CN107603109A - 一种弹性体浸塑液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种弹性体浸塑液及其制备方法，属于弹性体材料领域；所述浸塑液包含以下重量份组分：20‑40份改性树脂、10‑30份填料、10‑20份增稠剂、0‑1份紫外吸收剂、100份溶剂、2‑5份炭黑、0.1‑0.5份分散剂，按所述配方将原料以一定添加顺序，在适当温度和搅拌速度下混合均匀，即得所述弹性体浸塑液；该弹性体浸塑液适用于高端金属工具的浸塑包胶，具有广泛的市场应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种弹性体浸塑液及其制备方法，属于高分子材料领域。
背景技术
浸塑成型作为一种传统材料成型加工方法，具有加工工艺简单、成型周期短，材料没有或内应力较小、加工大的材料无需大的设备与模具投资费用等有点，对高分子材料的成型加工具有重要作用。
传统浸塑工艺主要针对聚氯乙烯材料（PVC）, 浸塑成型的PVC附着性强、耐磨、耐拉、绝缘、手感好、寿命长，适用于五金把手工具、手柄、铁丝衣架、挂钩、电气绝缘材料、阀门手柄、体育健身器材、工艺品、防盗锁护套等产品的披覆上。
但是PVC材料含有氯，长期使用或经常在曝光环境下使用，会释放出有毒的氯化氢气体，危害人体健康；PVC材料在低温环境下会变脆，抗冲击性能减弱；软质PVC材料的常用增塑剂是邻苯二甲酸酯类物质，具有一定毒性。
SEBS是以聚苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性前段的线性三嵌共聚物，耐老化性能优异，兼具热塑性和高弹性，耐热、耐压缩形变和力学性能良好，被视为软质PVC材料的良好替代品，适用于高端金属工具的保护套。此外，PVC浸塑工艺温度需要达到PVC的乳化点以上，而本发明的SEBS浸塑工艺采用溶剂法，常温下即可进行浸塑包胶，显著降低能源消耗；但是SEBS的良溶剂较少，只能溶于甲苯等少量芳香族溶剂中，导致其加工过程环境不友好；通过对其改性可以获得溶解性良好改性SEBS，有效降低其加工过程中的环境污染。
发明内容
本发明涉及一种弹性体浸塑液及其制备方法，其特征在于：所述弹性体浸塑液包含如下重量份组分：20-40改性树脂、10-30份填料、10-20份蒙脱土、0-1份紫外吸收剂、100份溶剂、2-5份颜料和0.1-0.5份分散剂。
所述树脂为改性SEBS或改性SBS，改性方法为：在三口烧瓶中加入50份SEBS（或SBS）和300份甲苯，开启搅拌，待SEBS（或SBS）充分溶解，加入配方量的丙烯酸和BPO，接通氮气，开启回流，升温至70 ℃，反应3 h后，停止反应，加入1000份沸水，继续搅拌5 min，过滤沉淀，用水洗涤3次，真空干燥得到丙烯酸改性SEBS（或改性SBS）。所述填料为二氧化硅、碳酸钙中的一种或两种，二氧化硅的粒径为2000-3000目，碳酸钙的粒径为1500-2000目，增稠剂为蒙脱土，粒径为500-1000目，紫外线吸收剂为UV-292、GW-540、UVP-327中的一种，溶剂为乙醇，分散剂为焦磷酸钠。
浸塑液的制备方法为：将10-30份填料、10-20份蒙脱土、2-5份炭黑和0.1-0.5份分散剂溶解于20份溶剂中，备用；在容器中加入80份溶剂，设定搅拌200-300 rad/min，升温至50-60 ℃，加入20-40份改性树脂，待树脂完全溶解，加入0-1份紫外吸收剂，搅拌20 min后，开始滴加制备好的颜填料溶液，滴加速度为100 mL/min，滴加完毕，继续搅拌30 min，冷却至室温，即得所述弹性体浸塑液。
