CN106009467A - 一种改性sebs热塑弹性材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种改性sebs热塑弹性材料，包括以下重量份数的原料：sebs热塑弹性材料90～100份、石蜡5～10份、滑石粉10～20份、着色剂1～3份、纳米一氧化硅粒子2～6份、抗氧剂1～4份、消泡剂2～6份、防晒剂1～3份、防霉剂2～6份。与现有的技术相比，本发明的有益效果是：本发明具有成本低，产品表面光滑、亲肤，制备工艺简便，科学实用等特点，有效的增强硫化反应的阻聚作用，有效的延长了胶液的凝胶时间；提高了sebs热塑弹性材料的拉伸性能和断裂伸长率，本发明的产品无毒、无异味，同时产品检测达到了食品级的sebs热塑弹性材料标准。

Description

一种改性sebs热塑弹性材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料生产技术领域，特别涉及一种改性sebs热塑弹性材料及其制备方法。
背景技术
热塑性弹性体氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)是结构为聚苯乙烯(S)-聚乙烯(E)/聚丁烯(B)-聚苯乙烯(S)的三嵌段共聚物。三嵌段构型的SEBS的基本性能特征为：在常温下聚苯乙烯嵌段硬而强，与中间的弹性体嵌段不相容，呈相分离状态，聚苯乙烯嵌段通过范德华力作用相成相区，分散于弹性基体相中，并与弹性体嵌段形成物理交联的网络，这种以弹性链段为连续相，聚苯乙烯嵌段为分散相的网络结构赋予了SEBS与传统硫化橡胶相似的弹性体性能。目前SEBS中弹性体嵌段已经完全氢化，使其具有优异的耐候性，对臭氧、紫外线、电弧有良好的耐受性、耐低温性等特点。由于SEBS优良的橡胶弹性、耐候性、耐低温型以及环保性能等，使得SEBS作为相互体材料在许多领域得以应用，如家用电器、体育用品、汽车材料、医疗器械、建筑业等。
然而，由于SEBS是以硬段聚苯乙烯(PS)作为物理交联点来提供体系的弹性恢复特征和力学性能，因此，与传统的硫化橡胶相比，这类弹性体的压缩永久形变、耐热性等相对较差，由于其使用温度上限为PS嵌段的玻璃化转变温度，所以在较高温度下这类弹性体的压缩永久形变性能变得很差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种产品表面光滑、亲肤，拉伸强度大，断裂伸长率高的改性sebs热塑弹性材料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种改性sebs热塑弹性材料，包括以下重量份数的原料：sebs热塑弹性材料90～100份、石蜡5～10份、滑石粉10～20份、着色剂1～3份、纳米一氧化硅粒子2～6份、抗氧剂1～4份、消泡剂2～6份、防晒剂1～3份、防霉剂2～6份。
所述sebs热塑弹性材料为线性的sebs热塑弹性材料，拉伸强度＞4000kN/m，相对密度为0.89～0.92，断裂伸长率＞500％。
所述抗氧剂为烷基多酚类抗氧剂1010、烷基多酚类抗氧剂DLTP和亚磷酸酯类抗氧剂168中的任意一种或者两种的混合物。
所述消泡剂为聚醚硅油消泡剂或硅油乳液消泡剂。
所述防晒剂为2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑。
所述防霉剂为银型无机抗菌剂。
所述纳米一氧化硅粒子尺寸在10～15nm，比表面积为590～690m2/g。
所述滑石粉粒径为800～2500目。
最优选的组份包括以下重量份数的原料：sebs热塑弹性材料100份、石蜡8份、滑石粉15份、着色剂1份、纳米一氧化硅粒子4份、抗氧剂1份、消泡剂4份、防晒剂1份、防霉剂4份。
一种改性sebs热塑弹性材料的制备方法，按照以下步骤完成：
1)原料浸泡调配
