CN102807722B - 一种热塑性弹性体发泡材料及其制备方法 - Google Patents

一种热塑性弹性体发泡材料及其制备方法 Download PDF

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本发明涉及发泡材料技术领域，特别是涉及一种热塑性弹性体发泡材料及其制备方法，本发明的热塑性弹性体发泡材料由以下重量份的原料组成：SEBS20-30份、白矿油20-30份、碳酸钙25-35份、EVA3-8份、POE1-5份、硬脂酸锌0.1-0.5份，本发明精选了碳酸钙、EVA和POE等几种原料与SEBS配合使用，制得的发泡材料不仅成本低、磨耗性和压缩变型性好，而且硬度、弹性等其它物性指标也都得到改善，本发明的制备方法工艺简单、成本低。

Description

一种热塑性弹性体发泡材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及发泡材料技术领域，特别是涉及一种热塑性弹性体发泡材料及其制备方法。
背景技术
SEBS是热塑性弹性体SBS的加氢产物，常称为氢化SBS，这种被氢化的SBS由于具有较高含量的1,2结构，在氢化后组成为聚苯乙烯（S）-聚乙烯（E）-聚丁烯-1（B）-聚苯乙烯（S）,故简称为SEBS。SEBS具有嵌段式及辐射状的分子构造，使其不需经硫化程序即可拥有同橡胶一般的弹性与物性，SEBS的中段为橡胶相，具优良弹性回复力，加工流动性，耐寒性，能如同热塑性塑料般地射出成型加工，可将SEBS作为增韧改性剂。
申请号为201110315350.3的中国发明专利申请公开了一种高弹发泡材料及其制造方法，高弹发泡材料包括以下成分：SEBS 20-50％，石蜡油10-30％，EPDM10-30％，填充物CaCO310-20％，抗老化剂0.5-2％，抗氧化剂0.5-2％。高弹发泡材料的制造方法包括以下工艺步骤：将SEBS加入高速混炼机，搅拌20-50秒，加入石蜡油，搅拌3-10分钟，加入EPDM、填充物CaCO3、抗老化剂、抗氧化剂，搅料1-3分钟；将已混合好的材料加入同向高速双螺杆挤出机组中造粒，包装。
但以上方案由于采用了较高含量的SEBS和EPDM，较低含量的CaCO3，使制得的高弹发泡材料成本高、磨耗性和压缩变型性差。 
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种成本低、磨耗性和压缩变型性好的热塑性弹性体发泡材料及其制备方法。
本发明的目的是这样实现的：一种热塑性弹性体发泡材料，它由以下重量份的原料组成：
SEBS                   20-30份
白矿油                  20-30份
碳酸钙                  25-35份
EVA                    3-8份
POE                    1-5份
硬脂酸锌                0.1-0.5份。
优选的，它由以下重量份的原料组成：
SEBS                   25-30份
白矿油                  25-30份
碳酸钙                  25-30份
EVA                    3-6份
POE                    1-4份
硬脂酸锌                0.1-0.3份。
更为优选的，它由以下重量百分比的原料组成：
SEBS                 26份
白矿油                27份
碳酸钙                 28份
EVA                      5份
POE                      3份
硬脂酸锌                 0.2份。
优选的，所述SEBS中苯乙烯和橡胶的比例为31：69，所述SEBS的熔融指数小于１g/10min。
优选的，所述白矿油的粘度比重常数为0.84-0.85。
优选的，所述碳酸钙的粒径为1.20-1.90μｍ，碳酸钙在此粒径范围内可与其它原料混合均匀。
优选的，所述EVA（乙烯-醋酸乙烯酯共聚物）中VA（醋酸乙烯）含量为18%，所述EVA的熔融指数为2.4-2.6g/10min。 
优选的，所述POE（乙烯-辛烯共聚物）的熔融指数为1.1-1.3g/10min。
一种热塑性弹性体发泡材料的制备方法，它包括以下制备步骤：
步骤Ａ：将SEBS倒入充油搅拌桶，边搅拌边充入白矿油，充入白矿油的时间≥45分钟，得到充油料，充油料放置24小时以上；
步骤B：将充油料、EVA、POE加入到配料搅拌桶中，搅拌10分钟以上，再加入碳酸钙和硬脂酸锌，搅拌5分钟以上，搅拌均匀后出料，得到搅拌料；
步骤C：搅拌料经过双螺杆挤出机挤出，再经切粒机进行切粒，即得到一种热塑性弹性体发泡材料。
优选的，所述步骤C双螺杆挤出机的具体工艺参数为：一区温度 120-180℃，二区温度 200-240℃，三区温度200-240℃，四区温度200-240℃，五区温度 200-240℃，六区温度200-240℃，七区温度 160-200℃，八区温度 150-190℃，九区温度 140-180℃，十区温度 140-180℃，模头温度140-180℃。
本发明的有益效果为：本发明选用了碳酸钙、EVA和POE等几种原料与SEBS配合使用，制得的热塑性弹性体发泡材料不仅成本低、磨耗性和压缩变型性好，而且硬度、弹性等其它物性指标也都得到改善；本发明的热塑性弹性体发泡材料的制备方法，工艺简单、生产成本低。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步说明，但本发明的实施范围并不限于此。
实施例1。
一种热塑性弹性体发泡材料的制备方法，它包括以下制备步骤：
步骤Ａ：将20㎏SEBS倒入充油搅拌桶，边搅拌边充入30㎏白矿油，充入白矿油的时间≥45分钟，得到充油料，充油料放置24小时以上；
