CN106221111B - 一种多功能防蚊热塑性弹性体 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多功能防蚊热塑性弹性体，包括下列重量份组成：SEPS：25～40份；SEBS：55～75份；聚烯烃：20～50份；甲基乙烯基醚‑马来酸酐共聚物：35～50份；马来酸酐‑邻苯二甲酸酐‑二乙二醇聚合物：25～45；防蚊组分：1～30份其他助剂：0～10份。本发明制备的热塑性弹性体具有较好的驱蚊效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种高分子材料，更具体的说是涉及一种多功能防蚊热塑性弹性体。
背景技术
热塑性弹性体TPE/TPR，又称人造橡胶或合成橡胶。其产品既具备传统交联硫化橡胶的高弹性、耐老化、耐油性各项优异性能，同时又具备普通塑料加工方便、加工方式广的特点。可采用注塑、挤出、吹塑等加工方式生产，水口边角粉碎后100%直接二次使用。既简化加工过程，又降低加工成本，因此热塑性弹性体TPE/TPR材料已成为取代传统橡胶的最新材料，其环保、无毒、手感舒适、外观精美，使产品更具创意。因此也是一支更具人性化、高品位的新型合成材料，也是世界化标准性环保材料
同时，现阶段中，驱蚊材料日益盛行，但是大多都是硅胶材质。但是在很多领域上，硅胶并不适用，但是现有技术中并没有具有驱蚊效果的热塑性弹性体。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供：
一种多功能防蚊热塑性弹性体，其特征在于：包括下列重量份组成：
SEPS:25~40份；
SEBS:55~75份；
聚烯烃：20~50份；
甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物：35~50份；
马来酸酐-邻苯二甲酸酐-二乙二醇聚合物：25~45；
防蚊组分：1~30份
其他助剂：0~10份。
作为本发明的进一步改进：
所述驱蚊组分包括下列重量份组成：
驱蚊剂10份和载体50份，
所述驱蚊剂为拟除虫菊酯或植物提取物中至少一种。
作为本发明的进一步改进：
所述拟除虫菊酯选自溴氰菊酯、三氟氯氰菊酯、氯氰菊酯、右旋苯醚菊酯和氯菊酯中的一种或其混合物。
作为本发明的进一步改进：
所述驱蚊剂包括下列重量份组成：
拟除虫菊酯：10~15份；
植物提取物：5~15份；
稳定剂：0.1~5份；
作为本发明的进一步改进：
所述植物提取物为：香茅油、桉叶油、柠檬油、橘皮油、檀香油、玫瑰 精油、茉莉精油、米兰花精油、夜来香精油、薄荷精油、中的一种或几种。
作为本发明的进一步改进：
所述稳定剂为特丁基对苯二酚、抗坏血酸钠、海藻酸钠中至少一种。
作为本发明的进一步改进：
所述载体包括下列重量份组成：
羟丙基甘油双淀粉：30份；
羟丙基-BETA-环糊精：15份；
BETA-环糊精：10份；
2-羟基乙基醚：3份；
壳聚糖：5份。
作为本发明的进一步改进：
所述防蚊组分的制备方法为：
将载体、驱蚊剂充分混合，喷雾干燥制得粉末，即为所述驱蚊组合物微胶囊。
作为本发明的进一步改进：
步骤一：将SEPS、SEBS、聚烯烃、甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物、马来酸酐-邻苯二甲酸酐-二乙二醇聚合物进行称重并在混合器内充分搅拌，搅拌时间5～10分钟，升温至50℃，搅拌速度1000 转/分；
步骤二：将防蚊组分和其他助剂添加到上述混合物内再次搅拌，搅拌时间6～8分钟，搅拌温度60℃～75℃，搅拌速度500 转/分
步骤三：冷却，停止搅拌并自然冷却到常温；