a.首先将sebs热塑弹性材料浸泡在水里，常温下浸泡32小时以上；
b.将粉状的sebs热塑弹性材料加入高速混合机中搅拌3～5分钟后加入规定份数的石蜡，再搅拌30min以上，搅拌速度为100转/分钟，得到充油型sebs热塑弹性材料；
c.将滑石粉、着色剂、抗氧剂、消泡剂、防晒剂、防霉剂加入到充油型sebs热塑弹性材料中，在高速混合机种搅拌均匀，然后加入纳米一氧化硅粒子进行混合，得到sebs热塑弹性材料混合物；
2)挤出机开机预热
a.检查模头、定型模、水箱安装是否横平竖直，在同一条水平线上，螺丝固定是否牢固，模头连接线插头必须遵循自上而下、从左到右的顺序；
b.看前后共挤机是否安装到位，连接头紧固是否良好；
c.前后共挤用电必须和模具在同一条生产线上用电，并且共挤机必须在生产线的右边摆放(共挤模具开口在左面的除外)，后共挤电线必须在定型台的下面经过，不得在定型台的门中经过；
d.前三项检查完毕后，打开主机合流芯、温控开关及前共挤机各区温控开关，开始升温；
e.待主机合流芯温度达到140度左右时，再打开主机和后共挤机各区温控开关，开始升温；
f.升温过程中，随时检查各区温度是否上升，电流表工作是否正常，发现温控表无电流或失控现象，立即报告班长，及时处理；
g.前共挤机各区温度达到设定值后，必须延长10分钟之后再开机，主机各区温度达到温度设定值后，可延长5分钟再开机，开机前检查主机同步、主机喂料各旋钮是否归零，前后共挤旋钮是否归零；
3)挤出机开机
a.开机时，有前共挤机的先开前共挤机，开前共挤时，必须缓慢调节旋钮，同时观察有无异常，待前共挤料挤出模头后，观察一切正常后再开主机；开主机时，先开同步，然后快速调节主机旋钮，观察主机各部位有无异常，同时密切关注主机电流大小，当主机电流正常之后，将调配好的sebs热塑弹性材料混合物加入到挤出机内，螺杆加料段温度为150～160℃，打开喂料旋钮，然后缓慢调节同步旋钮，螺杆转速为200～350转/分钟；
b.熔融压缩段温度为190～200℃，均化段温度为200～230℃，口模温度为200～205℃，改性sebs热塑弹性材料从模头挤出后，放在合适的位置以备后用，同时打开主机真空；型坯从模头挤出正常后，打开后共挤机，看其出料是否正常，如果正常把料筒里温度过高的料挤出，然后停机待用；
c.定型台向前移动时，注意后共挤连接电线是否会被共挤机压上造成短路，共挤机是否会被定型台带翻；
d.开机过程中，操作工应每隔30分钟对当班所负责的机器巡视一遍，如有问题及时预防和控制，并随时对成型的型材进行查看，如发现问题及时判断原因，并在最短时间内解决，避免产生更多的废品；
4)停机
a.停机时，先将各区温度关闭，然后关闭喂料电机，主机真空，随后缓慢将主机旋钮调节至零，同步旋钮和喂料旋钮调节至零；
b.将后共挤机旋钮调节至零，关闭定型台各按钮，生产线主电源停电；
5)成型脱模修整
a.将改性sebs热塑弹性材料放置在常温下进行冷却成型，冷却1天以上；
b.将冷却好的改性sebs热塑弹性材料使用脱模剂进行脱模；
c.将脱模后的改性sebs热塑弹性材料表面用滑石粉进行打磨，滑石粉将改性sebs热塑弹性材料的表面变成光滑起来；
5)产品检验以及注意事项
a.料斗内正常料未用完之前，不得示意混料工加入配方料，试料期间，主机料斗必须有专人看护，不得断料；
b.配方料进入主机20分钟后，待试料正常运行时分时段截取2～4个样品，交与质检员，质检员测量产品长度、称重量、待截面、外观等是否在正常范围内，并详细记录操作工艺数据。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
本发明具有成本低，产品表面光滑、亲肤，制备工艺简便，科学实用等特点，有效的增强硫化反应的阻聚作用，有效的延长了胶液的凝胶时间；提高了sebs热塑弹性材料的拉伸性能和断裂伸长率，本发明的产品无毒、无异味，同时产品检测达到了食品级的sebs热塑弹性材料标准。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进一步说明：
