CN103709582A - 牙胶材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种牙胶材料，由以下重量份的组分组成：SEBS，10～20份；聚烯烃，10～20份；乙烯辛烯嵌段型共聚物，50～60份；矿物填料，10～20份；抗氧剂，0.1～0.3份。还提供一种牙胶材料的制备方法。上述牙胶材料及其制备方法中，引入了乙烯辛烯嵌段型共聚物和聚烯烃，由于乙烯辛烯嵌段型共聚物和聚烯烃的热变形温度均较高，且SEBS的耐热温度也较高，能符合牙胶材料蒸煮杀毒，微波杀毒等高温性能要求。由上可知，上述牙胶材料的耐热性较好且不易变形。
Description
技术领域
本发明涉及一种牙胶材料及其制备方法。
背景技术
牙胶又称磨牙棒、固齿器、练齿器。牙胶用于给婴幼儿在长牙齿过程中咬嚼，能锻炼婴幼儿牙齿同时按摩牙龈，缓解出牙疼痛。通过吸吮和咬牙胶，可以促使宝宝的眼、手协调，从而促进智力的发展。
传统的牙胶材料主要以硅胶为主，此外，常用的还有乙烯-醋酸乙烯共聚物（ethylene-vinyl acetate copolymer,EVA）和聚烯烃弹性体（Polyolefin elastomer，POE）等。
硅胶材料有优异的耐高低温性，生理惰性，无毒无味环保，但是硅胶存在加工工艺复杂且难以回收再次利用。造成极大的浪费，对环境造成污染。且硅胶的耐油、耐溶剂性能欠佳。
采用EVA与POE制成的牙胶存在耐热性不好的问题，在高温沸水杀毒，及微波高温消毒的时候容易发生变形。
发明内容
基于此，有必要提供一种耐热性较好且不易变形的牙胶材料及其制备方法。
一种牙胶材料，由以下重量份的组分组成：
在其中一个实施例中，所述乙烯辛烯嵌段型共聚物为陶氏9107、陶氏9007、陶氏9507或陶氏9807。
在其中一个实施例中，所述SEBS为美国科腾G1645、美国科腾G1644、美国科腾G1643、美国科腾G1642或美国科腾G1641。
在其中一个实施例中，所述聚烯烃为均聚PP和共聚PP中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述矿物填料为碳酸钙和白炭黑中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述抗氧剂为（3、5-二叔丁基-4-4羟基苯基）丙酸十八碳酸酯和三（2、4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯中的至少一种。
一种牙胶材料的制备方法，包括步骤：
将10～20重量份的聚烯烃和50～60重量份的乙烯辛烯嵌段型共聚物混合均匀，采用双螺杆挤出机进行塑化、抽真空、挤出、冷却、造粒，干燥，制成改性聚烯烃颗粒；
将10～20份重量份的SEBS、10～20重量份的矿物填料、0.1～0.3重量份的抗氧剂和所述改性聚烯烃颗粒混合，搅拌均匀，得到预混料；及
将所述预混料置于所述双螺杆挤出机中进行塑化、抽真空、挤出、冷却、造粒，干燥，获得所述牙胶材料。
在其中一个实施例中，所述SEBS的热变形温度大于100℃。
在其中一个实施例中，所述聚烯烃的热变形温度大于125℃。
在其中一个实施例中，所述乙烯辛烯嵌段型共聚物的热变形温度大于121℃。
上述牙胶材料中引入了乙烯辛烯嵌段型共聚物和聚烯烃，由于乙烯辛烯嵌段型共聚物和聚烯烃的热变形温度均较高，且SEBS的耐热温度也较高，能符合牙胶材料蒸煮杀毒，微波杀毒等高温性能要求。因而，上述牙胶材料的耐热性较好且不易变形。
附图说明
图1为一实施方式的牙胶材料的制备方法的流程图。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对牙胶材料及其制备方法作详细说明。
一实施方式的牙胶材料，其由如下重量份数的原料组成：
其中，SEBS为以聚苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌段共聚物。具体地，SEBS为无需充油就能直接加工的SEBS。例如，美国科腾公司生产的一款的SEBS。具体地，该SEBS为美国科腾G1645、美国科腾G1644、美国科腾G1643、美国科腾G1642或美国科腾G1641。上述SEBS符合食品及药物管理局（Food and Drug Administration，FDA）的要求。