步骤B：将充油料、3㎏EVA、5㎏POE加入到配料搅拌桶中，搅拌10分钟以上，加入25㎏碳酸钙和0.5㎏硬脂酸锌，再搅拌5分钟以上，搅拌均匀后出料，得到搅拌料；
步骤C：搅拌料经过双螺杆挤出机挤出，再经切粒机进行切粒，即得到一种热塑性弹性体发泡材料。
双螺杆挤出机的具体工艺参数为：一区温度 180℃，二区温度 200℃，三区温度200℃，四区温度200℃，五区温度 200℃，六区温度200℃，七区温度 160℃，八区温度 150℃，九区温度 140℃，十区温度 140℃，模头温度140℃。
本实施例中SEBS中苯乙烯和橡胶的比例为31：69，SEBS的熔融指数小于１g/10min。
本实施例中白矿油的粘度比重常数为0.84。
本实施例中碳酸钙的粒径为1.20μｍ。
本实施例中EVA中VA含量为18%，EVA的熔融指数为2.4g/10min。 
本实施例中POE的熔融指数为1.1g/10min。
实施例2。
一种热塑性弹性体发泡材料的制备方法，它包括以下制备步骤：
步骤Ａ：将25㎏SEBS倒入充油搅拌桶，边搅拌边充入25㎏白矿油，充入白矿油的时间≥45分钟，得到充油料，充油料放置24小时以上；
步骤B：将充油料、6㎏EVA、3㎏POE加入到配料搅拌桶中，搅拌10分钟以上，加入30㎏碳酸钙和0.3㎏硬脂酸锌，再搅拌5分钟以上，搅拌均匀后出料，得到搅拌料；
步骤C：搅拌料经过双螺杆挤出机挤出，再经切粒机进行切粒，即得到一种热塑性弹性体发泡材料。
双螺杆挤出机的具体工艺参数为：一区温度 160℃，二区温度 220℃，三区温度220℃，四区温度220℃，五区温度 220℃，六区温度220℃，七区温度 180℃，八区温度 180℃，九区温度 160℃，十区温度 160℃，模头温度160℃。
本实施例中SEBS中苯乙烯和橡胶的比例为31：69，SEBS的熔融指数小于１g/10min。
本实施例中白矿油的粘度比重常数为0.85。
本实施例中碳酸钙的粒径为1.62μｍ。
本实施例中EVA中VA含量为18%，EVA的熔融指数为2.5g/10min。 
本实施例中POE的熔融指数为1.2g/10min。
实施例3。
一种热塑性弹性体发泡材料的制备方法，它包括以下制备步骤：
步骤Ａ：将30㎏SEBS倒入充油搅拌桶，边搅拌边充入30㎏白矿油，充入白矿油的时间≥45分钟，得到充油料，充油料放置24小时以上；
步骤B：将充油料、8㎏EVA、5㎏POE加入到配料搅拌桶中，搅拌10分钟以上，加入35㎏碳酸钙和0.5㎏硬脂酸锌，再搅拌5分钟以上，搅拌均匀后出料，得到搅拌料；
步骤C：搅拌料经过双螺杆挤出机挤出，再经切粒机进行切粒，即得到一种热塑性弹性体发泡材料。
双螺杆挤出机的具体工艺参数为：一区温度 180℃，二区温度 240℃，三区温度240℃，四区温度240℃，五区温度 240℃，六区温度240℃，七区温度200℃，八区温度190℃，九区温度180℃，十区温度180℃，模头温度180℃。
本实施例中SEBS中苯乙烯和橡胶的比例为31：69，SEBS的熔融指数小于１g/10min。
本实施例中白矿油的粘度比重常数为0.85。
本实施例中碳酸钙的粒径为1.90μｍ。
本实施例中EVA中VA含量为18%，EVA的熔融指数为2.6g/10min。 
本实施例中POE的熔融指数为1.3g/10min。
实施例4。
一种热塑性弹性体发泡材料的制备方法，它包括以下制备步骤：
步骤Ａ：将30㎏SEBS倒入充油搅拌桶，边搅拌边充入20㎏白矿油，充入白矿油的时间≥45分钟，得到充油料，充油料放置24小时以上；
步骤B：将充油料、8㎏EVA、1㎏POE加入到配料搅拌桶中，搅拌10分钟以上，加入35㎏碳酸钙和0.1㎏硬脂酸锌，再搅拌5分钟以上，搅拌均匀后出料，得到搅拌料；
步骤C：搅拌料经过双螺杆挤出机挤出，再经切粒机进行切粒，即得到一种热塑性弹性体发泡材料。
双螺杆挤出机的具体工艺参数为：一区温度 160℃，二区温度 220℃，三区温度220℃，四区温度220℃，五区温度 220℃，六区温度220℃，七区温度 180℃，八区温度 180℃，九区温度 160℃，十区温度 160℃，模头温度160℃。
本实施例中SEBS中苯乙烯和橡胶的比例为30：70，EBS的熔融指数小于１g/10min。
本实施例中白矿油的粘度比重常数为0.84。
本实施例中碳酸钙的粒径为1.60μｍ。
本实施例中EVA中VA含量为20，EVA的熔融指数为2.6g/10min。 
本实施例中POE的熔融指数为1.3g/10min。
实施例5。
一种热塑性弹性体发泡材料的制备方法，它包括以下制备步骤：
步骤Ａ：将30㎏SEBS倒入充油搅拌桶，边搅拌边充入25㎏白矿油，充入白矿油的时间≥45分钟，得到充油料，充油料放置24小时以上；
步骤B：将充油料、6㎏EVA、5㎏POE加入到配料搅拌桶中，搅拌10分钟以上，加入30㎏碳酸钙和0.4㎏硬脂酸锌，再搅拌5分钟以上，搅拌均匀后出料，得到搅拌料；
步骤C：搅拌料经过双螺杆挤出机挤出，再经切粒机进行切粒，即得到一种热塑性弹性体发泡材料。
双螺杆挤出机的具体工艺参数为：一区温度 120-180℃，二区温度 200-240℃，三区温度200-240℃，四区温度200-240℃，五区温度 200-240℃，六区温度200-240℃，七区温度 160-200℃，八区温度 150-190℃，九区温度 140-180℃，十区温度 140-180℃，模头温度140-180℃。
本实施例中SEBS中苯乙烯和橡胶的比例为32：68，SEBS的熔融指数小于１g/10min。
本实施例中白矿油的粘度比重常数为0.84。
本实施例中碳酸钙的粒径为1.70μｍ。
本实施例中EVA中VA含量为18%，EVA的熔融指数为2.4g/10min。 
本实施例中POE的熔融指数为1.1g/10min。
实施例1-5的产品性能参数见表1。
。
从以上表格可以看出实施例1-5制得的发泡材料不仅磨耗性和压缩变型性好，其它各项物性指标也都不错。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (5)

