯乙烯(S)构成的嵌段共聚物，氢化饱和型热塑性苯乙烯(S)-乙烯(E)和异戊二烯(P)-苯乙烯(S)构成的嵌段共聚物中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的与聚丙烯材料二次射粘包覆用热塑性弹性体材料的配混料，其特征在于，所述的加工油为饱和的直链烷烃油、环烷烃油中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的与聚丙烯材料二次射粘包覆用热塑性弹性体材料的配混料，其特征在于，所述的聚丙烯为均聚丙烯、共聚丙烯中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的与聚丙烯材料二次射粘包覆用热塑性弹性体材料的配混料，其特征在于，所述的增粘剂为分子量在1000～20000的无规聚丙烯。

6.根据权利要求1所述的与聚丙烯材料二次射粘包覆用热塑性弹性体材料的配混料，其特征在于，所述的无机填充剂为滑石粉、碳酸钙、高岭土、白炭黑、硫酸钡中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的与聚丙烯材料二次射粘包覆用热塑性弹性体材料的配混料，其特征在于，所述的复合抗氧剂为受阻酚类与亚磷酸酯类抗氧剂的复合物。

8.根据权利要求1所述的与聚丙烯材料二次射粘包覆用热塑性弹性体材料的配混料，其特征在于，所述的润滑剂为脂肪酸类、脂肪酸盐类、脂肪酸酰胺类、聚硅酮类物质中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的与聚丙烯材料二次射粘包覆用热塑性弹性体材料的配混料，其特征在于，所述的偶联剂为钛酸酯类偶联剂、硅烷偶联剂中的至少一种。

10.根据权利要求1所述的与聚丙烯材料二次射粘包覆用热塑性弹性体材料的配混料的制备方法，包含以下步骤：

①、将无机填充剂和偶联剂在混料器中处理25分钟；②、然后加入其他组分，充分混合均匀后，熔融混炼，混炼温度为160～220℃；③、产物冷却；④、切粒；⑤、包装、入库。