与现有技术相比，本发明具有如下有点：
1. 本发明以改性SEBS浸塑液代替PVC浸塑液，SEBS相对PVC有更好的机械性能和耐候性能，且不需增塑剂。
2. 本发明浸塑液的浸塑工艺无需很高的温度即可进行，降低能耗。
3．本发明浸塑液以乙醇或溶剂油为溶剂，减少环境污染。
具体实施方式
实施例1
将5份碳酸钙、5份气相二氧化硅、10份蒙脱土、2份炭黑和0.3份焦磷酸钠溶解于20份乙醇中，备用；在容器中加入80份乙醇，设定搅拌200-300 rad/min，升温至50-60 ℃，加入20份改性SEBS，待改性SEBS完全溶解，加入0.2份紫外吸收剂，搅拌20 min后，开始滴加制备好的颜填料溶液，滴加速度为100 mL/min，滴加完毕，继续搅拌30 min，冷却至室温，即得所述弹性体浸塑液。
所述改性SEBS的制备方法为：在三口烧瓶中加入50份SEBS和300份甲苯，开启搅拌，待SEBS充分溶解，加入配方量的丙烯酸和BPO，接通氮气，开启回流，升温至70 ℃，反应3h后，停止反应，加入1000份沸水，继续搅拌5 min，过滤沉淀，用水洗涤3次，真空干燥得到丙烯酸改性SEBS。
实施例2
将10份碳酸钙、10份气相二氧化硅、15份蒙脱土、3份炭黑和0.3份焦磷酸钠溶解于20份乙醇中，备用；在容器中加入80份乙醇，设定搅拌200-300 rad/min，升温至50-60 ℃，加入30份改性SEBS，待改性SEBS完全溶解，加入0.5份紫外吸收剂，搅拌20 min后，开始滴加制备好的颜填料溶液，滴加速度为100 mL/min，滴加完毕，继续搅拌30 min，冷却至室温，即得所述弹性体浸塑液。
所述改性SEBS的制备方法为：在三口烧瓶中加入50份SEBS和300份甲苯，开启搅拌，待SEBS充分溶解，加入配方量的丙烯酸和BPO，接通氮气，开启回流，升温至70 ℃，反应3h后，停止反应，加入1000份沸水，继续搅拌5 min，过滤沉淀，用水洗涤3次，真空干燥得到丙烯酸改性SEBS。
实施例3
将15份碳酸钙、15份气相二氧化硅、20份蒙脱土、5份炭黑和0.3份焦磷酸钠溶解于20份乙醇中，备用；在容器中加入80份乙醇，设定搅拌200-300 rad/min，升温至50-60 ℃，加入40份改性SEBS，待改性SEBS完全溶解，加入1份紫外吸收剂，搅拌20 min后，开始滴加制备好的颜填料溶液，滴加速度为100 mL/min，滴加完毕，继续搅拌30 min，冷却至室温，即得所述弹性体浸塑液。
所述改性SEBS的制备方法为：在三口烧瓶中加入50份SEBS和300份甲苯，开启搅拌，待SEBS充分溶解，加入配方量的丙烯酸和BPO，接通氮气，开启回流，升温至70 ℃，反应3h后，停止反应，加入1000份沸水，继续搅拌5 min，过滤沉淀，用水洗涤3次，真空干燥得到丙烯酸改性SEBS。
实施例4
将5份碳酸钙、10份气相二氧化硅、15份蒙脱土、5份炭黑和0.3份焦磷酸钠溶解于20份乙醇中，备用；在容器中加入80份100号溶剂油，设定搅拌200-300 rad/min，升温至50-60℃，加入20份改性SBS，待改性SBS完全溶解，加入0.2份紫外吸收剂，搅拌20 min后，开始滴加制备好的颜填料溶液，滴加速度为100 mL/min，滴加完毕，继续搅拌30 min，冷却至室温，即得所述弹性体浸塑液。
所述改性SBS的制备方法为：在三口烧瓶中加入50份SBS和300份甲苯，开启搅拌，待SBS充分溶解，加入配方量的丙烯酸和BPO，接通氮气，开启回流，升温至70 ℃，反应3 h后，停止反应，加入1000份沸水，继续搅拌5 min，过滤沉淀，用水洗涤3次，真空干燥得到丙烯酸改性SBS。