实施例一
一种改性sebs热塑弹性材料，包括以下重量份数的原料：sebs热塑弹性材料90份、石蜡5份、滑石粉10份、着色剂2份、纳米一氧化硅粒子2份、抗氧剂2份、消泡剂2份、防晒剂2份、防霉剂2份。
实施例二
一种改性sebs热塑弹性材料，包括以下重量份数的原料：sebs热塑弹性材料100份、石蜡8份、滑石粉15份、着色剂1份、纳米一氧化硅粒子4份、抗氧剂1份、消泡剂4份、防晒剂1份、防霉剂4份。
实施例三
一种改性sebs热塑弹性材料，包括以下重量份数的原料：sebs热塑弹性材料95份、石蜡10份、滑石粉20份、着色剂3份、纳米一氧化硅粒子6份、抗氧剂4份、消泡剂6份、防晒剂3份、防霉剂6份。
上述sebs热塑弹性材料为线性的sebs热塑弹性材料，拉伸强度＞4000kN/m，相对密度为0.89～0.92，断裂伸长率＞500％。
上述抗氧剂为烷基多酚类抗氧剂1010、烷基多酚类抗氧剂DLTP和亚磷酸酯类抗氧剂168中的任意一种或者两种的混合物。
上述消泡剂为聚醚硅油消泡剂或硅油乳液消泡剂。
上述防晒剂为2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑。
上述防霉剂为银型无机抗菌剂。
上述纳米一氧化硅粒子尺寸在10～15nm，比表面积为590～690m2/g。
上述滑石粉粒径为800～2500目。
实施例一、实施例二和实施例三的改性sebs热塑弹性材料的制备方法，按照以下步骤完成：
1)原料浸泡调配
a.首先将sebs热塑弹性材料浸泡在水里，常温下浸泡32小时以上；
b.将粉状的sebs热塑弹性材料加入高速混合机中搅拌3～5分钟后加入规定份数的石蜡，再搅拌30min以上，搅拌速度为100转/分钟，得到充油型sebs热塑弹性材料；
c.将滑石粉、着色剂、抗氧剂、消泡剂、防晒剂、防霉剂加入到充油型sebs热塑弹性材料中，在高速混合机种搅拌均匀，然后加入纳米一氧化硅粒子进行混合，得到sebs热塑弹性材料混合物；
2)挤出机开机预热
a.检查模头、定型模、水箱安装是否横平竖直，在同一条水平线上，螺丝固定是否牢固，模头连接线插头必须遵循自上而下、从左到右的顺序；
b.看前后共挤机是否安装到位，连接头紧固是否良好；
c.前后共挤用电必须和模具在同一条生产线上用电，并且共挤机必须在生产线的右边摆放(共挤模具开口在左面的除外)，后共挤电线必须在定型台的下面经过，不得在定型台的门中经过；
d.前三项检查完毕后，打开主机合流芯、温控开关及前共挤机各区温控开关，开始升温；
e.待主机合流芯温度达到140度左右时，再打开主机和后共挤机各区温控开关，开始升温；
f.升温过程中，随时检查各区温度是否上升，电流表工作是否正常，发现温控表无电流或失控现象，立即报告班长，及时处理；
g.前共挤机各区温度达到设定值后，必须延长10分钟之后再开机，主机各区温度达到温度设定值后，可延长5分钟再开机，开机前检查主机同步、主机喂料各旋钮是否归零，前后共挤旋钮是否归零；
3)挤出机开机
a.开机时，有前共挤机的先开前共挤机，开前共挤时，必须缓慢调节旋钮，同时观察有无异常，待前共挤料挤出模头后，观察一切正常后再开主机；开主机时，先开同步，然后快速调节主机旋钮，观察主机各部位有无异常，同时密切关注主机电流大小，当主机电流正常之后，将调配好的sebs热塑弹性材料混合物加入到挤出机内，螺杆加料段温度为150～160℃，打开喂料旋钮，然后缓慢调节同步旋钮，螺杆转速为200～350转/分钟；
b.熔融压缩段温度为190～200℃，均化段温度为200～230℃，口模温度为200～205℃，改性sebs热塑弹性材料从模头挤出后，放在合适的位置以备后用，同时打开主机真空；型坯从模头挤出正常后，打开后共挤机，看其出料是否正常，如果正常把料筒里温度过高的料挤出，然后停机待用；
