CN102492253A - 用于与聚甲醛二次射粘的热塑性弹性体及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于与聚甲醛二次射粘的热塑性弹性体，其主要组分配方如下：基体树脂10~40%，增粘树脂5~20%，热塑性聚氨酯5~30%，极性树脂10~20%，耐热树脂1~10%，填充油10~30%。本发明的制备方法是按重量配比称取原料配方中的材料,并混合均匀，然后将混合后的物料送入双螺杆挤出机中，原材料经双螺杆高速剪切、挤出、拉条、冷却、造粒，本发明制得的热塑性弹性体，用于与聚甲醛二次射粘包覆成型，具有包覆力强、耐热性能好的特点，尤其可适用于卫浴花洒等在高温下使用的制品。

Description

用于与聚甲醛二次射粘的热塑性弹性体及其制备方法

技术领域

本发明公开一种用于与聚甲醛二次射粘的热塑性弹性体及其制备方法，按国际专利分类表(IPC)划分属于热塑性弹性体类制造技术领域。

背景技术

聚甲醛（POM）是一种性能优良的工程塑料，在国外有“夺钢”、“超钢”之称。POM具有类似金属的硬度、强度和钢性，在很宽的温度和湿度范围内都具有很好的自润滑性、良好的耐疲劳性，并富于弹性，此外它还有较好的耐化学品性。POM以低于其他许多工程塑料的成本，正在替代一些传统上被金属所占领的市场，如替代锌、黄铜、铝和钢制作许多部件，自问世以来，POM已经广泛应用于电子电气、机械、仪表、日用轻工、汽车、建材、农业等领域。在很多新领域的应用，如医疗技术、运动器械等方面，POM也表现出较好的增长态势。

但是，POM制品表面较硬且光滑，在一些应用方面缺乏质感与手感。因此，常需要在POM制品表面包覆一层柔软触感的软胶以增强其质感和手感。通常业界采用在POM材料表面射粘一层热塑性弹性体的方式来实现。热塑性弹性体是一种兼具橡胶和热塑性塑料特性的材料，其在常温下显示橡胶的弹性，高温时又能塑化成型的高分子材料。使用热塑性弹性体作POM包覆材料，使得POM制成品具有良好的质感和手感，增加使用者的舒适性，使产品有更好的外观，提高了产品的档次。

然而，现有用于与POM包覆的热塑性弹性体，存在与POM材料的粘结性较差的不足。另外，现有的包覆POM的热塑性弹性体材料的使用温度在60℃以下，对于一些需要在较高的温度下使用的制品，尤其是卫浴花洒制品，现有的技术不能满足要求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种耐热温度高的用于与聚甲醛二次射粘的热塑性弹性体，具有与POM粘结性能好的优点。

同时，本发明还提供了一种用于与聚甲醛二次射粘的热塑性弹性体的制备方法。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于与聚甲醛二次射粘的热塑性弹性体材料，其主要组分配方及重量比组成为：基体树脂10~40%，增粘树脂5~20%，热塑性聚氨酯5~30%，极性树脂10~20%，耐热树脂1~10%，填充油10~30%。

上述的用于与聚甲醛二次射粘的热塑性弹性体，其组分还包括矿物填充剂、润滑剂、抗氧剂，其配方及重量比组成为：基体树脂10~40%，增粘树脂5~20%，热塑性聚氨酯5~30%，极性树脂10~20%，耐热树脂1~10%，填充油10~30%，矿物填充剂0~58%，润滑剂0.1~1.5%，抗氧剂0.1~1%。

进一步，所述的基体树脂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)和苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEEPS)中的一种或任意组合。增粘树脂为乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）、a-甲基苯乙烯树脂、丙烯酸酯（苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯）和苯乙烯类共聚物中的一种或任意组合。极性树脂为PP-g-MAH(聚丙烯-马来酸酐接枝物)、HDPE-g-MAH(高密度聚乙烯-马来酸酐接枝物)和POE-g-MAH(乙烯辛烯共聚物-马来酸酐接枝物)中的一种或任意组合。耐热树脂为聚苯醚、聚苯硫醚、聚醚酰亚胺、聚醚砜和聚醚酮中一种或组合。填充油为石蜡油和环烷烃油中的一种或组合。矿物填充剂为碳酸钙、滑石粉、硫酸钡、云母粉和高岭土中的一种或任意组合。润滑剂为硬脂酸锌或EBS（N，N’-亚乙基双硬脂酰胺）中的一种或组合。抗氧剂为含二苯甲酮类、受阻酚类和受阻胺类抗氧剂中的一种或任意组合。

