CN106380675A - 一种无毒无味透明柔软弹性体材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种无毒无味透明柔软弹性体材料,其原料组成及其重量份比为:低密度聚乙烯树脂15~20、母料40~50、聚苯乙烯‑聚乙烯‑聚丁烯‑聚苯乙烯嵌段共聚物SEBS8~10,母料的原料组成及其重量份比为:低密度聚乙烯树脂20~30、乙烯‑辛烯共聚物POE 40~50、三元乙丙橡胶EPDM 40~50、紫外线吸收剂0.3~0.5、抗氧剂0.6~1、润滑剂2.4~4,制备时,先将母料的原料按比例混合造粒以得到母料,再与其它原料按比例混合造粒即可。该材料无毒无味,具有高透明度和柔软性,且长期使用不会变色发黄。
Description
技术领域
本发明属于新型高分子材料领域,具体涉及一种无毒无味透明柔软弹性体材料及其制备方法。
背景技术
某些产品如透明软门帘、餐桌台布、儿童玩具以及电器、家具、办公桌配件防护罩等要求具有高透明、无毒无味、柔软、长期使用不变色发黄、产品中无增塑剂、良好的表面光洁度等,本类产品需要符合FDA(美国食品与药品管理局)要求,特别是能够替代在医疗设备和儿童玩具中用到的硅胶和聚氯乙烯材料。目前,此类产品通常采用透明聚氯乙烯材料,由于聚氯乙烯材料气味大,含有毒有害物质,且紫外线稳定性不好,时间长了会出现发黄变色、变硬、增塑剂析出等一系列的问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的含有害物质和增塑剂、使用过程中容易变黄变硬的问题,提供一种不易变黄变硬的无毒无味透明柔软弹性体材料及其制备方法。
为实现以上目的,本发明提供了以下技术方案:
一种无毒无味透明柔软弹性体材料,其原料组成及其重量份比为:低密度聚乙烯树脂15~20、母料40~50、聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯嵌段共聚物SEBS8~10,其中,
所述母料的原料组成及其重量份比为:低密度聚乙烯树脂20~30、乙烯-辛烯共聚物POE 40~50、三元乙丙橡胶EPDM40~50、紫外线吸收剂0.3~0.5、抗氧剂0.6~1、润滑剂2.4~4。
所述弹性体材料为低硬度材料或高硬度材料;
当所述材料为低硬度材料时,聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯嵌段共聚物的型号为E591T-50A,母料中,乙烯-辛烯共聚物的型号为7457,三元乙丙橡胶的型号为3745P;
当所述材料为高硬度材料时,聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯嵌段共聚物的型号为E591T-70A,母料中,乙烯-辛烯共聚物的型号为7467,三元乙丙橡胶的型号为4725P。
所述低密度聚乙烯树脂的型号为2426K,所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV-531,所述抗氧剂由抗氧剂1010、抗氧剂168按0.3~0.5:0.3~0.5的重量份比混合而成,所述润滑剂由聚乙烯蜡、甲基苯基硅油、硅酮母料按0.6~1:0.8~1:1~2的重量份比混合而成。
一种无毒无味透明柔软弹性体材料的制备方法,依次包括以下步骤:
母料的制备:先将低密度聚乙烯树脂、乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙橡胶、紫外线吸收剂、抗氧剂、润滑剂按所需比例加入高速混合机中混合均匀以得到初混料,再将初混料排入单螺杆挤出造粒机中挤出造粒以得到母料;
弹性体材料的制备:先将低密度聚乙烯树脂、制备得到的母料、聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯嵌段共聚物按所需比例加入高速混合机中混合均匀以得到混合物料,再将混合物料排入双螺杆挤出造粒机中挤出造粒即可。
所述母料的制备步骤中,
混合时间为2~4min,
单螺杆挤出造粒机的工艺温度为:一区55~65℃,二区65~75℃,三区75~85℃,四区95~105℃,五区105~115℃,六区95~105℃,机头95~105℃;
所述弹性体材料的制备步骤中,
双螺杆挤出造粒机的工艺温度为:一区140~150℃,二区150~160℃,三区160~170℃,四区170~180℃,五区1860~190℃,六区190~200℃,机头185~195℃。
所述弹性体材料为低硬度材料或高硬度材料;
当所述材料为低硬度材料时,聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯嵌段共聚物的型号为E591T-50A,母料中,乙烯-辛烯共聚物的型号为7457,三元乙丙橡胶的型号为3745P;
当所述材料为高硬度材料时,聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯嵌段共聚物的型号为E591T-70A,母料中,乙烯-辛烯共聚物的型号为7467,三元乙丙橡胶的型号为4725P。
所述低密度聚乙烯树脂的型号为2426K,所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV-531,所述抗氧剂由抗氧剂1010、抗氧剂168按0.3~0.5:0.3~0.5的重量份比混合而成,所述润滑剂由聚乙烯蜡、甲基苯基硅油、硅酮母料按0.6~1:0.8~1:1~2的重量份比混合而成。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