c.定型台向前移动时，注意后共挤连接电线是否会被共挤机压上造成短路，共挤机是否会被定型台带翻；
d.开机过程中，操作工应每隔30分钟对当班所负责的机器巡视一遍，如有问题及时预防和控制，并随时对成型的型材进行查看，如发现问题及时判断原因，并在最短时间内解决，避免产生更多的废品；
4)停机
a.停机时，先将各区温度关闭，然后关闭喂料电机，主机真空，随后缓慢将主机旋钮调节至零，同步旋钮和喂料旋钮调节至零；
b.将后共挤机旋钮调节至零，关闭定型台各按钮，生产线主电源停电；
5)成型脱模修整
a.将改性sebs热塑弹性材料放置在常温下进行冷却成型，冷却1天以上；
b.将冷却好的改性sebs热塑弹性材料使用脱模剂进行脱模；
c.将脱模后的改性sebs热塑弹性材料表面用滑石粉进行打磨，滑石粉将改性sebs热塑弹性材料的表面变成光滑起来；
5)产品检验以及注意事项
a.料斗内正常料未用完之前，不得示意混料工加入配方料，试料期间，主机料斗必须有专人看护，不得断料；
b.配方料进入主机20分钟后，待试料正常运行时分时段截取2～4个样品，交与质检员，质检员测量产品长度、称重量、待截面、外观等是否在正常范围内，并详细记录操作工艺数据。
采用GC-MS对样品的邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯进行分析，检测结果是样品中邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯的含量低于0.0003％。
根据欧洲标准，当在塑料材料，玩具和育儿用品的邻苯二甲酸盐的浓度比重大于0.1％时，不得应用作实物或放入其混合物中，玩具或儿童物品中所包含邻苯二甲酸盐的浓度重量大于0.1％时不应投放于市场。
本发明的样品完全符合欧洲标准，适合投入到市场当中。
检测样品的成分含量如下表：
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种改性sebs热塑弹性材料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：sebs热塑弹性材料90～100份、石蜡5～10份、滑石粉10～20份、着色剂1～3份、纳米一氧化硅粒子2～6份、抗氧剂1～4份、消泡剂2～6份、防晒剂1～3份、防霉剂2～6份。
2.根据权利要求1所述的一种改性sebs热塑弹性材料，其特征在于，所述sebs热塑弹性材料为线性的sebs热塑弹性材料，拉伸强度＞4000kN/m，相对密度为0.89～0.92，断裂伸长率＞500％。
3.根据权利要求1所述的一种改性sebs热塑弹性材料，其特征在于，所述抗氧剂为烷基多酚类抗氧剂1010、烷基多酚类抗氧剂DLTP和亚磷酸酯类抗氧剂168中的任意一种或者两种的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种改性sebs热塑弹性材料，其特征在于，所述消泡剂为聚醚硅油消泡剂或硅油乳液消泡剂。
5.根据权利要求1所述的一种改性sebs热塑弹性材料，其特征在于，所述防晒剂为2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑。
6.根据权利要求1所述的一种改性sebs热塑弹性材料，其特征在于，所述防霉剂为银型无机抗菌剂。
7.根据权利要求1所述的一种改性sebs热塑弹性材料，其特征在于，所述纳米一氧化硅粒子尺寸在10～15nm，比表面积为590～690m2/g。
8.根据权利要求1所述的一种改性sebs热塑弹性材料，其特征在于，所述滑石粉粒径为800～2500目。
9.根据权利要求1所述的一种改性sebs热塑弹性材料，其特征在于，最优选的组份包括以下重量份数的原料：sebs热塑弹性材料100份、石蜡8份、滑石粉15份、着色剂1份、纳米一氧化硅粒子4份、抗氧剂1份、消泡剂4份、防晒剂1份、防霉剂4份。