实施例5
将10份碳酸钙、15份气相二氧化硅、15份蒙脱土、2份炭黑和0.3份焦磷酸钠溶解于20份乙醇中，备用；在容器中加入80份100号溶剂油，设定搅拌200-300 rad/min，升温至50-60℃，加入30份改性SBS，待改性SBS完全溶解，加入0.5份紫外吸收剂，搅拌20 min后，开始滴加制备好的颜填料溶液，滴加速度为100 mL/min，滴加完毕，继续搅拌30 min，冷却至室温，即得所述弹性体浸塑液。
所述改性SBS的制备方法为：在三口烧瓶中加入50份SBS和300份甲苯，开启搅拌，待SBS充分溶解，加入配方量的丙烯酸和BPO，接通氮气，开启回流，升温至70 ℃，反应3 h后，停止反应，加入1000份沸水，继续搅拌5 min，过滤沉淀，用水洗涤3次，真空干燥得到丙烯酸改性SBS。
实施例6
将15份碳酸钙、5份气相二氧化硅、15份蒙脱土、5份炭黑和0.3份焦磷酸钠溶解于20份乙醇中，备用；在容器中加入80份200号溶剂油，设定搅拌200-300 rad/min，升温至50-60℃，加入40份改性SEBS，待改性SEBS完全溶解，加入1份紫外吸收剂，搅拌20 min后，开始滴加制备好的颜填料溶液，滴加速度为100 mL/min，滴加完毕，继续搅拌30 min，冷却至室温，即得所述弹性体浸塑液。
所述改性SEBS的制备方法为：在三口烧瓶中加入50份SEBS和300份甲苯，开启搅拌，待SEBS充分溶解，加入配方量的丙烯酸和BPO，接通氮气，开启回流，升温至70 ℃，反应3h后，停止反应，加入1000份沸水，继续搅拌5 min，过滤沉淀，用水洗涤3次，真空干燥得到丙烯酸改性SEBS。
实施例7
将5份碳酸钙、15份气相二氧化硅、15份蒙脱土、3份炭黑和0.3份焦磷酸钠溶解于20份乙醇中，备用；在容器中加入80份200号溶剂油，设定搅拌200-300 rad/min，升温至50-60℃，加入20份改性SEBS，待改性SEBS完全溶解，加入0.2份紫外吸收剂，搅拌20 min后，开始滴加制备好的颜填料溶液，滴加速度为100 mL/min，滴加完毕，继续搅拌30 min，冷却至室温，即得所述弹性体浸塑液。
所述改性SEBS的制备方法为：在三口烧瓶中加入50份SEBS和300份甲苯，开启搅拌，待SEBS充分溶解，加入配方量的丙烯酸和BPO，接通氮气，开启回流，升温至70 ℃，反应3h后，停止反应，加入1000份沸水，继续搅拌5 min，过滤沉淀，用水洗涤3次，真空干燥得到丙烯酸改性SEBS。
实施例8
将10份碳酸钙、5份气相二氧化硅、15份蒙脱土、5份炭黑和0.3份焦磷酸钠溶解于20份乙醇中，备用；在容器中加入80份乙醇，设定搅拌200-300 rad/min，升温至50-60 ℃，加入30份改性SEBS，待改性SEBS完全溶解，加入0.5份紫外吸收剂，搅拌20 min后，开始滴加制备好的颜填料溶液，滴加速度为100 mL/min，滴加完毕，继续搅拌30 min，冷却至室温，即得所述弹性体浸塑液。
所述改性SEBS的制备方法为：在三口烧瓶中加入50份SEBS和300份甲苯，开启搅拌，待SEBS充分溶解，加入配方量的丙烯酸和BPO，接通氮气，开启回流，升温至70 ℃，反应3h后，停止反应，加入1000份沸水，继续搅拌5 min，过滤沉淀，用水洗涤3次，真空干燥得到丙烯酸改性SEBS。
实施例9
将15份碳酸钙、10份气相二氧化硅、15份蒙脱土、2份炭黑和0.3份焦磷酸钠溶解于20份乙醇中，备用；在容器中加入80份乙醇，设定搅拌200-300 rad/min，升温至50-60 ℃，加入40份改性SEBS，待改性SEBS完全溶解，加入1份紫外吸收剂，搅拌20 min后，开始滴加制备好的颜填料溶液，滴加速度为100 mL/min，滴加完毕，继续搅拌30 min，冷却至室温，即得所述弹性体浸塑液。
