CN105694484A - 一种热塑性弹性体tpe发泡母料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种热塑性弹性体TPE发泡母料及其制备方法，属于化工新材料领域。一种热塑性弹性体TPE发泡母料，由以下原料按以下重量配比配制而成：苯乙烯丁二烯嵌段共聚物10-30份、乙烯辛烯嵌段共聚物10-30份、白油30-80份、微球发泡剂20-80份、化学发泡剂10-50份、润滑剂1-3份以及分散剂1-3份。本发明还提供一种热塑性弹性体TPE发泡母料的制备方法，制备的该热塑性弹性体TPE发泡母料模量高，泡孔细密均匀，且密度可调。

Description

一种热塑性弹性体TPE发泡母料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种热塑性弹性体TPE发泡母料及其制备方法，属于化工新材料领域。
背景技术
热塑性弹性体(Thermoplasticelastomer，TPE)通常是弹性模数较低的弹性材料，在室温条件下可被反复拉伸至原来长度的两倍以上，并具有在应力消除后几乎完全恢复至其原来长度的能力。
热塑性弹性体TPE是一种具有橡胶的高弹性，高强度，高回弹性，又具有可注塑加工的特征，具有环保无毒安全，硬度范围广，触感柔软，耐候性，抗疲劳性和耐温性，加工性能优越，无须硫化，可以循环使用降低成本，既可以二次注塑成型，与PP、PE、PC、PS、ABS等基体材料包覆粘合，也可以单独成型。目前，热塑性弹性体广泛应用于电子电器、通讯、汽车及制鞋等各大领域。
轻质、舒适，环保是热塑性弹性体的发展趋势。目前国内热塑性弹性体的发泡主要是通过物理发泡和化学发泡两种方法去实现。物理发泡材料生产工艺复杂，生产设备要求较高，成本高。而化学发泡主要的粉状剂型，发泡成型中关于气泡的质量问题多是因为发泡剂分散不均匀造成的，同时所产生的粉尘污染也给环境带来了影响。发泡母料的开发，不仅解决了发泡剂在基体中的分散，也能解决了粉尘飞扬、剂量误差等问题，简化了生产工艺，提高了产品质量。
另外，在公告号为CN101245170的中国专利文献中公开了一种热塑性弹性体鞋材及其制备方法，其中，公开了一种热塑性弹性体鞋材母粒及其制备方法，具体配比如下：
PSBS90-110重量份、
环烷油90-110重量份、
聚乙烯25-35重量份、
碳酸钙25-35重量份、
AC发泡剂0.001-0.004重量份、
色料0.01-0.5重量份、
局部交联剂0.01-0.5重量份。
其中，所述PSBS为极性SBS，所述极性化SBS为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯的接枝共聚物，接枝物为烯基吡啶。
但是采用该热塑性弹性体鞋材母粒制造的鞋材抗拉力不够，粘着力不够，抗拉伸强度较差，不够耐磨，止滑性差，硬度较高，回弹性差，没有橡胶质感，用途上只适合用作鞋垫，并不适合做鞋大底。
该热塑性弹性体实际是一种EVA改性体，其压缩歪较高，弹性性能甚至不如EVA，适用范围窄，只适合作为鞋垫，无法做成中底，特别是加入聚乙烯后，粘合性能变差，而且生产工艺复杂，产品属于一次性材料，无法回收利用。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种热塑性弹性体TPE发泡母料，该热塑性弹性体TPE发泡母料模量高，泡孔细密均匀，且密度可调。
本发明还提供一种热塑性弹性体TPE发泡母料的制备方法。
本发明的技术方案如下：
方案一
一种热塑性弹性体TPE发泡母料，由以下原料按以下重量配比配制而成：
苯乙烯丁二烯嵌段共聚物SBS10-30份
乙烯辛烯嵌段共聚物POE10-30份
白油30-80份
微球发泡剂20-80份