1、本发明一种无毒无味透明柔软弹性体材料的原料组成及其重量份比为低密度聚乙烯树脂15~20、母料40~50、聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯嵌段共聚物SEBS 8~10,其中,母料的原料组成及其重量份比为低密度聚乙烯树脂20~30、乙烯-辛烯共聚物POE40~50、三元乙丙橡胶EPDM 40~50、紫外线吸收剂0.3~0.5、抗氧剂0.6~1、润滑剂2.4~4,该设计同时采用了乙烯-辛烯共聚物和三元乙丙橡胶作为基础原料树脂,选取了聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯嵌段共聚物,并在体系中添加了紫外线吸收剂,上述原料不仅均为无毒无味物质,而且具备较高的透明度和柔软性,能够满足透明软门帘、餐桌台布等产品的使用要求,同时,制备得到的产品在使用过程中既不会析出液体材料、也不会出现变色发黄等问题。因此,本发明材料无毒无味,具有高透明度和柔软性,且长期使用不会变色发黄。
2、本发明一种无毒无味透明柔软弹性体材料的制备方法依次包括母料的制备、弹性体材料的制备,即采用两步法,不仅能够保证产品内部结构的均一性,而且更加容易准确控制产品的硬度,便于生产。因此,本发明方法不仅保证了产品内部的均一性,而且便于控制产品的硬度。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。
一种无毒无味透明柔软弹性体材料,其原料组成及其重量份比为:低密度聚乙烯树脂15~20、母料40~50、聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯嵌段共聚物SEBS8~10,其中,
所述母料的原料组成及其重量份比为:低密度聚乙烯树脂20~30、乙烯-辛烯共聚物POE 40~50、三元乙丙橡胶EPDM 40~50、紫外线吸收剂0.3~0.5、抗氧剂0.6~1、润滑剂2.4~4。
所述弹性体材料为低硬度材料或高硬度材料;
当所述材料为低硬度材料时,聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯嵌段共聚物的型号为E591T-50A,母料中,乙烯-辛烯共聚物的型号为7457,三元乙丙橡胶的型号为3745P;
当所述材料为高硬度材料时,聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯嵌段共聚物的型号为E591T-70A,母料中,乙烯-辛烯共聚物的型号为7467,三元乙丙橡胶的型号为4725P。
所述低密度聚乙烯树脂的型号为2426K,所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV-531,所述抗氧剂由抗氧剂1010、抗氧剂168按0.3~0.5:0.3~0.5的重量份比混合而成,所述润滑剂由聚乙烯蜡、甲基苯基硅油、硅酮母料按0.6~1:0.8~1:1~2的重量份比混合而成。
一种无毒无味透明柔软弹性体材料的制备方法,依次包括以下步骤:
母料的制备:先将低密度聚乙烯树脂、乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙橡胶、紫外线吸收剂、抗氧剂、润滑剂按所需比例加入高速混合机中混合均匀以得到初混料,再将初混料排入单螺杆挤出造粒机中挤出造粒以得到母料;
弹性体材料的制备:先将低密度聚乙烯树脂、制备得到的母料、聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯嵌段共聚物按所需比例加入高速混合机中混合均匀以得到混合物料,再将混合物料排入双螺杆挤出造粒机中挤出造粒即可。
所述母料的制备步骤中,
混合时间为2~4min,
单螺杆挤出造粒机的工艺温度为:一区55~65℃,二区65~75℃,三区75~85℃,四区95~105℃,五区105~115℃,六区95~105℃,机头95~105℃;
所述弹性体材料的制备步骤中,
双螺杆挤出造粒机的工艺温度为:一区140~150℃,二区150~160℃,三区160~170℃,四区170~180℃,五区1860~190℃,六区190~200℃,机头185~195℃。
所述弹性体材料为低硬度材料或高硬度材料;
当所述材料为低硬度材料时,聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯嵌段共聚物的型号为E591T-50A,母料中,乙烯-辛烯共聚物的型号为7457,三元乙丙橡胶的型号为3745P;
当所述材料为高硬度材料时,聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯嵌段共聚物的型号为E591T-70A,母料中,乙烯-辛烯共聚物的型号为7467,三元乙丙橡胶的型号为4725P。
所述低密度聚乙烯树脂的型号为2426K,所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV-531,所述抗氧剂由抗氧剂1010、抗氧剂168按0.3~0.5:0.3~0.5的重量份比混合而成,所述润滑剂由聚乙烯蜡、甲基苯基硅油、硅酮母料按0.6~1:0.8~1:1~2的重量份比混合而成。