步骤四：将冷却后的上述混合物通过反应型双螺杆挤出机挤出，机筒温度为150℃～280℃，模头温度为180℃～250℃；
步骤五：切粒。
作为本发明的进一步改进：所述其他助剂为爽滑剂、软化剂、抗菌剂中至少一种，所述爽滑剂为油酸酰胺与芥酸酰胺中至少一种，所述软化剂为石蜡，所述抗菌剂为沸石银。
在整个材料中，以SEPS和SEBS作为混合载体使用。SEBS具有优异的耐老化性能，既具有可塑性，又具有高弹性，无需硫化即可加工使用，边角料可重使用，广泛用于生产高档弹性体、塑料改性、胶粘剂、润滑油增粘剂、电线电缆的填充料和护套料等。SEBS具有良好的耐候性、耐热性、耐压缩变形性和优异的力学性能,而以SEPS为基础的苯乙烯热塑性弹性体同样具有柔韧性和高性。SEPS和SEBS在同样的相对分子质量和苯乙烯的含量时的机械性能相比较，SEPS有较低的模量、拉伸强度，而伸长率相对较高，通过两者的在性能上的互补，从而在力学性能上达到正常使用的要求。
另外通过聚烯烃的加入，聚烯烃优选聚丁二烯、聚乙烯、聚丙烯中至少一种。主要是为了增强热塑性弹性体的柔性，聚烯烃为典型的柔性链段，相对于带有苯环的SEBS和SEPS来说，其柔性较好，因此，与SEBS和SEPS聚合在一起，以提高整体柔性。在这里，一般选用支链较少的聚烯烃，若支链较多，反而会造成大分子链段在移动时，其阻力变大，分子间位移困难，从而使得柔性下降。同时也不易使用链段较长的聚烯烃，若链段较长，会造成其柔性过大，造成整个材料的流动性增加，但是相应的弹性模量减少，难以固化，因此，在此处特别优选聚丁二烯、聚乙烯、聚丙烯中至少一种。由于聚丁二烯、聚乙烯、聚丙烯的支链较少，并且单体链段也相应较短，易于控制整体热塑性弹性体的柔性。
甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物和马来酸酐-邻苯二甲酸酐-二乙二醇聚合物作为相容剂加入到整个体系中，首先，相容剂的加入能够使得SEBS和SEPS相互更容易发生交联，同时也更加容易发生混合，使得混合度更加均匀。
特别是甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物和马来酸酐-邻苯二甲酸酐-二乙二醇聚合物在作为相容剂的同时，还能够防蚊组分结合，使得驱蚊组分在分子间作用力的作用下，更好地锁定在整个材料中，避免了防蚊组分的流失。
在驱蚊剂的选用上，选用拟除虫菊酯或植物提取物中至少一种， 拟除虫菊酯或植物提取物都能够起到驱蚊防蚊的效果。特别是当拟除虫菊酯与植物提取物复配使用时，能够起到更好地效果，同时加入少量稳定剂，能够起到稳定植物提取物的效果，放置植物提取物发生变质在稳定剂的选择上选用特丁基对苯二酚、抗坏血酸钠、海藻酸钠中至少一种，三者都能够起到较好的稳定效果，保证驱蚊剂的有效性。
将防蚊组分制成微胶囊能够起到缓慢释放的效果，在微胶囊载体的选用羟丙基甘油双淀粉、羟丙基-BETA-环糊精、BETA-环糊精、2-羟基乙基醚、壳聚糖的混合物，羟丙基甘油双淀粉具有对拟除虫菊酯和植物提取物良好的相容性的效果，能够充分地与拟除虫菊酯和植物提取物结合，防止有效成分流失。另外，羟丙基-BETA-环糊精、BETA-环糊精具有较好的稳定性，能够提高拟除虫菊酯和植物提取物的稳定性，在具有载体作用的同时，能够提高整体的稳定性。而2-羟基乙基醚、壳聚糖的加入主要用来调节整个微胶囊的粘度，使得整体不会松散也不会太过于硬实。
综上所述，本发明得到的热塑性弹性体，能够达到较好的驱蚊效果。
具体实施方式
实施例一：
SEPS:25份；
SEBS:65份；
聚丁二烯：50份；
甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物：40份；