化学发泡剂10-50份
润滑剂1-3份
分散剂1-3份
所述的乙烯辛烯嵌段共聚物POE为乙烯-辛烯及乙烯-丁烯的共聚物。
所述微球发泡剂包括聚合物壳体及其包裹的发泡体系，所述聚合物壳体包括丙烯酸酯共聚合物，所述包裹的发泡体系为乙烷、丙烷、丙烯、异丁烷、正戊烷以及异戊烷的一种或几种混合物。
所述化学发泡剂为偶氮二甲酰胺，偶氮二异丁腈，4,4'-氧代双苯磺酰肼，对甲苯磺酰氨基酸，碳酸氢钠，碳酸氢氨的一种或几种混合物。所述二苯磺酰肼醚的别名为4,4'-氧代双苯磺酰肼或者对,对'-氧化双苯磺酰肼；其英文名为4,4'-Oxy-bis(benzenesulfonylhydrazide),即发泡剂OBSH。
所述润滑剂为石蜡，聚乙烯蜡和硬脂酸的一种或几种混合物。
所述分散剂是乙撑双硬脂酸酰胺，硬脂酸锌，滑石粉，钛白粉的一种或几种混合物。
方案二
一种制备热塑性弹性体TPE发泡母料的方法，包括以下依序进行的步骤：
（1）先称取苯乙烯丁二烯嵌段共聚物SBS10-30份放置在搅拌机中，缓缓加入白油30-80份，搅拌15-30分钟；
（2）加入乙烯辛烯嵌段共聚物POE10-30份，再搅拌4-6分钟；
（3）随后加入微球发泡剂20-80份、化学发泡剂10-50份、润滑剂1-3份及分散剂1-3份，搅拌15-30分钟，出料；
（4）再经双阶挤出机造粒，挤出温度70-150℃，即可得TPE发泡母料。本发明的一种热塑性弹性体TPE发泡母料的发明原理如下：
本发明具有如下有益效果：
（1）本发明的所述一种热塑性弹性体TPE发泡母料的制备方法，由包含如下重量份的组分加入到混合机中搅拌均匀，经双阶挤出机挤出造粒制备而成。该母粒分散性能好，相容度高，适用于烯烃类弹性体的SBS、SEBS、TPV、EVA、TPEE，TPU等材料的挤出发泡成型。所得产品泡孔均匀，细致，密度小。既保持弹性体原有的高弹性，又保有原来的物性，如抗拉强度，抗撕裂性能、止滑性、压缩变形，耐磨性，可回收利用，绿色环保。制品表面光洁，细滑，平整好，外观品质良好。
（2）本发明所用载体或基体本身具有高弹性和良好的吸纳包裹油性，分散性强，所以对发泡体有它好的相容性，且提高制品的强度和韧性、弹性。
具体实施方式
一种热塑性弹性体TPE发泡母料，由以下原料按以下重量配比配制而成：
苯乙烯丁二烯嵌段共聚物SBS10-30份
乙烯辛烯嵌段共聚物POE10-30份
白油30-80份
微球发泡剂20-80份
化学发泡剂10-50份
润滑剂1-3份
分散剂1-3份。
所述的POE是一种乙烯-辛烯及乙烯-丁烯的共聚物。是一种即柔软又强韧的弹性体，与其他烯烃材质有很好地相容性，并有效改良其耐磨性及耐冲击性，具有优越耐候性，抗老化性，压缩歪低，并可回收利用。
优选的，所述聚烯烃聚性体POE为陶氏化学公司开发的POE。
所述SBS是一种苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，吸收性强，与其它烯烃材质相容性强，易于分散。
所述微球发泡剂由聚合物壳体及其包裹的发泡体系构成，所述微球发泡剂的聚合物壳体由丙烯酸酯共聚合物构成，所述微球发泡剂中包裹的发泡体系为乙烷、丙烷、丙烯、异丁烷、正戊烷以及异戊烷的一种或几种混合物。
所述化学发泡剂选自偶氮二甲酰胺，偶氮二异丁腈，4,4'-氧代双苯磺酰肼，对甲苯磺酰氨基酸，碳酸氢钠，碳酸氢氨的一种或几种混合物。
所述润滑剂选自石蜡，聚乙烯蜡和硬脂酸的一种或几种混合物。
所述分散剂是乙撑双硬脂酸酰胺，硬脂酸锌，滑石粉，钛白粉的一种或几种混合物。
一种制备热塑性弹性体TPE发泡母料的方法，工艺如下：
按上述配比比例先称取苯乙烯丁二烯嵌段共聚物SBS放置在搅拌机中，缓缓加入白油，搅拌15-30分钟，加入乙烯辛烯嵌段共聚物POE，再搅拌4-6分钟，随后加入微球发泡剂、化学发泡剂、润滑剂及分散剂，搅拌15-30分钟，出料，再经双阶挤出机造粒，挤出温度70-150℃，即可得TPE发泡母料。