10.根据权利要求1所述的一种改性sebs热塑弹性材料的制备方法，其特征在于，按照以下步骤完成：
1)原料浸泡调配
a.首先将sebs热塑弹性材料浸泡在水里，常温下浸泡32小时以上；
b.将粉状的sebs热塑弹性材料加入高速混合机中搅拌3～5分钟后加入规定份数的石蜡，再搅拌30min以上，搅拌速度为100转/分钟，得到充油型sebs热塑弹性材料；
c.将滑石粉、着色剂、抗氧剂、消泡剂、防晒剂、防霉剂加入到充油型sebs热塑弹性材料中，在高速混合机种搅拌均匀，然后加入纳米一氧化硅粒子进行混合，得到sebs热塑弹性材料混合物；
2)挤出机开机预热
a.检查模头、定型模、水箱安装是否横平竖直，在同一条水平线上，螺丝固定是否牢固，模头连接线插头必须遵循自上而下、从左到右的顺序；
b.看前后共挤机是否安装到位，连接头紧固是否良好；
c.前后共挤用电必须和模具在同一条生产线上用电，并且共挤机必须在生产线的右边摆放(共挤模具开口在左面的除外)，后共挤电线必须在定型台的下面经过，不得在定型台的门中经过；
d.前三项检查完毕后，打开主机合流芯、温控开关及前共挤机各区温控开关，开始升温；
e.待主机合流芯温度达到140度左右时，再打开主机和后共挤机各区温控开关，开始升温；
f.升温过程中，随时检查各区温度是否上升，电流表工作是否正常，发现温控表无电流或失控现象，立即报告班长，及时处理；
g.前共挤机各区温度达到设定值后，必须延长10分钟之后再开机，主机各区温度达到温度设定值后，可延长5分钟再开机，开机前检查主机同步、主机喂料各旋钮是否归零，前后共挤旋钮是否归零；
3)挤出机开机
a.开机时，有前共挤机的先开前共挤机，开前共挤时，必须缓慢调节旋钮，同时观察有无异常，待前共挤料挤出模头后，观察一切正常后再开主机；开主机时，先开同步，然后快速调节主机旋钮，观察主机各部位有无异常，同时密切关注主机电流大小，当主机电流正常之后，将调配好的sebs热塑弹性材料混合物加入到挤出机内，螺杆加料段温度为150～160℃，打开喂料旋钮，然后缓慢调节同步旋钮，螺杆转速为200～350转/分钟；
b.熔融压缩段温度为190～200℃，均化段温度为200～230℃，口模温度为200～205℃，改性sebs热塑弹性材料从模头挤出后，放在合适的位置以备后用，同时打开主机真空；型坯从模头挤出正常后，打开后共挤机，看其出料是否正常，如果正常把料筒里温度过高的料挤出，然后停机待用；
c.定型台向前移动时，注意后共挤连接电线是否会被共挤机压上造成短路，共挤机是否会被定型台带翻；
d.开机过程中，操作工应每隔30分钟对当班所负责的机器巡视一遍，如有问题及时预防和控制，并随时对成型的型材进行查看，如发现问题及时判断原因，并在最短时间内解决，避免产生更多的废品；
4)停机
a.停机时，先将各区温度关闭，然后关闭喂料电机，主机真空，随后缓慢将主机旋钮调节至零，同步旋钮和喂料旋钮调节至零；
b.将后共挤机旋钮调节至零，关闭定型台各按钮，生产线主电源停电；
5)成型脱模修整
a.将改性sebs热塑弹性材料放置在常温下进行冷却成型，冷却1天以上；
b.将冷却好的改性sebs热塑弹性材料使用脱模剂进行脱模；
c.将脱模后的改性sebs热塑弹性材料表面用滑石粉进行打磨，滑石粉将改性sebs热塑弹性材料的表面变成光滑起来；
5)产品检验以及注意事项
a.料斗内正常料未用完之前，不得示意混料工加入配方料，试料期间，主机料斗必须有专人看护，不得断料；
b.配方料进入主机20分钟后，待试料正常运行时分时段截取2～4个样品，交与质检员，质检员测量产品长度、称重量、待截面、外观等是否在正常范围内，并详细记录操作工艺数据。
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