上述的用于与聚甲醛二次射粘的热塑性弹性体，其制备的工艺步骤如下：

（1）按重量配比称取原料配方中的材料；

（2）将基体树脂、增粘树脂、热塑性聚氨酯与填充油混合10~30分钟，接着加入极性树脂、耐热树脂，并在混料机中混合5~40分钟，出料；

（3）将混合后的物料送入双螺杆挤出机中，设定双螺杆挤出机的挤出温度为130~260℃，喂料速度为10~100转/分钟，螺杆转速为10~600转/分钟，原材料经双螺杆高速剪切、挤出、拉条、冷却、造粒。

上述的用于与聚甲醛二次射粘的热塑性弹性体的制备方法，其工艺步骤如下：

（1）按重量配比称取原料配方中的材料；

（2）将基体树脂、增粘树脂、热塑性聚氨酯与填充油混合10~30分钟，接着加入极性树脂、耐热树脂、抗氧剂、润滑剂和矿物填充剂，并在混料机中混合5~40分钟，出料；

（3）将混合后的物料送入双螺杆挤出机中，设定双螺杆挤出机的挤出温度为130~260℃，喂料速度为10~100转/分钟，螺杆转速为10~600转/分钟，原材料经双螺杆高速剪切、挤出、拉条、冷却、造粒。

本发明的原材料组分是以苯乙烯嵌段共聚物为基材配合增粘树脂、极性树脂、耐热树脂、填充油等，相比较于现有技术，加入耐热树脂，提高了材料的耐热性能，可适用于卫浴花洒等在高温下使用的制品，从而拓宽了本发明的使用范围，并且制得的复合成型品中的热塑性弹性体与POM材料粘接牢固，成型好，表面细腻，具有较佳的手感。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步说明：

一种用于与聚甲醛二次射粘的热塑性弹性体，其主要组分配方及重量比组成为：

基体树脂10~40%，增粘树脂5~20%，热塑性聚氨酯5~30%，极性树脂   10~20%，耐热树脂1~10%，填充油10~30%，其工艺步骤如下：

（1）按重量配比称取原料配方中的各材料；

（2）将基体树脂、增粘树脂、热塑性聚氨酯与填充油混合10~30分钟，接着加入极性树脂、耐热树脂并在混料机中混合5~40分钟，出料；

（3）将混合后的物料送入双螺杆挤出机中，设定双螺杆挤出机的挤出温度为130~260℃，喂料速度为10~100转/分钟，螺杆转速为10~600转/分钟，原材料经双螺杆高速剪切、挤出、拉条、冷却、造粒，即得本发明的产品。

上述的用于与聚甲醛二次射粘的热塑性弹性体，其组分还包括矿物填充剂、润滑剂、抗氧剂，其配方及重量比组成为：基体树脂10~40%，增粘树脂5~20%，热塑性聚氨酯5~30%，极性树脂10~20%，耐热树脂1~10%，填充油10~30%，矿物填充剂0~58%，润滑剂0.1~1.5%，抗氧剂0.1~1%，工艺步骤如下：按重量配比称取原料配方中的材料；将基体树脂、增粘树脂、热塑性聚氨酯与填充油混合10~30分钟，接着加入极性树脂、耐热树脂、抗氧剂、润滑剂和矿物填充剂，并在混料机中混合5~40分钟，出料；（3）将混合后的物料送入双螺杆挤出机中，设定双螺杆挤出机的挤出温度为130~260℃，喂料速度为10~100转/分钟，螺杆转速为10~600转/分钟，原材料经双螺杆高速剪切、挤出、拉条、冷却、造粒。

本发明制得的热塑性弹性体，用于与聚甲醛二次射粘包覆成型，具有包覆力强，尤其可适用于卫浴花洒等高温制品，耐热性能好，与聚甲醛材料粘接牢固覆力强，成型好，表面细腻，具有较佳的手感。

实施例1：一种用于与聚甲醛二次射粘的热塑性弹性体，由以下重量成分组成：SEBS 10%，a-甲基苯乙烯树脂5%，热塑性聚氨酯 20%，PP-g-MAH 15%，聚醚酰亚胺 4%，石蜡油 24.9%，碳酸钙 20%，硬脂酸锌 1%，抗氧剂1076 0.1%。

