CN105504651A - 一种低密度低气味良触感abs/tpu合金材料及其制备方法 - Google Patents

一种低密度低气味良触感abs/tpu合金材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及ABS/TPU材料技术领域，具体涉及一种低密度低气味良触感ABS/TPU合金材料及其制备方法，它由如下重量份的原料组成：ABS树脂20-40份、TPU树脂10-30份、SEBS树脂5-15份、白矿油5-20份、玻璃微珠10-30份、活性硅藻土5-10份、气味吸附剂0.5-2.0份、润滑剂0.5-1.5份和抗氧剂0.2-0.8份。本发明通过采用上述原料，并严格控制各原料的重量配比，制得的ABS/TPU合金材料密度降低，降低了材料使用成本，同时可回收再利用，性能下降幅度较小；且材料气味小，无油类析出，硬度适中，手触感良好。

Description

一种低密度低气味良触感ABS/TPU合金材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及ABS/TPU材料技术领域，具体涉及一种低密度低气味良触感ABS/TPU合金材料及其制备方法。
背景技术
ABS树脂是五大合成树脂之一，其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良，还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点，容易涂装、着色，还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工，广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域。
TPU名称为热塑性聚氨酯弹性体橡胶。主要分为有聚酯型和聚醚型之分，它硬度范围宽（60HA-85HD）、耐磨、耐油，透明，弹性好，耐低温，耐水解，抗高温和抗氧化，TPU具有极佳的生物相容性、无毒、无过敏反应性、无局部刺激性、无致热源性，因此广泛应用在医疗、卫生等相关产品以及运动、保护器材上。
ABS/TPU合金结合了两者材料的特性，但是应用在医疗卫生与运动器材上存在软硬度不舒适，塑胶气味过重，材料密度偏高，制件偏重等缺陷。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种低密度低气味良触感ABS/TPU合金材料，该ABS/TPU合金材料密度降低，降低了材料使用成本，同时可回收再利用，性能下降幅度较小；且材料气味小，无油类析出，硬度适中，手触感良好。
本发明的另一目的在于提供一种低密度低气味良触感ABS/TPU合金材料的制备方法，该制备方法工艺简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，适合大规模工业化生产。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种低密度低气味良触感ABS/TPU合金材料，它由如下重量份的原料组成：
ABS树脂20-40份
TPU树脂10-30份
SEBS树脂5-15份
白矿油5-20份
玻璃微珠10-30份
活性硅藻土5-10份
气味吸附剂0.5-2.0份
润滑剂0.5-1.5份
抗氧剂0.2-0.8份。
本发明通过采用上述原料，并严格控制各原料的重量配比，制得的ABS/TPU合金材料密度降低，降低了材料使用成本，同时可回收再利用，性能下降幅度较小；且材料气味小，无油类析出，硬度适中，手触感良好。
优选的，它由如下重量份的原料组成：
ABS树脂25-35份
TPU树脂15-25份
SEBS树脂8-12份
白矿油8-16份
玻璃微珠15-25份
活性硅藻土7-9份
气味吸附剂0.6-1.6份
润滑剂0.8-1.2份
抗氧剂0.4-0.6份。
更为优选的，它由如下重量份的原料组成：
ABS树脂30份
TPU树脂20份
SEBS树脂10份
白矿油12份
玻璃微珠20份
活性硅藻土8份
气味吸附剂1.2份
润滑剂1份
抗氧剂0.5份。