1.一种热塑性弹性体发泡材料，其特征在于：它由以下重量份的原料组成：
SEBS                   20-30份
白矿油                  20-30份
碳酸钙                  25-35份
EVA                    3-8份
POE                    1-5份
硬脂酸锌                0.1-0.5份，
所述SEBS中苯乙烯和橡胶的比例为31：69；
所述白矿油的粘度比重常数为0.84-0.85；
所述碳酸钙的粒径为1.20-1.90μｍ；
所述EVA中VA含量为18%，所述EVA的熔融指数为2.4-2.6g/10min；
所述POE的熔融指数为1.1-1.3g/10min。
2.根据权利要求1所述的一种热塑性弹性体发泡材料，其特征在于：它由以下重量份的原料组成：
SEBS                   25-30份
白矿油                  25-30份
碳酸钙                  25-30份
EVA                    3-6份
POE                    1-4份
硬脂酸锌                0.1-0.3份。
3.根据权利要求2所述的一种热塑性弹性体发泡材料，其特征在于：它由以下重量份的原料组成：
SEBS                 26份
白矿油                27份
碳酸钙                 28份
EVA                      5份
POE                      3份
硬脂酸锌                 0.2份。
4.如权利要求1-3任一项所述的一种热塑性弹性体发泡材料的制备方法，其特征在于：它包括以下制备步骤：
步骤Ａ：将SEBS倒入充油搅拌桶，边搅拌边充入白矿油，充入白矿油的时间≥45分钟，得到充油料，充油料放置24小时以上；
步骤B：将充油料、EVA、POE加入到配料搅拌桶中，搅拌10分钟以上，再加入碳酸钙和硬脂酸锌，搅拌5分钟以上，搅拌均匀后出料，得到搅拌料；
步骤C：搅拌料经过双螺杆挤出机挤出，再经切粒机进行切粒，即得到一种热塑性弹性体发泡材料。
5.根据权利要求4所述的一种热塑性弹性体发泡材料的制备方法，其特征在于：所述步骤C中双螺杆挤出机的具体工艺参数为：一区温度 120-180℃，二区温度 200-240℃，三区温度200-240℃，四区温度200-240℃，五区温度 200-240℃，六区温度200-240℃，七区温度 160-200℃，八区温度 150-190℃，九区温度 140-180℃，十区温度 140-180℃，模头温度140-180℃。
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