上述热塑性弹性体制备工艺为：分别按上述各配比取原料组分，将SEBS、a-甲基苯乙烯树脂、热塑性聚氨酯与石蜡油混合10分钟，接着加入PP-g-MAH、聚醚酰亚胺、碳酸钙、硬脂酸锌与抗氧剂1076等在混料机中混合10分钟，出料。然后将混合后的物料送入双螺杆挤出机中，设定双螺杆挤出机的挤出温度为200℃，喂料速度为10转/分钟，螺杆转速为200转/分钟。原材料经双螺杆高速剪切、挤出、拉条、冷却、造粒，即得本发明的产品。

实施例2：一种用于与聚甲醛二次射粘的热塑性弹性体，由以下重量成分组成：SEBS 25%，a-甲基苯乙烯树脂10%，热塑性聚氨酯 5%，HDPE-g-MAH 15%，聚苯硫醚 5%，环烷油 20%，滑石粉18.9%，EBS 0.1%，抗氧剂1076 1%。

上述热塑性弹性体的制备工艺为：分别按上述各配比取原料组分，将SEBS、a-甲基苯乙烯树脂、热塑性聚氨酯与环烷油混合30分钟，接着加入HDPE-g-MAH、聚苯硫醚、滑石粉、EBS与抗氧剂1076等在混料机中混合5分钟，出料。然后将混合后的物料送入双螺杆挤出机中，设定双螺杆挤出机的挤出温度为130℃，喂料速度为50转/分钟，螺杆转速为300转/分钟。原材料经双螺杆高速剪切、挤出、拉条、冷却、造粒，即得本发明的产品。

实施例3：一种用于与聚甲醛二次射粘的热塑性弹性体，由以下重量成分组成：SBS 10%，苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯 10%，热塑性聚氨酯 15%，POE-g-MAH 20%，聚苯醚 1%，石蜡油 30%，硫酸钡12.9%，硬脂酸锌 1%，抗氧剂1010 0.1%。

实施例3的制备工艺为：分别按上述各配比取原料组分，将SBS、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯、热塑性聚氨酯与石蜡油混合20分钟，接着加入POE-g-MAH、聚苯醚、硫酸钡、硬脂酸锌与抗氧剂1010等在混料机中混合40分钟，出料。然后将混合后的物料送入双螺杆挤出机中，设定双螺杆挤出机的挤出温度为260℃，喂料速度为100转/分钟，螺杆转速为600转/分钟。原材料经双螺杆高速剪切、挤出、拉条、冷却、造粒，即得本发明的产品。

实施例4：一种用于与聚甲醛二次射粘的热塑性弹性体，由以下重量成分组成：SEEPS 10%，苯乙烯类共聚物 15%，热塑性聚氨酯 10%，PP-g-MAH 10%，聚醚酮 2%，环烷油 25%，云母粉 26.9%，EBS 1%，抗氧剂1076 0.1%。

实施例4的制备工艺为：分别按上述各配比取原料组分，将SEEPS、苯乙烯类共聚物、热塑性聚氨酯与环烷油混合10分钟，接着加入极性树脂、聚醚酮、云母粉 、EBS 与抗氧剂1076等在混料机中混合40分钟，出料。然后将混合后的物料送入双螺杆挤出机中，设定双螺杆挤出机的挤出温度为180℃，喂料速度为30转/分钟，螺杆转速为100转/分钟。原材料经双螺杆高速剪切、挤出、拉条、冷却、造粒，即得本发明的产品。

实施例5：一种用于与聚甲醛二次射粘的热塑性弹性体，由以下重量成分组成：SEBS 20%，苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯 10%，热塑性聚氨酯 15%，POE-g-MAH 10%，聚醚砜5%，石蜡油 20%，高岭土 18.9%，EBS 0.1%，抗氧剂1076 1%。

实施例5的制备工艺为：分别按上述各配比取原料组分，将SEBS、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯、热塑性聚氨酯与石蜡油混合20分钟，接着加入POE-g-MAH、聚醚砜、高岭土 、EBS 0.1%与抗氧剂1076等在混料机中混合25分钟，出料。然后将混合后的物料送入双螺杆挤出机中，设定双螺杆挤出机的挤出温度为200℃，喂料速度为60转/分钟，螺杆转速为400转/分钟。原材料经双螺杆高速剪切、挤出、拉条、冷却、造粒，即得本发明的产品。

实施例6：一种用于与聚甲醛二次射粘的热塑性弹性体，由以下重量成分组成：SBS 30%，EVA 5%，热塑性聚氨酯 10%，HDPE-g-MAH 15%，聚苯硫醚 4%，石蜡油 20%，硫酸钡15%，硬脂酸锌0.5%，抗氧剂1010 0.5%。