优选的，所述ABS树脂为在220℃、10kg测试条件下的熔融指数在7-20g/10min的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。本发明通过采用熔融指数在7-20g/10min的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物作为ABS树脂，具有良好尺寸稳定性，突出的耐冲击性、耐热性、介电性、耐磨性。
优选的，所述白油为15#化妆级白矿油。本发明通过采用15#化妆级白矿油，可以降低材料的硬度，制得的材料硬度适中，手触感良好。
所述玻璃微珠为粒径在30-100μm的中空玻璃微珠。本发明通过采用粒径在30-100μm的中空玻璃微珠，降低材料密度，降低了材料使用成本，同时可回收再利用，性能下降幅度较小。
优选的，所述活性硅藻土为粒径在200-800目的活性硅藻土。本发明通过采用粒径在200-800目的活性硅藻土作为无机气味吸附剂，可以降低材料的气味挥发，材料气味小。
所述气味吸附剂为气味吸附剂PY-88。本发明通过采用有机气味吸附剂PY-88，可以降低材料的气味挥发，材料气味小。
优选的，所述润滑剂为润滑剂TAS和/或乙撑双硬脂酰胺。本发明通过采用上述润滑剂，其润滑效果好，提高了ABS/TPU合金材料的加工性能。更为优选的，所述润滑剂是由润滑剂TAS和乙撑双硬脂酰胺以重量比0.5-1.5:1组成的混合物。
优选的，所述抗氧剂是由抗氧剂1010和抗氧剂168以重量比1:0.8-1.2组成的混合物。本发明通过采用抗氧剂1010和抗氧剂168作为抗氧剂复配使用，并控制其重量比为1:0.8-1.2，其抗氧化效果好，可以延缓或抑制材料氧化过程的进行，从而阻止材料的老化并延长其使用寿命。
本发明的另一目的通过下述技术方案实现：一种低密度低气味良触感ABS/TPU合金材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）按上述重量配比称取ABS树脂、TPU树脂、SEBS树脂、白矿油、玻璃微珠、活性硅藻土、气味吸附剂、润滑剂和抗氧剂；
（2）将白矿油加入SEBS树脂，静置18-32h，使SEBS树脂充分吸收白矿油，得到混合物A；将ABS树脂、TPU树脂、玻璃微珠、活性硅藻土、气味吸附剂、润滑剂和抗氧剂混合均匀，得到混合物B；将混合物A和混合物B混合均匀，得到混合物C；
（3）将上述混合物C通过双螺杆挤出机挤出造粒，制得低密度低气味良触感ABS/TPU合金材料。
本发明的制备方法工艺简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，适合大规模工业化生产。
优选的，所述步骤（3）中，双螺杆挤出机的螺杆长径比为30-50，前段温度为200-230℃，中段温度为190-220℃，机头挤出温度为210-230℃，螺杆转速为250-350r/min。
本发明的有益效果在于：本发明的ABS/TPU合金材料添加中空微珠方式降低材料密度，降低了材料使用成本，同时可回收再利用，性能下降幅度较小；本发明通过添加无机气味吸附剂和有机气味吸附剂复配使用，可以降低材料的气味挥发，材料气味小，无油类析出；本发明通过采用白矿油，可以降低材料硬度，制得的材料硬度适中，手触感良好。
本发明的制备方法工艺简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，适合大规模工业化生产。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种低密度低气味良触感ABS/TPU合金材料，它由如下重量份的原料组成：
ABS树脂20份
TPU树脂10份
SEBS树脂5份
白矿油5份
玻璃微珠10份
活性硅藻土5份
气味吸附剂0.5份
润滑剂0.5份
抗氧剂0.2份。
所述ABS树脂为在220℃、10kg测试条件下的熔融指数在7g/10min的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。
所述白油为15#化妆级白矿油；所述玻璃微珠为粒径在30μm的中空玻璃微珠。
所述活性硅藻土为粒径在200目的活性硅藻土；所述气味吸附剂为气味吸附剂PY-88。
所述润滑剂为润滑剂TAS。
所述抗氧剂是由抗氧剂1010和抗氧剂168以重量比1:0.8组成的混合物。