上述SEBS具有低硬度且无需充油，即有很好的加工性。常规的SEBS在不充油的情况下是很难加工的，若使用常规的SEBS，会引入油类物质，油类物质在高温的水煮和微波杀毒的情况下易析出，存在较大的风险，长期使用会对婴儿造成一定的伤害。而采用上述SEBS可以从根源上避免这种风险。且该SEBS热变形温度可达到100℃。
聚烯烃为均聚PP和共聚PP中的至少一种。聚烯烃为牙胶材料提供刚性及调节硬度作用。该聚烯烃的热变形温度达到125℃以上。
具体的，均聚PP可以为泰国石化的1100NK、台湾李长荣796U或中石化T03S。共聚PP可以为台湾台塑5090T、台湾台塑3080或台湾台塑3015等。
由于乙烯辛烯嵌段型共聚物为采用茂金属催化剂作用下聚合形成嵌段结构，突破了烯烃热塑性弹性体的局限，因此与常规的EVA，POE类牙胶材料相比，耐热性至少提高40℃。乙烯辛烯嵌段型共聚物的热变形温度也达到121℃。且该引入乙烯辛烯嵌段型共聚物使得牙胶材料可以加快加工速度，获得的牙胶材料的抗磨损性能更好。
具体地，乙烯辛烯嵌段型共聚物可以为陶氏9107、陶氏9007、陶氏9507或陶氏9807。
矿物填料在牙胶材料中主要起到补强、提高成品尺寸稳定性作用，可以降低配方成本。
具体地，矿物填料可以碳酸钙和白炭黑中的至少一种。
采用抗氧剂可以防止加工过程中聚合物产生热氧化降解，及延缓成品使用过程中的氧化老化。
具体地，抗氧剂可以为（3、5-二叔丁基-4-4羟基苯基）丙酸十八碳酸酯（抗氧剂1076）和三（2、4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯（抗氧剂168）中的至少一种。
上述牙胶材料中引入了乙烯辛烯嵌段型共聚物和聚烯烃，由于乙烯辛烯嵌段型共聚物和聚烯烃的热变形温度均较高，且SEBS的耐热温度也较高，因而，该牙胶材料具有优良的耐热性能。与常规的POE材料牙胶相比，上述牙胶材料耐热性能性能更佳，更能符合牙胶材料蒸煮杀毒，微波杀毒等高温性能要求，且不易变形且无气味。上述牙胶材料符合国标GB4806.1-94食品用橡胶制品卫生标准要求材料，环保无毒，使用时能确保婴儿的安全。
请参阅图1，一实施方式的牙胶材料制备方法，包括步骤：
S110、将10～20重量份的聚烯烃和50～60重量份的乙烯辛烯嵌段型共聚物混合均匀，采用双螺杆挤出机塑化、抽真空、挤出、冷却、造粒，干燥，制成改性聚烯烃颗粒；
S120、将10～20份重量份的SEBS、10～20重量份的矿物填料、0.1～0.3重量份的抗氧剂和所述改性聚烯烃颗粒混合，搅拌均匀，得到预混料；
S130、将所述预混料置于所述双螺杆挤出机中进行塑化、抽真空、挤出、冷却、造粒，干燥，获得所述牙胶材料。
上述新型环保耐热无气味牙胶材料中引入了改性聚烯烃，其中由于乙烯辛烯嵌段型共聚物（OBC）为采用茂金属催化剂作用下聚合形成嵌段结构，，突破了烯烃热塑性弹性体的局限，因此与常规的EVA，POE类牙胶材料相比，耐热性至少提高40℃，抗磨损性能更好。同时，且上述牙胶材料制备方法的加工速度快，工艺简单，对工艺设备要求低，适合大规模的工业化生产。
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的阐述。
实施例1
1、将20重量份的台湾台塑5090T和50重量份的陶氏9107混合均匀，采用双螺杆挤出机塑化、抽真空、挤出、冷却、造粒，干燥，制成改性聚烯烃颗粒；
2、将20份重量份的科腾G1645、10重量份的白炭黑、0.1重量份的（3、5-二叔丁基-4-4羟基苯基）丙酸十八碳酸酯零、0.1重量份的三（2、4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯和步骤1中的改性聚烯烃颗粒混合，搅拌均匀，得到预混料；
3、将所述预混料置于所述双螺杆挤出机中进行塑化、抽真空、挤出、冷却、造粒，干燥，获得牙胶材料。
实施例2
1、将20重量份的台湾李长荣796U和50重量份的陶氏9007混合均匀，采用双螺杆挤出机塑化、抽真空、挤出、冷却、造粒，干燥，制成改性聚烯烃颗粒；
2、将20份重量份的科腾G1644、10重量份的碳酸钙、0.1重量份的（3、5-二叔丁基-4-4羟基苯基）丙酸十八碳酸酯零、0.1重量份的三（2、4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯和步骤1中的改性聚烯烃颗粒混合，搅拌均匀，得到预混料；