实施例6的制备工艺为：分别按上述各配比取原料组分，将SBS、EVA、热塑性聚氨酯与石蜡油混合20分钟，接着加入HDPE-g-MAH、聚苯硫醚、硫酸钡、硬脂酸锌与抗氧剂1010等在混料机中混合20分钟，出料。然后将混合后的物料送入双螺杆挤出机中，设定双螺杆挤出机的挤出温度为180℃，喂料速度为30转/分钟，螺杆转速为300转/分钟。原材料经双螺杆高速剪切、挤出、拉条、冷却、造粒，即得本发明的产品。

性能测试：

对按上述各配方制得的热塑性弹性体进行性能测试，结果如下表。

 以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。

Claims (10)

1.一种用于与聚甲醛二次射粘的热塑性弹性体材料，其特征在于主要组分配方及重量比组成为：

基体树脂                    10~40%；

增粘树脂                    5~20%；

热塑性聚氨酯                5~30%；

极性树脂                    10~20%；

耐热树脂                    1~10%；

填充油                      10~30%。

2.一种用于与聚甲醛二次射粘的热塑性弹性体材料，其特征在于由以下组分配方及重量比组成：

基体树脂                    10~40%；

增粘树脂                    5~20%；

热塑性聚氨酯                5~30%；

极性树脂                    10~20%；

耐热树脂                    1~10%；

填充油                      10~30%；

矿物填充剂                  0~58%；

润滑剂                      0.1~1.5%；

抗氧剂                      0.1~1%。

3.根据权利要求1或2所述的用于与聚甲醛二次射粘的热塑性弹性体材料，其特征在于：所述的基体树脂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SEBS和苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物SEEPS中的一种或任意组合。

4.根据权利要求1或2所述的用于与聚甲醛二次射粘的热塑性弹性体材料，其特征在于：所述的增粘树脂为乙烯-醋酸乙烯共聚物、a-甲基苯乙烯树脂、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯类共聚物中的一种或任意组合。

5.根据权利要求1或2所述的用于与聚甲醛二次射粘的热塑性弹性体材料，其特征在于：所述的极性树脂为聚丙烯-马来酸酐接枝物 PP-g-MAH、高密度聚乙烯-马来酸酐接枝物HDPE-g-MAH和乙烯辛烯共聚物-马来酸酐接枝物POE-g-MAH中的一种或任意组合。

6.根据权利要求1或2所述的用于与聚甲醛二次射粘的热塑性弹性体材料，其特征在于：所述的耐热树脂为聚苯醚、聚苯硫醚、聚醚酰亚胺、聚醚砜和聚醚酮中一种或任意组合。

7.根据权利要求1或2所述的用于与聚甲醛二次射粘的热塑性弹性体材料，其特征在于：所述的填充油为石蜡油和环烷烃油中的一种或组合。

8.根据权利要求2所述的用于与聚甲醛二次射粘的热塑性弹性体材料，其特征在于：所述的矿物填充剂为碳酸钙、滑石粉、硫酸钡、云母粉和高岭土中的一种或任意组合；所述润滑剂为硬脂酸锌或N，N’-亚乙基双硬脂酰胺EBS中的一种或组合；所述抗氧剂为含二苯甲酮类、受阻酚类和受阻胺类抗氧剂中的一种或任意组合。

9.根据权利要求1所述的用于与聚甲醛二次射粘的热塑性弹性体，其制备的工艺步骤如下：

（1）按重量配比称取原料配方中的材料；

（2）将基体树脂、增粘树脂、热塑性聚氨酯与填充油混合10~30分钟，接着加入极性树脂、耐热树脂，并在混料机中混合5~40分钟，出料；

（3）将混合后的物料送入双螺杆挤出机中，设定双螺杆挤出机的挤出温度为130~260℃，喂料速度为10~100转/分钟，螺杆转速为10~600转/分钟，原材料经双螺杆高速剪切、挤出、拉条、冷却、造粒。

10.根据权利要求2任一项所述的用于与聚甲醛二次射粘的热塑性弹性体，其制备的工艺步骤如下：

（1）按重量配比称取原料配方中的材料；

（2）将基体树脂、增粘树脂、热塑性聚氨酯与填充油混合10~30分钟，接着加入极性树脂、耐热树脂、抗氧剂、润滑剂和矿物填充剂，并在混料机中混合5~40分钟，出料；

（3）将混合后的物料送入双螺杆挤出机中，设定双螺杆挤出机的挤出温度为130~260℃，喂料速度为10~100转/分钟，螺杆转速为10~600转/分钟，原材料经双螺杆高速剪切、挤出、拉条、冷却、造粒。