一种低密度低气味良触感ABS/TPU合金材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）按上述重量配比称取ABS树脂、TPU树脂、SEBS树脂、白矿油、玻璃微珠、活性硅藻土、气味吸附剂、润滑剂和抗氧剂；
（2）将白矿油加入SEBS树脂，静置18-32h，使SEBS树脂充分吸收白矿油，得到混合物A；将ABS树脂、TPU树脂、玻璃微珠、活性硅藻土、气味吸附剂、润滑剂和抗氧剂混合均匀，得到混合物B；将混合物A和混合物B混合均匀，得到混合物C；
（3）将上述混合物C通过双螺杆挤出机挤出造粒，制得低密度低气味良触感ABS/TPU合金材料。
所述步骤（3）中，双螺杆挤出机的螺杆长径比为30，前段温度为200℃，中段温度为190℃，机头挤出温度为210℃，螺杆转速为250r/min。
实施例2
本实施例与上述实施例1的不同之处在于：
一种低密度低气味良触感ABS/TPU合金材料，它由如下重量份的原料组成：
ABS树脂25份
TPU树脂15份
SEBS树脂8份
白矿油8份
玻璃微珠15份
活性硅藻土7份
气味吸附剂0.6份
润滑剂0.8份
抗氧剂0.4份。
所述ABS树脂为在220℃、10kg测试条件下的熔融指数在10g/10min的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。
所述玻璃微珠为粒径在50μm的中空玻璃微珠。
所述活性硅藻土为粒径在400目的活性硅藻土。
所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺。
所述抗氧剂是由抗氧剂1010和抗氧剂168以重量比1:0.9组成的混合物。
所述步骤（3）中，双螺杆挤出机的螺杆长径比为35，前段温度为210℃，中段温度为200℃，机头挤出温度为215℃，螺杆转速为280r/min。
实施例3
本实施例与上述实施例1的不同之处在于：
一种低密度低气味良触感ABS/TPU合金材料，它由如下重量份的原料组成：
ABS树脂30份
TPU树脂20份
SEBS树脂10份
白矿油12份
玻璃微珠20份
活性硅藻土8份
气味吸附剂1.2份
润滑剂1份
抗氧剂0.5份。
所述ABS树脂为在220℃、10kg测试条件下的熔融指数在13g/10min的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。
所述玻璃微珠为粒径在60μm的中空玻璃微珠。
所述活性硅藻土为粒径在500目的活性硅藻土。
所述润滑剂是由润滑剂TAS和乙撑双硬脂酰胺以重量比0.5:1组成的混合物。
所述抗氧剂是由抗氧剂1010和抗氧剂168以重量比1:1组成的混合物。
所述步骤（3）中，双螺杆挤出机的螺杆长径比为40，前段温度为215℃，中段温度为205℃，机头挤出温度为220℃，螺杆转速为300r/min。
实施例4
本实施例与上述实施例1的不同之处在于：
一种低密度低气味良触感ABS/TPU合金材料，它由如下重量份的原料组成：
ABS树脂35份
TPU树脂25份
SEBS树脂12份
白矿油16份
玻璃微珠25份
活性硅藻土9份
气味吸附剂1.6份
润滑剂1.2份
抗氧剂0.6份。
所述ABS树脂为在220℃、10kg测试条件下的熔融指数在16g/10min的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。
所述玻璃微珠为粒径在80μm的中空玻璃微珠。
所述活性硅藻土为粒径在600目的活性硅藻土。
所述润滑剂是由润滑剂TAS和乙撑双硬脂酰胺以重量比1:1组成的混合物。
所述抗氧剂是由抗氧剂1010和抗氧剂168以重量比1:1.1组成的混合物。
所述步骤（3）中，双螺杆挤出机的螺杆长径比为30-50，前段温度为220℃，中段温度为210℃，机头挤出温度为225℃，螺杆转速为320r/min。
实施例5
本实施例与上述实施例1的不同之处在于：
一种低密度低气味良触感ABS/TPU合金材料，它由如下重量份的原料组成：
ABS树脂40份
TPU树脂30份
SEBS树脂15份
白矿油20份
玻璃微珠30份
活性硅藻土10份
气味吸附剂2.0份
润滑剂1.5份
抗氧剂0.8份。
所述ABS树脂为在220℃、10kg测试条件下的熔融指数在20g/10min的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。