所述改性SEBS的制备方法为：在三口烧瓶中加入50份SEBS和300份甲苯，开启搅拌，待SEBS充分溶解，加入配方量的丙烯酸和BPO，接通氮气，开启回流，升温至70 ℃，反应3h后，停止反应，加入1000份沸水，继续搅拌5 min，过滤沉淀，用水洗涤3次，真空干燥得到丙烯酸改性SEBS。
实施例10
将5份碳酸钙、10份气相二氧化硅、15份蒙脱土、2份炭黑和0.3份焦磷酸钠溶解于20份乙醇中，备用；在容器中加入80份乙醇，设定搅拌200-300 rad/min，升温至50-60 ℃，加入30份改性SEBS，待改性SEBS完全溶解，加入0.5份紫外吸收剂，搅拌20 min后，开始滴加制备好的颜填料溶液，滴加速度为100 mL/min，滴加完毕，继续搅拌30 min，冷却至室温，即得所述弹性体浸塑液。
所述改性SEBS的制备方法为：在三口烧瓶中加入50份SEBS和300份甲苯，开启搅拌，待SEBS充分溶解，加入配方量的丙烯酸和BPO，接通氮气，开启回流，升温至70 ℃，反应3h后，停止反应，加入1000份沸水，继续搅拌5 min，过滤沉淀，用水洗涤3次，真空干燥得到丙烯酸改性SEBS。
实施例11
将10份碳酸钙、15份气相二氧化硅、15份蒙脱土、3份炭黑和0.3份焦磷酸钠溶解于20份乙醇中，备用；在容器中加入80份乙醇，设定搅拌200-300 rad/min，升温至50-60 ℃，加入40份改性SEBS，待改性SEBS完全溶解，加入1份紫外吸收剂，搅拌20 min后，开始滴加制备好的颜填料溶液，滴加速度为100 mL/min，滴加完毕，继续搅拌30 min，冷却至室温，即得所述弹性体浸塑液。
所述改性SEBS的制备方法为：在三口烧瓶中加入50份SEBS和300份甲苯，开启搅拌，待SEBS充分溶解，加入配方量的丙烯酸和BPO，接通氮气，开启回流，升温至70 ℃，反应3h后，停止反应，加入1000份沸水，继续搅拌5 min，过滤沉淀，用水洗涤3次，真空干燥得到丙烯酸改性SEBS。
实施例12
将15份碳酸钙、5份气相二氧化硅、15份蒙脱土、5份炭黑和0.3份焦磷酸钠溶解于20份乙醇中，备用；在容器中加入80份乙醇，设定搅拌200-300 rad/min，升温至50-60 ℃，加入20份改性SEBS，待改性SEBS完全溶解，加入0.2份紫外吸收剂，搅拌20 min后，开始滴加制备好的颜填料溶液，滴加速度为100 mL/min，滴加完毕，继续搅拌30 min，冷却至室温，即得所述弹性体浸塑液。
所述改性SEBS的制备方法为：在三口烧瓶中加入50份SEBS和300份甲苯，开启搅拌，待SEBS充分溶解，加入配方量的丙烯酸和BPO，接通氮气，开启回流，升温至70 ℃，反应3h后，停止反应，加入1000份沸水，继续搅拌5 min，过滤沉淀，用水洗涤3次，真空干燥得到丙烯酸改性SEBS。
对比例1
将3份炭黑和0.3份焦磷酸钠溶解于20份乙醇中，备用；在容器中加入80份乙醇，设定搅拌200-300 rad/min，升温至50-60 ℃，加入30份改性SEBS，待改性SEBS完全溶解，加入0.2份紫外吸收剂，搅拌20 min后，开始滴加制备好的颜料溶液，滴加速度为100 mL/min，滴加完毕，继续搅拌30 min，冷却至室温，即得所述弹性体浸塑液。