马来酸酐-邻苯二甲酸酐-二乙二醇聚合物：25份；
防蚊组分：5
所述驱蚊组分包括下列重量份组成：
溴氰菊酯10份和载体50份，
所述载体包括下列重量份组成：
羟丙基甘油双淀粉：30份；
羟丙基-BETA-环糊精：15份；
BETA-环糊精：10份；
2-羟基乙基醚：3份；
壳聚糖：5份。
将载体、驱蚊剂充分混合，喷雾干燥制得粉末，即为所述驱蚊组合物微胶囊。
步骤一：将SEPS、SEBS、聚烯烃、甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物、马来酸酐-邻苯二甲酸酐-二乙二醇聚合物进行称重并在混合器内充分搅拌，搅拌时间5～10分钟，升温至50℃，搅拌速度1000 转/分；
步骤二：将防蚊组分和其他助剂添加到上述混合物内再次搅拌，搅拌时间6～8分钟，搅拌温度60℃～75℃，搅拌速度500 转/分
步骤三：冷却，停止搅拌并自然冷却到常温；
步骤四：将冷却后的上述混合物通过反应型双螺杆挤出机挤出，机筒温度为150℃～280℃，模头温度为180℃～250℃；
步骤五：切粒。
实施例二：
SEPS:30份；
SEBS:75份；
聚乙烯：35份；
甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物：35份；
马来酸酐-邻苯二甲酸酐-二乙二醇聚合物：35份；
防蚊组分：5；
所述驱蚊组分包括下列重量份组成：
三氟氯氰菊酯10份和载体50份，
所述载体包括下列重量份组成：
羟丙基甘油双淀粉：30份；
羟丙基-BETA-环糊精：15份；
BETA-环糊精：10份；
2-羟基乙基醚：3份；
壳聚糖：5份。
将载体、驱蚊剂充分混合，喷雾干燥制得粉末，即为所述驱蚊组合物微胶囊。
步骤一：将SEPS、SEBS、聚烯烃、甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物、马来酸酐-邻苯二甲酸酐-二乙二醇聚合物进行称重并在混合器内充分搅拌，搅拌时间5～10分钟，升温至50℃，搅拌速度1000 转/分；
步骤二：将防蚊组分和其他助剂添加到上述混合物内再次搅拌，搅拌时间6～8分钟，搅拌温度60℃～75℃，搅拌速度500 转/分
步骤三：冷却，停止搅拌并自然冷却到常温；
步骤四：将冷却后的上述混合物通过反应型双螺杆挤出机挤出，机筒温度为150℃～280℃，模头温度为180℃～250℃；
步骤五：切粒。
实施例三：
SEPS:40份；
SEBS:55份；
聚乙烯：20份；
甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物：50份；
马来酸酐-邻苯二甲酸酐-二乙二醇聚合物：45份；
防蚊组分：10；
所述驱蚊组分包括下列重量份组成：
驱蚊剂10份和载体50份，
驱蚊剂由质量比1:1:1的薄荷精油、橘皮油、檀香油组成；
所述载体包括下列重量份组成：
羟丙基甘油双淀粉：30份；
羟丙基-BETA-环糊精：15份；
BETA-环糊精：10份；
2-羟基乙基醚：3份；
壳聚糖：5份。
将载体、驱蚊剂充分混合，喷雾干燥制得粉末，即为所述驱蚊组合物微胶囊。
步骤一：将SEPS、SEBS、聚烯烃、甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物、马来酸酐-邻苯二甲酸酐-二乙二醇聚合物进行称重并在混合器内充分搅拌，搅拌时间5～10分钟，升温至50℃，搅拌速度1000 转/分；
步骤二：将防蚊组分和其他助剂添加到上述混合物内再次搅拌，搅拌时间6～8分钟，搅拌温度60℃～75℃，搅拌速度500 转/分