实施例1
一种热塑性弹性体TPE发泡母料，由以下原料按以下重量配比配制而成：
苯乙烯丁二烯嵌段共聚物SBS20份
乙烯辛烯嵌段共聚物POE20份
白油55份
微球发泡剂50份
化学发泡剂30份
润滑剂2份
分散剂2份。
一种制备热塑性弹性体TPE发泡母料的方法，工艺如下：
按上述配比比例先称取苯乙烯丁二烯嵌段共聚物SBS放置在搅拌机中，缓缓加入白油，搅拌25分钟，加入乙烯辛烯嵌段共聚物POE，再搅拌5分钟，随后加入微球发泡剂、化学发泡剂、润滑剂及分散剂，搅拌20分钟，出料，再经双阶挤出机造粒，挤出温度110℃，即可得TPE发泡母料。
实施例2
一种热塑性弹性体TPE发泡母料，由以下原料按以下重量配比配制而成：
苯乙烯丁二烯嵌段共聚物SBS10份
乙烯辛烯嵌段共聚物POE30份
白油30份
微球发泡剂80份
化学发泡剂50份
润滑剂3份
分散剂3份。
一种制备热塑性弹性体TPE发泡母料的方法，工艺如下：
按上述配比比例先称取苯乙烯丁二烯嵌段共聚物SBS放置在搅拌机中，缓缓加入白油，搅拌15分钟，加入乙烯辛烯嵌段共聚物POE，再搅拌4分钟，随后加入微球发泡剂、化学发泡剂、润滑剂及分散剂，搅拌15分钟，出料，再经双阶挤出机造粒，挤出温度70℃，即可得TPE发泡母料。
实施例3
一种热塑性弹性体TPE发泡母料，由以下原料按以下重量配比配制而成：
苯乙烯丁二烯嵌段共聚物SBS30份
乙烯辛烯嵌段共聚物POE10份
白油80份
微球发泡剂20份
化学发泡剂10份
润滑剂1份
分散剂3份。
一种制备热塑性弹性体TPE发泡母料的方法，工艺如下：
按上述配比比例先称取苯乙烯丁二烯嵌段共聚物SBS放置在搅拌机中，缓缓加入白油，搅拌30分钟，加入乙烯辛烯嵌段共聚物POE，再搅拌6分钟，随后加入微球发泡剂、化学发泡剂、润滑剂及分散剂，搅拌30分钟，出料，再经双阶挤出机造粒，挤出温度120℃，即可得TPE发泡母料。
实施例4
一种热塑性弹性体TPE发泡母料，由以下原料按以下重量配比配制而成：
苯乙烯丁二烯嵌段共聚物SBS10份
乙烯辛烯嵌段共聚物POE10份
白油30份
微球发泡剂20份
化学发泡剂10份
润滑剂1份
分散剂1份。
一种制备热塑性弹性体TPE发泡母料的方法，工艺如下：
按上述配比比例先称取苯乙烯丁二烯嵌段共聚物SBS放置在搅拌机中，缓缓加入白油，搅拌15分钟，加入乙烯辛烯嵌段共聚物POE，再搅拌4分钟，随后加入微球发泡剂、化学发泡剂、润滑剂及分散剂，搅拌15分钟，出料，再经双阶挤出机造粒，挤出温度70℃，即可得TPE发泡母料。
实施例5
一种热塑性弹性体TPE发泡母料，由以下原料按以下重量配比配制而成：
苯乙烯丁二烯嵌段共聚物SBS30份
乙烯辛烯嵌段共聚物POE30份
白油80份
微球发泡剂80份
化学发泡剂50份
润滑剂3份
分散剂3份。
一种制备热塑性弹性体TPE发泡母料的方法，工艺如下：
按上述配比比例先称取苯乙烯丁二烯嵌段共聚物SBS放置在搅拌机中，缓缓加入白油，搅拌30分钟，加入乙烯辛烯嵌段共聚物POE，再搅拌6分钟，随后加入微球发泡剂、化学发泡剂、润滑剂及分散剂，搅拌30分钟，出料，再经双阶挤出机造粒，挤出温度150℃，即可得TPE发泡母料。
实施例6
一种热塑性弹性体TPE发泡母料，由以下原料按以下重量配比配制而成：
苯乙烯丁二烯嵌段共聚物SBS25份
乙烯辛烯嵌段共聚物POE25份
白油60份
微球发泡剂60份
化学发泡剂40份
润滑剂3份
分散剂1份。
一种制备热塑性弹性体TPE发泡母料的方法，工艺如下：