所述改性SEBS的制备方法为：在三口烧瓶中加入50份SEBS和300份甲苯，开启搅拌，待SEBS充分溶解，加入配方量的丙烯酸和BPO，接通氮气，开启回流，升温至70 ℃，反应3h后，停止反应，加入1000份沸水，继续搅拌5 min，过滤沉淀，用水洗涤3次，真空干燥得到丙烯酸改性SEBS。
对比例2
将10份碳酸钙、10份气相二氧化硅和15份蒙脱土溶解于20份乙醇中，备用；在容器中加入80份乙醇，设定搅拌200-300 rad/min，升温至50-60 ℃，加入30份改性SEBS，待改性SEBS完全溶解，加入0.2份紫外吸收剂，搅拌20 min后，开始滴加制备好的填料溶液，滴加速度为100 mL/min，滴加完毕，继续搅拌30 min，冷却至室温，即得所述弹性体浸塑液。
所述改性SEBS的制备方法为：在三口烧瓶中加入50份SEBS和300份甲苯，开启搅拌，待SEBS充分溶解，加入配方量的丙烯酸和BPO，接通氮气，开启回流，升温至70 ℃，反应3h后，停止反应，加入1000份沸水，继续搅拌5 min，过滤沉淀，用水洗涤3次，真空干燥得到丙烯酸改性SEBS。
性能检测
实施例1-12和对比例1-2制得的弹性体浸塑液的粘度以及1 mm厚固化膜的各项性能指标列于表1。
表1
Claims (10)
1.一种弹性体浸塑液及其制备方法，其特征在于：所述弹性体浸塑液包含如下重量份组分：20-40份改性树脂、10-30份填料、10-20份增稠剂、0-1份紫外吸收剂、100份溶剂、2-5份炭黑和0.1-0.5份分散剂。
2.根据权利要求1所述的一种弹性体浸塑液，其特征在于：所述改性树脂为改性SEBS或改性SBS。
3.根据权利要求2所述的一种弹性体浸塑液，其特征在于：所述树脂的改性方法为：在三口烧瓶中加入50份SEBS（或SBS）和300份甲苯，开启搅拌，待SEBS（或SBS）充分溶解，加入配方量的丙烯酸和BPO，接通氮气，开启回流，升温至70 ℃，反应3 h后，停止反应，加入1000份沸水，继续搅拌5 min，过滤沉淀，用水洗涤3次，真空干燥得到丙烯酸改性SEBS（或改性SBS）。
4.根据权利要求1所述的一种弹性体浸塑液，其特征在于：所述填料为二氧化硅、碳酸钙中的一种或两种。
5.根据权利要求4所述的一种弹性体浸塑液，其特征在于：所述二氧化硅的粒径为2000-3000目，碳酸钙的粒径为1500-2000目。
6.根据权利要求1所述的一种弹性体浸塑液，其特征在于：所述增稠剂为蒙脱土，粒径为500-1000目。
7.根据权利要求1所述的一种弹性体浸塑液，其特征在于：所述紫外线吸收剂为UV-292、GW-540、UVP-327中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种弹性体浸塑液，其特征在于：所述溶剂为乙醇、100号溶剂油、200号溶剂油中的一种。
9.根据权利要求1所述的一种弹性体浸塑液，其特征在于：所述分散剂为焦磷酸钠。
10.根据权利要求1所述的一种弹性体浸塑液，其特征在于所述浸塑液的制备方法为：将10-30份填料、10-20份蒙脱土、2-5份炭黑和0.1-0.5份分散剂溶解于20份溶剂中，备用；在容器中加入80份溶剂，设定搅拌200-300 rad/min，升温至50-60 ℃，加入20-40份改性树脂，待树脂完全溶解，加入0-1份紫外吸收剂，搅拌20 min后，开始滴加制备好的颜填料溶液，滴加速度为100 mL/min，滴加完毕，继续搅拌30 min，冷却至室温，即得所述弹性体浸塑液。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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