步骤三：冷却，停止搅拌并自然冷却到常温；
步骤四：将冷却后的上述混合物通过反应型双螺杆挤出机挤出，机筒温度为150℃～280℃，模头温度为180℃～250℃；
步骤五：切粒。
实施例四：
SEPS:40份；
SEBS:55份；
聚乙烯：20份；
甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物：50份；
马来酸酐-邻苯二甲酸酐-二乙二醇聚合物：45份；
防蚊组分：10；
所述驱蚊组分包括下列重量份组成：
驱蚊剂10份和载体50份，
所述驱蚊剂包括下列重量份组成：
氯菊酯：10份；
质量比1:1:1的薄荷精油、橘皮油、檀香油混合物：10份；
特丁基对苯二酚：0.1~5份；
所述载体包括下列重量份组成：
羟丙基甘油双淀粉：30份；
羟丙基-BETA-环糊精：15份；
BETA-环糊精：10份；
2-羟基乙基醚：3份；
壳聚糖：5份。
将载体、驱蚊剂充分混合，喷雾干燥制得粉末，即为所述驱蚊组合物微胶囊。
步骤一：将SEPS、SEBS、聚烯烃、甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物、马来酸酐-邻苯二甲酸酐-二乙二醇聚合物进行称重并在混合器内充分搅拌，搅拌时间5～10分钟，升温至50℃，搅拌速度1000 转/分；
步骤二：将防蚊组分和其他助剂添加到上述混合物内再次搅拌，搅拌时间6～8分钟，搅拌温度60℃～75℃，搅拌速度500 转/分
步骤三：冷却，停止搅拌并自然冷却到常温；
步骤四：将冷却后的上述混合物通过反应型双螺杆挤出机挤出，机筒温度为150℃～280℃，模头温度为180℃～250℃；
步骤五：切粒。
实施例五：
SEPS:40份；
SEBS:55份；
聚乙烯：20份；
甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物：50份；
马来酸酐-邻苯二甲酸酐-二乙二醇聚合物：45份；
其他助剂：5份；
防蚊组分：10；
所述其他助剂包括：
油酸酰胺：2份；
石蜡：2份；
沸石银：1份；
所述驱蚊组分包括下列重量份组成：
驱蚊剂10份和载体50份，
所述驱蚊剂包括下列重量份组成：
氯菊酯：10份；
质量比1:1:1的薄荷精油、柠檬油、香茅油混合物：10份；
特丁基对苯二酚：0.1~5份；
所述载体包括下列重量份组成：
羟丙基甘油双淀粉：30份；
羟丙基-BETA-环糊精：15份；
BETA-环糊精：10份；
2-羟基乙基醚：3份；
壳聚糖：5份。
将载体、驱蚊剂充分混合，喷雾干燥制得粉末，即为所述驱蚊组合物微胶囊。
步骤一：将SEPS、SEBS、聚烯烃、甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物、马来酸酐-邻苯二甲酸酐-二乙二醇聚合物进行称重并在混合器内充分搅拌，搅拌时间5～10分钟，升温至50℃，搅拌速度1000 转/分；
步骤二：将防蚊组分和其他助剂添加到上述混合物内再次搅拌，搅拌时间6～8分钟，搅拌温度60℃～75℃，搅拌速度500 转/分
步骤三：冷却，停止搅拌并自然冷却到常温；
步骤四：将冷却后的上述混合物通过反应型双螺杆挤出机挤出，机筒温度为150℃～280℃，模头温度为180℃～250℃；
步骤五：切粒。
驱蚊效果的实验方法：
试验装置：两只尺寸为70cm×70cm×70cm的玻璃方箱，分别标记为A与B，方 箱顶部均有直径为5cm的通气孔，测试时通气孔用30目的防蚊布盖住，方箱左下角均设有放虫孔。方箱之间用一根直径20×100cm的有机玻璃管道连接，连接两端均设有活 动隔板。