所述玻璃微珠为粒径在100μm的中空玻璃微珠。
所述活性硅藻土为粒径在800目的活性硅藻土。
所述润滑剂是由润滑剂TAS和乙撑双硬脂酰胺以重量比1.5:1组成的混合物。
所述抗氧剂是由抗氧剂1010和抗氧剂168以重量比1：1.2组成的混合物。
所述步骤（3）中，双螺杆挤出机的螺杆长径比为30-50，前段温度为230℃，中段温度为220℃，机头挤出温度为230℃，螺杆转速为350r/min。
实施例1-5制得的低密度低气味良触感ABS/TPU合金材料的机械物理性能如表1所示。
表1
从表1可以看出，本发明制得的低密度低气味良触感ABS/TPU合金材料密度降低，降低了材料使用成本，同时可回收再利用，性能下降幅度较小；且材料气味小，无油类析出，硬度适中，手触感良好。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低密度低气味良触感ABS/TPU合金材料，其特征在于：它由如下重量份的原料组成：
ABS树脂20-40份
TPU树脂10-30份
SEBS树脂5-15份
白矿油5-20份
玻璃微珠10-30份
活性硅藻土5-10份
气味吸附剂0.5-2.0份
润滑剂0.5-1.5份
抗氧剂0.2-0.8份。
2.根据权利要求1所述的一种低密度低气味良触感ABS/TPU合金材料，其特征在于：它由如下重量份的原料组成：
ABS树脂25-35份
TPU树脂15-25份
SEBS树脂8-12份
白矿油8-16份
玻璃微珠15-25份
活性硅藻土7-9份
气味吸附剂0.6-1.6份
润滑剂0.8-1.2份
抗氧剂0.4-0.6份。
3.根据权利要求1所述的一种低密度低气味良触感ABS/TPU合金材料，其特征在于：它由如下重量份的原料组成：
ABS树脂30份
TPU树脂20份
SEBS树脂10份
白矿油12份
玻璃微珠20份
活性硅藻土8份
气味吸附剂1.2份
润滑剂1份
抗氧剂0.5份。
4.根据权利要求1所述的一种低密度低气味良触感ABS/TPU合金材料，其特征在于：所述ABS树脂为在220℃、10kg测试条件下的熔融指数在7-20g/10min的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。
5.根据权利要求1所述的一种低密度低气味良触感ABS/TPU合金材料，其特征在于：所述白油为15#化妆级白矿油；所述玻璃微珠为粒径在30-100μm的中空玻璃微珠。
6.根据权利要求1所述的一种低密度低气味良触感ABS/TPU合金材料，其特征在于：所述活性硅藻土为粒径在200-800目的活性硅藻土；所述气味吸附剂为气味吸附剂PY-88。
7.根据权利要求1所述的一种低密度低气味良触感ABS/TPU合金材料，其特征在于：所述润滑剂为润滑剂TAS和/或乙撑双硬脂酰胺。
8.根据权利要求1所述的一种低密度低气味良触感ABS/TPU合金材料，其特征在于：所述抗氧剂是由抗氧剂1010和抗氧剂168以重量比1:0.8-1.2组成的混合物。
9.如权利要求1-8任一项所述的一种低密度低气味良触感ABS/TPU合金材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）按上述重量配比称取ABS树脂、TPU树脂、SEBS树脂、白矿油、玻璃微珠、活性硅藻土、气味吸附剂、润滑剂和抗氧剂；
（2）将白矿油加入SEBS树脂，静置18-32h，使SEBS树脂充分吸收白矿油，得到混合物A；将ABS树脂、TPU树脂、玻璃微珠、活性硅藻土、气味吸附剂、润滑剂和抗氧剂混合均匀，得到混合物B；将混合物A和混合物B混合均匀，得到混合物C；
（3）将上述混合物C通过双螺杆挤出机挤出造粒，制得低密度低气味良触感ABS/TPU合金材料。
10.根据权利要求9所述的一种低密度低气味良触感ABS/TPU合金材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中，双螺杆挤出机的螺杆长径比为30-50，前段温度为200-230℃，中段温度为190-220℃，机头挤出温度为210-230℃，螺杆转速为250-350r/min。
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