3、将所述预混料置于所述双螺杆挤出机中进行塑化、抽真空、挤出、冷却、造粒，干燥，获得牙胶材料。
实施例3
1、将10重量份的台湾台塑5090T和60重量份的陶氏9507混合均匀，采用双螺杆挤出机塑化、抽真空、挤出、冷却、造粒，干燥，制成改性聚烯烃颗粒；
2、将10份重量份的科腾G1643、20重量份的白炭黑、0.2重量份的（3、5-二叔丁基-4-4羟基苯基）丙酸十八碳酸酯零、0.1重量份的三（2、4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯和步骤1中的改性聚烯烃颗粒混合，搅拌均匀，得到预混料；
3、将所述预混料置于所述双螺杆挤出机中进行塑化、抽真空、挤出、冷却、造粒，干燥，获得牙胶材料。
实施例4
1、将10重量份的台湾李长荣796U和60重量份的陶氏9807混合均匀，采用双螺杆挤出机塑化、抽真空、挤出、冷却、造粒，干燥，制成改性聚烯烃颗粒；
2、将10份重量份的科腾G1642、20重量份的碳酸钙、0.2重量份的（3、5-二叔丁基-4-4羟基苯基）丙酸十八碳酸酯零、0.1重量份的三（2、4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯和步骤1中的改性聚烯烃颗粒混合，搅拌均匀，得到预混料；
3、将所述预混料置于所述双螺杆挤出机中进行塑化、抽真空、挤出、冷却、造粒，干燥，获得牙胶材料。
性能测试
表1为实施例1～4的牙胶材料性能测试数据与常规POE类牙胶的性能测试数据对比结果。
表1
表2为实施例1～4与常规POE类牙胶的其他性能测试结果对比。
表2
表3为基于国标GB4806.1-94食品用橡胶制品卫生标准对实施例3进行测试的结果。
表3
由表1和2可知，上述牙胶材料具有优异的力学性能。通过微波消毒、水煮消毒、清洁测试表明材料具有良好的耐高温性能，弹性回复性能好，成形加工方便，主要性能指标达到或优于传统的POE类牙胶材料。由表3可知，上述牙胶材料符合国标GB4806.1-94食品用橡胶制品卫生标准，采用上述牙胶材料制成的用品能确保婴儿的安全。
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 (10)
1.一种牙胶材料，其特征在于，由以下重量份的组分组成：
2.根据权利要求1所述的牙胶材料，其特征在于，所述乙烯辛烯嵌段型共聚物为陶氏9107、陶氏9007、陶氏9507或陶氏9807。
3.根据权利要求1所述的牙胶材料，其特征在于，所述SEBS为美国科腾G1645、美国科腾G1644、美国科腾G1643、美国科腾G1642或美国科腾G1641。
4.根据权利要求1所述的牙胶材料，其特征在于，所述聚烯烃为均聚PP和共聚PP中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的牙胶材料，其特征在于，所述矿物填料为碳酸钙和白炭黑中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的牙胶材料，其特征在于，所述抗氧剂为（3、5-二叔丁基-4-4羟基苯基）丙酸十八碳酸酯和三（2、4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯中的至少一种。
7.一种牙胶材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：
将10～20重量份的聚烯烃和50～60重量份的乙烯辛烯嵌段型共聚物混合均匀，采用双螺杆挤出机进行塑化、抽真空、挤出、冷却、造粒，干燥，制成改性聚烯烃颗粒；
将10～20份重量份的SEBS、10～20重量份的矿物填料、0.1～0.3重量份的抗氧剂和所述改性聚烯烃颗粒混合，搅拌均匀，得到预混料；及
将所述预混料置于所述双螺杆挤出机中进行塑化、抽真空、挤出、冷却、造粒，干燥，获得所述牙胶材料。
8.根据权利要求7所述的牙胶材料，其特征在于，所述SEBS的热变形温度大于100℃。
9.根据权利要求7所述的牙胶材料，其特征在于，所述聚烯烃的热变形温度大于125℃。
10.根据权利要求7所述的牙胶材料，其特征在于，所述乙烯辛烯嵌段型共聚物的热变形温度大于121℃。
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