试验蚊虫：淡色库蚊羽化后第2～3天未吸血的雌蚊虫；
试验条件：温度26±1 ℃，湿度65%±10%；
测试方法：将实施例中的粒子取20g分装在直径为40mm的圆柱形包装瓶中，打开瓶盖，在室内条件下自然挥发0天、5天、10天、15天、 20天、25天、30天后将试样密封备用。
用吸蚊管吸取试蚊50只，由放虫孔放入A方箱，关闭放虫孔，其中通道活动隔板处于关闭状态，待试虫活动正常后，取1瓶备用试样，拆封后放入A方箱中央，打开通道的活动隔板，计时开始，30分钟后关闭通道活动隔板，记录逃离蚊虫数与击倒蚊虫数， 重复测试三次，测试结果取平均值。每次测试后，清洗整个实验装置，然后进行下一个 实验。驱蚊率=（逃离蚊虫数+击倒蚊虫数）／蚊虫总数×100%。
在整个材料中，以SEPS和SEBS作为混合载体使用。SEBS具有优异的耐老化性能，既具有可塑性，又具有高弹性，无需硫化即可加工使用，边角料可重使用，广泛用于生产高档弹性体、塑料改性、胶粘剂、润滑油增粘剂、电线电缆的填充料和护套料等。SEBS具有良好的耐候性、耐热性、耐压缩变形性和优异的力学性能,而以SEPS为基础的苯乙烯热塑性弹性体同样具有柔韧性和高性。SEPS和SEBS在同样的相对分子质量和苯乙烯的含量时的机械性能相比较，SEPS有较低的模量、拉伸强度，而伸长率相对较高，通过两者的在性能上的互补，从而在力学性能上达到正常使用的要求。
另外通过聚烯烃的加入，聚烯烃优选聚丁二烯、聚乙烯、聚丙烯中至少一种。主要是为了增强热塑性弹性体的柔性，聚烯烃为典型的柔性链段，相对于带有苯环的SEBS和SEPS来说，其柔性较好，因此，与SEBS和SEPS聚合在一起，以提高整体柔性。在这里，一般选用支链较少的聚烯烃，若支链较多，反而会造成大分子链段在移动时，其阻力变大，分子间位移困难，从而使得柔性下降。同时也不易使用链段较长的聚烯烃，若链段较长，会造成其柔性过大，造成整个材料的流动性增加，但是相应的弹性模量减少，难以固化，因此，在此处特别优选聚丁二烯、聚乙烯、聚丙烯中至少一种。由于聚丁二烯、聚乙烯、聚丙烯的支链较少，并且单体链段也相应较短，易于控制整体热塑性弹性体的柔性。
甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物和马来酸酐-邻苯二甲酸酐-二乙二醇聚合物作为相容剂加入到整个体系中，首先，相容剂的加入能够使得SEBS和SEPS相互更容易发生交联，同时也更加容易发生混合，使得混合度更加均匀。
特别是甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物和马来酸酐-邻苯二甲酸酐-二乙二醇聚合物在作为相容剂的同时，还能够防蚊组分结合，使得驱蚊组分在分子间作用力的作用下，更好地锁定在整个材料中，避免了防蚊组分的流失。
在驱蚊剂的选用上，选用拟除虫菊酯或植物提取物中至少一种， 拟除虫菊酯或植物提取物都能够起到驱蚊防蚊的效果。特别是当拟除虫菊酯与植物提取物复配使用时，能够起到更好地效果，同时加入少量稳定剂，能够起到稳定植物提取物的效果，放置植物提取物发生变质。
将防蚊组分制成微胶囊能够起到缓慢释放的效果，在微胶囊载体的选用羟丙基甘油双淀粉、羟丙基-BETA-环糊精、BETA-环糊精、2-羟基乙基醚、壳聚糖的混合物，羟丙基甘油双淀粉具有对拟除虫菊酯和植物提取物良好的相容性的效果，能够充分地与拟除虫菊酯和植物提取物结合，防止有效成分流失。另外，羟丙基-BETA-环糊精、BETA-环糊精具有较好的稳定性，能够提高拟除虫菊酯和植物提取物的稳定性，在具有载体作用的同时，能够提高整体的稳定性。而2-羟基乙基醚、壳聚糖的加入主要用来调节整个微胶囊的粘度，使得整体不会松散也不会太过于硬实。