按上述配比比例先称取苯乙烯丁二烯嵌段共聚物SBS放置在搅拌机中，缓缓加入白油，搅拌15-30分钟，加入乙烯辛烯嵌段共聚物POE，再搅拌4-6分钟，随后加入微球发泡剂、化学发泡剂、润滑剂及分散剂，搅拌15-30分钟，出料，再经双阶挤出机造粒，挤出温度70-150℃，即可得TPE发泡母料。
在以上的各实施例中，所述的POE是一种乙烯-辛烯及乙烯-丁烯的共聚物。
优选的，所述聚烯烃聚性体POE为陶氏化学公司开发的POE。
所述SBS是一种苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。
所述微球发泡剂由聚合物壳体及其包裹的发泡体系构成，所述微球发泡剂的聚合物壳体由丙烯酸酯共聚合物构成，所述微球发泡剂中包裹的发泡体系为乙烷、丙烷、丙烯、异丁烷、正戊烷以及异戊烷的一种或几种混合物。
所述化学发泡剂选自偶氮二甲酰胺，偶氮二异丁腈，二苯磺酰肼醚，对甲苯磺酰氨基酸，碳酸氢钠，碳酸氢氨的一种或几种混合物。所述二苯磺酰肼醚的别名为4,4'-氧代双苯磺酰肼或者对,对'-氧化双苯磺酰肼；其英文名为4,4'-Oxy-bis(benzenesulfonylhydrazide),即发泡剂OBSH。
所述润滑剂选自石蜡，聚乙烯蜡和硬脂酸的一种或几种混合物。
所述分散剂是乙撑双硬脂酸酰胺，硬脂酸锌，滑石粉，钛白粉的一种或几种混合物。
本发明各实施例的热塑性弹性体TPE发泡母料的实验数据如下：
如上表的内容所示：本发明中各实施例所制备的热塑性弹性体TPE发泡母料不仅发泡倍率高，而且泡孔细密均匀，且密度可调。
将各实施例所制备的热塑性弹性体TPE发泡母料制备发泡材料，实验数据如下：
如上表的内容所示：将各实施例制备的热塑性弹性体TPE发泡母料制备所得的发泡材料产品密度较小，轻质。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种热塑性弹性体TPE发泡母料，其特征在于：由以下原料按以下重量配比配制而成：
苯乙烯丁二烯嵌段共聚物SBS10-30份
乙烯辛烯嵌段共聚物POE10-30份
白油30-80份
微球发泡剂20-80份
化学发泡剂10-50份
润滑剂1-3份
分散剂1-3份。
2.根据权利要求1所述的热塑性弹性体TPE发泡母料，其特征在于：所述的乙烯辛烯嵌段共聚物POE为乙烯-辛烯及乙烯-丁烯的共聚物。
3.根据权利要求2所述的热塑性弹性体TPE发泡母料，其特征在于：所述微球发泡剂包括聚合物壳体及其包裹的发泡体系，所述聚合物壳体包括丙烯酸酯共聚合物，所述包裹的发泡体系为乙烷、丙烷、丙烯、异丁烷、正戊烷以及异戊烷的一种或几种混合物。
4.根据权利要求3所述的热塑性弹性体TPE发泡母料，其特征在于：所述化学发泡剂为偶氮二甲酰胺，偶氮二异丁腈，二苯磺酰肼醚，对甲苯磺酰氨基酸，碳酸氢钠，碳酸氢氨的一种或几种混合物。
5.根据权利要求4所述的热塑性弹性体TPE发泡母料，其特征在于：所述润滑剂为石蜡，聚乙烯蜡和硬脂酸的一种或几种混合物。
6.根据权利要求5所述的热塑性弹性体TPE发泡母料，其特征在于：所述分散剂是乙撑双硬脂酸酰胺，硬脂酸锌，滑石粉，钛白粉的一种或几种混合物。
7.一种用于制备权利要求1-6中任一项所述的热塑性弹性体TPE发泡母料的制备方法，其特征在于：它包括以下依序进行的步骤：
（1）先称取苯乙烯丁二烯嵌段共聚物SBS10-30份放置在搅拌机中，缓缓加入白油30-80份，搅拌15-30分钟；
（2）加入乙烯辛烯嵌段共聚物POE10-30份，再搅拌4-6分钟；
（3）随后加入微球发泡剂20-80份、化学发泡剂10-50份、润滑剂1-3份及分散剂1-3份，搅拌15-30分钟，出料；
（4）再经双阶挤出机造粒，挤出温度70-150℃，即可得TPE发泡母料。
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