CN102372894A - 一种抗静电的热塑性弹性体组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抗静电的热塑性弹性体组合物及其制备方法，原料包括以下组分及重量份含量：苯乙烯类嵌段共聚物树脂25～50、橡胶加工油30～60、聚烯烃0～40、无机矿物填料0～50、抗静电剂0.2～0.6、抗氧剂0.1～0.3，将各组分依次加入到高速混合机中高速混合后再置于双螺杆挤出机中进行挤出、造粒，即得到产品。与现有技术相比，本发明可以在聚合物内部建立导电通道将电荷带到接地线，还可以使抗静电剂迁移到制品表面形成一层亲水物质，吸收空气中的水分形成导电通道，以提高制品表面的导电性，且不会影响到制品的透明性，并且制品能够配成多种颜色，采用的原料成本较低、工艺简单，适合大规模生产。

Description

一种抗静电的热塑性弹性体组合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种组合物及其制备方法，尤其是涉及一种抗静电的热塑性弹性体组合物及其制备方法。

背景技术

热塑性弹性体在常温下具有橡胶的柔软弹性，在高于其熔点或软化点的温度下又可像热塑性塑料一样可以任意加工成型和回收利用。热塑性弹性体的种类很多，其中苯乙烯类热塑性弹性体(或苯乙烯嵌段共聚物)最为广泛使用的一类弹性体。它是以玻璃态的聚苯乙烯为硬段，以橡胶态的聚丁二烯或异戊二烯为软段组成的嵌段共聚物。因其具有极佳的回弹性和表面触感、优异的耐候性、耐臭氧、耐寒性、可多次回收利用以及产品的灵活可调性等一系列优点而广泛应用在汽车、建筑、体育用品、医疗器具、电子电器、日常用品等领域里。塑料制件的包胶是苯乙烯类弹性体的一个主要应用，比如在工具手柄、牙刷柄等制品的外面二次注塑上一层弹性体可以大大塑料制品的手感，提高人体舒适度。但苯乙烯类弹性体的表面电阻比较高，约为1×10¹⁶～1×10¹⁷Ω/□，这使它的制品容易带电而吸附粉尘，影响最终产品的外观。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种原料成本较低、工艺简单，适合大规模生产的抗静电的热塑性弹性体组合物及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种抗静电的热塑性弹性体组合物，其特征在于，该组合物包括以下组分及重量份含量：

苯乙烯类嵌段共聚物树脂    25～50；

橡胶加工油      30～60；

聚烯烃          0～40；

无机矿物填料    0～50；

抗静电剂        0.2～0.6；

抗氧剂          0.1～0.3。

所述的苯乙烯类嵌段共聚物树脂重量份含量优选35～40，橡胶加工油重量份含量优选30～50，聚烯烃重量份含量优选9.4～14.4，无机矿物填料重量份含量优选0～35。

所述的苯乙烯类嵌段共聚物树脂的数均分子量为10万至30万，苯乙烯含量为20～50wt％，选自苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯/乙烯-丙烯/苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)或苯乙烯/乙烯-乙烯-丙烯/苯乙烯嵌段共聚物(SEEPS)中的一种或几种。

所述的橡胶加工油为环烷油或石蜡油中的一种或两种。

所述的聚烯烃的熔融指数是0.5～50g/10min(230℃×2.16kg)，选自聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物或聚丙烯均聚物中的一种或几种。

所述的无机矿物填料无机矿物填料为滑石粉、碳酸钙、硫酸钙、高岭土、云母、二氧化硅或硅灰石。

所述的抗静电剂为甘油单硬酯酰酯或乙氧化胺中的一种或两种。

所述的抗氧剂为[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇。

一种抗静电的热塑性弹性体组合物的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)按照以下组分及重量份含量备料：

苯乙烯类嵌段共聚物树脂    25～50、

橡胶加工油                30～60、

聚烯烃                    0～40、

无机矿物填料              0～50、

抗静电剂                  0.2～0.6、

抗氧剂                    0.1～0.3；

(2)将各组分依次加入到高速混合机中高速混合1-3min，然后将充分混合好的混合物置于长径比大于36∶1的双螺杆挤出机中，控制加工温度为190～230℃，双螺杆挤出机转速为200～300rpm进行挤出、造粒，即得到产品。

与现有技术相比，本发明提供了一种新型的抗静电的苯乙烯热塑性弹性体材料，可以在聚合物内部建立导电通道将电荷带到接地线；另外还可以使抗静电剂迁移到制品表面形成一层亲水物质，吸收空气中的水分形成导电通道，以提高制品表面的导电性。与导电炭黑相比，这类抗静电剂不会影响到制品的透明性，并且制品能够配成多种颜色，本发明采用的原料成本较低、工艺简单，适合大规模生产。

具体实施方式

以下实施实例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。

实施例1～6

原料如下所示，原料的具体成分如表1所示。

SEBS是科腾聚合物公司的Kraton G；100#白油为新疆克拉玛依石化的环烷油，其环烷烃重量含量为45％；PP2600是熔融指数为26g/10min(230℃×2.16kg)的均聚丙烯；抗静电剂1为甘油单硬酯酰酯；抗静电剂2为乙氧化胺；抗氧剂为汽巴精化的Irganox 1010。