综上所述，本发明得到的热塑性弹性体，能够达到较好的驱蚊效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种多功能防蚊热塑性弹性体，其特征在于：包括下列重量份组成：
SEPS:25~40份；
SEBS:55~75份；
聚烯烃：20~50份；
甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物：35~50份；
马来酸酐-邻苯二甲酸酐-二乙二醇聚合物：25~45；
防蚊组分：1~30份
其他助剂：0~10份；
所述防蚊组分包括下列重量份组成：
驱蚊剂10份和载体50份，
所述驱蚊剂包括下列重量份组成：
拟除虫菊酯：10~15份；
植物提取物：5~15份；
稳定剂：0.1~5份；
所述拟除虫菊酯选自溴氰菊酯、三氟氯氰菊酯、氯氰菊酯、右旋苯醚菊酯和氯菊酯中的一种或其混合物；
所述植物提取物为：香茅油、桉叶油、柠檬油、橘皮油、檀香油、玫瑰精油、茉莉精油、米兰花精油、夜来香精油、薄荷精油中的一种或几种；
所述稳定剂为特丁基对苯二酚、抗坏血酸钠、海藻酸钠中至少一种；
所述载体包括下列重量份组成：
羟丙基甘油双淀粉：30份；
羟丙基-BETA-环糊精：15份；
BETA-环糊精：10份；
2-羟基乙基醚：3份；
壳聚糖：5份；
所述防蚊组分的制备方法为：
将载体、驱蚊剂充分混合，喷雾干燥制得粉末，即为驱蚊组合物微胶囊；
所述其他助剂为爽滑剂、软化剂、抗菌剂中至少一种，所述爽滑剂为油酸酰胺与芥酸酰胺中至少一种，所述软化剂为石蜡，所述抗菌剂为沸石银。
2.根据权利要求1所述的一种多功能防蚊热塑性弹性体，其特征在于：防蚊热塑性弹性体制备方法为：
步骤一：将SEPS、SEBS、聚烯烃、甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物、马来酸酐-邻苯二甲酸酐-二乙二醇聚合物进行称重并在混合器内充分搅拌，搅拌时间5～10分钟，升温至50℃，搅拌速度1000 转/分；
步骤二：将防蚊组分和其他助剂添加到上述混合物内再次搅拌，搅拌时间6～8分钟，搅拌温度60℃～75℃，搅拌速度500 转/分；
步骤三：冷却，停止搅拌并自然冷却到常温；
步骤四：将冷却后的上述混合物通过反应型双螺杆挤出机挤出，机筒温度为150℃～280℃，模头温度为180℃～250℃；
步骤五：切粒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610673254.9A CN106221111B (zh) | 2016-08-16 | 2016-08-16 | 一种多功能防蚊热塑性弹性体 |
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Denomination of invention: A multifunctional mosquito resistant thermoplastic elastomer Effective date of registration: 20230724 Granted publication date: 20190312 Pledgee: Zhejiang Pinghu Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Guangchen sub branch Pledgor: ZHEJIANG WANG YANG POLYMER MATERIALS Co.,Ltd. Registration number: Y2023980049572 |