本发明的原理说明如下:
本发明材料无毒无味,具有高透明度、良好的表面光洁度,长期使用不会变色发黄,且无需添加增塑剂即能达到较高的柔软性能,符合FDA的要求,可以用于透明软门帘,餐桌台布、儿童玩具等产品中。其中,所述低硬度材料的邵氏硬度A为50~60,高硬度材料的邵氏硬度A为60~70。
各原料说明如下:
低密度聚乙烯树脂2426K:溶体流动速率4g/10min,广东茂名石化产。
乙烯-辛烯共聚物POE 7457:密度0.800g/cm3,溶体流动速率3.6g/10min,邵氏硬度A为52。
乙烯-辛烯共聚物POE 7467:密度0.862g/cm3,溶体流动速率1.2g/10min,邵氏硬度A为52。
三元乙丙橡胶EPDM 3745P:邵氏硬度A为67,美国杜邦生产。
三元乙丙橡胶EPDM 4725P:邵氏硬度A为72,美国杜邦生产。
聚乙烯蜡:蜡状片状粉末,产地武汉;
甲基苯基硅油:透明油状液体。
紫外线吸收剂UV-531:2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮,浅黄色或白色结晶粉末,天津市信立丰科技发展有限公司生产。
硅酮母料:半透明颗粒,硅氧烷含量大于73%,建德市凯杰塑料增韧材料有限公司生产。
抗氧剂1010、抗氧剂168:白色晶状,产地宁波阿克苏。
实施例1:
一种无毒无味透明柔软弹性体材料,该材料为低硬度材料,其原料组成及其重量份比为:低密度聚乙烯树脂2426K 15、低硬度母料40、聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯嵌段共聚物E591T-50A 8,其中,所述低硬度母料的原料组成及其重量份比为:低密度聚乙烯树脂2426K 20、乙烯-辛烯共聚物7457 40、三元乙丙橡胶3745P 40、紫外线吸收剂UV-5310.3、抗氧剂1010 0.3、抗氧剂168 0.3、聚乙烯蜡0.6、甲基苯基硅油0.8、硅酮母料1。
上述弹性体材料依次按照以下步骤制备:
母料的制备:先将低密度聚乙烯树脂、乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙橡胶、紫外线吸收剂、抗氧剂1010、抗氧剂168、聚乙烯蜡、甲基苯基硅油、硅酮母料按所需比例加入高速混合机中低速混合3min以得到初混料,再将初混料排入单螺杆挤出造粒机中挤出造粒以得到母料,其中,所述单螺杆挤出造粒机的工艺温度为:一区55~65℃,二区65~75℃,三区75~85℃,四区95~105℃,五区105~115℃,六区95~105℃,机头95~105℃;
弹性体材料的制备:先将低密度聚乙烯树脂、制备得到的母料、聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯嵌段共聚物按所需比例加入高速混合机中低速混合3min以得到混合物料,再将混合物料排入双螺杆挤出造粒机中挤出造粒即可,其中,所述双螺杆挤出造粒机的工艺温度为:一区140~150℃,二区150~160℃,三区160~170℃,四区170~180℃,五区1860~190℃,六区190~200℃,机头185~195℃。
实施例2:
步骤同实施例1,不同之处在于:
所述材料为高硬度材料,其原料组成及其重量份比为:低密度聚乙烯树脂2426K17.5、高硬度母料45、聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯嵌段共聚物E591T-70A9,其中,所述高硬度母料的原料组成及其重量份比为:低密度聚乙烯树脂2426K 25、乙烯-辛烯共聚物7467 45、三元乙丙橡胶4725P 45、紫外线吸收剂UV-531 0.4、抗氧剂1010 0.4、抗氧剂168 0.4、聚乙烯蜡0.8、甲基苯基硅油0.9、硅酮母料1.5。
所述母料的制备和弹性体材料的制备步骤中,混合时间为4min。
实施例3:
步骤同实施例1,不同之处在于:
所述材料为高硬度材料,其原料组成及其重量份比为:低密度聚乙烯树脂2426K17.5、高硬度母料45、聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯嵌段共聚物E591T-70A9,其中,所述高硬度母料的原料组成及其重量份比为:低密度聚乙烯树脂2426K 30、乙烯-辛烯共聚物7467 50、三元乙丙橡胶4725P 50、紫外线吸收剂UV-531 0.5、抗氧剂1010 0.5、抗氧剂168 0.5、聚乙烯蜡1、甲基苯基硅油1、硅酮母料2。。
所述母料的制备和弹性体材料的制备步骤中,混合时间为4min。
采用上述实施例制备的弹性体材料的性能检测结果如下:
邵氏硬度(A):50~70;
拉伸强度≥10MPa;
断裂伸长率≥350%;
低温脆化温度≤零下50℃;
透光率≥90%;
耐光色牢度6级。
Claims (7)
1.一种无毒无味透明柔软弹性体材料,其特征在于:
所述弹性体材料的原料组成及其重量份比为:低密度聚乙烯树脂15~20、母料40~50、聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯嵌段共聚物SEBS 8~10,其中,
所述母料的原料组成及其重量份比为:低密度聚乙烯树脂20~30、乙烯-辛烯共聚物POE 40~50、三元乙丙橡胶EPDM 40~50、紫外线吸收剂0.3~0.5、抗氧剂0.6~1、润滑剂2.4~4。
2.根据权利要求1所述的一种无毒无味透明柔软弹性体材料,其特征在于:
所述弹性体材料为低硬度材料或高硬度材料;
当所述材料为低硬度材料时,聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯嵌段共聚物的型号为E591T-50A,母料中,乙烯-辛烯共聚物的型号为7457,三元乙丙橡胶的型号为3745P;
当所述材料为高硬度材料时,聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯嵌段共聚物的型号为E591T-70A,母料中,乙烯-辛烯共聚物的型号为7467,三元乙丙橡胶的型号为4725P。
3.根据权利要求1或2所述的一种无毒无味透明柔软弹性体材料,其特征在于:所述低密度聚乙烯树脂的型号为2426K,所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV-531,所述抗氧剂由抗氧剂1010、抗氧剂168按0.3~0.5:0.3~0.5的重量份比混合而成,所述润滑剂由聚乙烯蜡、甲基苯基硅油、硅酮母料按0.6~1:0.8~1:1~2的重量份比混合而成。
4.一种权利要求1所述的无毒无味透明柔软弹性体材料的制备方法,其特征在于:
所述制备方法依次包括以下步骤:
母料的制备:先将低密度聚乙烯树脂、乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙橡胶、紫外线吸收剂、抗氧剂、润滑剂按所需比例加入高速混合机中混合均匀以得到初混料,再将初混料排入单螺杆挤出造粒机中挤出造粒以得到母料;
弹性体材料的制备:先将低密度聚乙烯树脂、制备得到的母料、聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯嵌段共聚物按所需比例加入高速混合机中混合均匀以得到混合物料,再将混合物料排入双螺杆挤出造粒机中挤出造粒即可。
5.根据权利要求4所述的一种无毒无味透明柔软弹性体材料的制备方法,其特征在于:
所述母料的制备步骤中,
混合时间为2~4min,
单螺杆挤出造粒机的工艺温度为:一区55~65℃,二区65~75℃,三区75~85℃,四区95~105℃,五区105~115℃,六区95~105℃,机头95~105℃;
所述弹性体材料的制备步骤中,
双螺杆挤出造粒机的工艺温度为:一区140~150℃,二区150~160℃,三区160~170℃,四区170~180℃,五区1860~190℃,六区190~200℃,机头185~195℃。
6.根据权利要求4或5所述的一种无毒无味透明柔软弹性体材料的制备方法,其特征在于:
所述弹性体材料为低硬度材料或高硬度材料;
当所述材料为低硬度材料时,聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯嵌段共聚物的型号为E591T-50A,母料中,乙烯-辛烯共聚物的型号为7457,三元乙丙橡胶的型号为3745P;
当所述材料为高硬度材料时,聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯嵌段共聚物的型号为E591T-70A,母料中,乙烯-辛烯共聚物的型号为7467,三元乙丙橡胶的型号为4725P。
7.根据权利要求4或5所述的一种无毒无味透明柔软弹性体材料的制备方法,其特征在于:所述低密度聚乙烯树脂的型号为2426K,所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV-531,所述抗氧剂由抗氧剂1010、抗氧剂168按0.3~0.5:0.3~0.5的重量份比混合而成,所述润滑剂由聚乙烯蜡、甲基苯基硅油、硅酮母料按0.6~1:0.8~1:1~2的重量份比混合而成。
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CN201610863614.1A CN106380675A (zh) | 2016-09-29 | 2016-09-29 | 一种无毒无味透明柔软弹性体材料及其制备方法 |
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CN113698784A (zh) * | 2020-11-26 | 2021-11-26 | 陈向军 | 一种环保塑制新型材料及其制品 |
Citations (3)
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---|---|---|---|---|
CN102952316A (zh) * | 2012-09-20 | 2013-03-06 | 中国科学院上海应用物理研究所 | 核用电缆无卤阻燃绝缘料、电缆绝缘层,制备方法和应用 |
CN105367987A (zh) * | 2015-11-26 | 2016-03-02 | 中广核俊尔新材料有限公司 | 一种低散发低气味热塑性弹性体及其制备方法 |
CN105801964A (zh) * | 2016-04-07 | 2016-07-27 | 江苏德威新材料股份有限公司 | 安防线缆用弹性体护套料及其制备方法 |
-
2016
- 2016-09-29 CN CN201610863614.1A patent/CN106380675A/zh active Pending
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