表1

组成	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	实施例6
							SEBS1651	40	40	25	15	-	30
SEBS1650	-	-	10	10	50	-
							100#白油	50	50	50	30	35	30
PPY2600	9.6	9.6	14.4	9.4	14.2	39.6
							碳酸钙	-	-	-	35	-	-
抗静电剂1	0.2	-	0.2	0.2	0.4	0.2
							抗静电剂2	-	0.2	0.2	0.2	0.2	-
抗氧剂	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2

将上述组分依次加入到高速混合机中高速混合2min，然后将充分混合好的混合物置于长径比为40∶1的双螺杆挤出机中，控制加工温度为200℃，双螺杆挤出机转速为300rpm进行挤出、造粒，即得到产品。对得到的产品性能进行测试，结果如表2所示。

表2

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	实施例6
							邵氏硬度(A)	52	52	65	68	73	92
拉伸强度(Mpa)	3.8	3.7	4.2	3.5	6.6	13.6
							表面电阻率(Ω)	3.8×1011	5.9×1011	8.5×1010	1.9×1010	2.1×109	1.2×1011

实施例7

一种抗静电的热塑性弹性体组合物的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)按照以下组分及重量份含量备料：苯乙烯类嵌段共聚物树脂25kg、橡胶加工油60kg、无机矿物填料10kg、抗静电剂甘油单硬酯酰酯0.3kg、抗氧剂[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇0.1kg；其中，苯乙烯类嵌段共聚物树脂为苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)，数均分子量为10万，苯乙烯含量为20wt％，橡胶加工油为石蜡油，无机矿物填料为高岭土；

(2)将上述组分依次加入到高速混合机中高速混合1min，然后将充分混合好的混合物置于长径比为36∶1的双螺杆挤出机中，控制加工温度为190℃，双螺杆挤出机转速为200rpm进行挤出、造粒，即得到产品。

实施例8

一种抗静电的热塑性弹性体组合物的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)按照以下组分及重量份含量备料：苯乙烯类嵌段共聚物树脂50kg、橡胶加工油30kg、聚烯烃40kg、无机矿物填料50kg、抗静电剂乙氧化胺0.6kg、抗氧剂[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇0.3kg；其中，苯乙烯类嵌段共聚物树脂为苯乙烯/乙烯-乙烯-丙烯/苯乙烯嵌段共聚物(SEEPS)，数均分子量为30万，苯乙烯含量为50wt％，橡胶加工油为石蜡油，聚烯烃为聚丙烯均聚物与聚丙烯共聚物的混合物，熔融指数是50g/10min(230℃×2.16kg)，无机矿物填料为高岭土；

(2)将上述组分依次加入到高速混合机中高速混合1min，然后将充分混合好的混合物置于长径比为40∶1的双螺杆挤出机中，控制加工温度为230℃，双螺杆挤出机转速为300rpm进行挤出、造粒，即得到产品。

Claims (9)

1.一种抗静电的热塑性弹性体组合物，其特征在于，该组合物包括以下组分及重量份含量：

苯乙烯类嵌段共聚物树脂    25～50；

橡胶加工油                30～60；

聚烯烃                    0～40；

无机矿物填料              0～50；

抗静电剂                  0.2～0.6；

抗氧剂                    0.1～0.3。

2.根据权利要求1所述的一种抗静电的热塑性弹性体组合物，其特征在于，所述的苯乙烯类嵌段共聚物树脂重量份含量优选35～40，橡胶加工油重量份含量优选30～50，聚烯烃重量份含量优选9.4～14.4，无机矿物填料重量份含量优选0～35。

3.根据权利要求1所述的一种抗静电的热塑性弹性体组合物，其特征在于，所述的苯乙烯类嵌段共聚物树脂的数均分子量为10万至30万，其苯乙烯含量为20～50wt％，选自苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯/乙烯-丙烯/苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)或苯乙烯/乙烯-乙烯-丙烯/苯乙烯嵌段共聚物(SEEPS)中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种抗静电的热塑性弹性体组合物，其特征在于，所述的橡胶加工油为环烷油或石蜡油中的一种或两种。

5.根据权利要求1所述的一种抗静电的热塑性弹性体组合物，其特征在于，所述的聚烯烃的熔融指数是0.5～50g/10min，选自聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物或聚丙烯均聚物中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的一种抗静电的热塑性弹性体组合物，其特征在于，所述的无机矿物填料无机矿物填料为滑石粉、碳酸钙、硫酸钙、高岭土、云母、二氧化硅或硅灰石。

7.根据权利要求1所述的一种抗静电的热塑性弹性体组合物，其特征在于，所述的抗静电剂为甘油单硬酯酰酯或乙氧化胺中的一种或两种。

8.根据权利要求1所述的一种抗静电的热塑性弹性体组合物，其特征在于，所述的抗氧剂为[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇。

9.一种如权利要求1所述的抗静电的热塑性弹性体组合物的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)按照以下组分及重量份含量备料：

苯乙烯类嵌段共聚物树脂    25～50、

橡胶加工油                30～60、

聚烯烃                    0～40、

无机矿物填料              0～50、

抗静电剂                  0.2～0.6、

抗氧剂                    0.1～0.3；

(2)将各组分依次加入到高速混合机中高速混合1-3min，然后将充分混合好的混合物置于长径比大于36∶1的双螺杆挤出机中，控制加工温度为190～230℃，双螺杆挤出机转速为200～300rpm进行挤出、造粒，即得到产品。