CN108250657A - 能释放负离子的热塑性弹性体材料及其应用和制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于热塑性弹性体材料技术领域，涉及一种能释放负离子的热塑性弹性体材料及其应用和制备方法。本发明提供的能释放负离子的热塑性弹性体材料，主要由以下重量份的原料制得：SEBS 90～110份、聚苯乙烯20～40份、负离子粉2～10份、碳酸钙20～40份、环烷油3～12份、硬脂酸1～5份和助剂0.15～1.5份。将本发明的能够能释放负离子的热塑性弹性体材料应用在垫类产品如地垫中，可以使其集释放负离子、抗菌、防滑、环保、安全性能好和使用寿命长功能于一体，有效改善空气质量，促进人体健康，实现地垫的多功能协同作用。
Description
技术领域
本发明属于热塑性弹性体材料技术领域，具体涉及一种能释放负离子的热塑性弹性体材料及其应用和制备方法。
背景技术
热塑性弹性体是一种具有高弹性、高强度、高回弹性特征的材料，具有环保无毒安全、硬度范围广、有优良着色性、触感柔软、耐候性、抗疲劳性和耐温性等优点，其中苯乙烯类热塑性弹性体还具有较高的强度和伸长率、水解稳定性等特点，目前主要的苯乙烯类三嵌段共聚物热塑性弹性体主要有聚(苯乙烯－b－丁二烯－b－苯乙烯)(SBS)、聚(苯乙烯－b－异戊二烯－b－苯乙烯)(SIS)、聚(苯乙烯－b－(乙烯－co－丙烯)－b－苯乙烯)(SEPS)、聚(苯乙烯－b－(乙烯－co－丁烯)－b－苯乙烯)(SEBS)等。其加工性能优越，无须硫化，可以循环使用降低成本，是一种良好的接触和防护载体，并且应用范围广泛，在家电外壳、手柄、文具、运动器材、汽车配件、垫类产品等方面都具有广泛的应用。
目前，对于热塑性弹性体材料的改性或者其复合材料的应用研究较多，但是目前的研究仅仅是针对某一方面的功能应用，研究范围有限，在环保、免疫、保健等功能上缺乏针对性的技术集成；尤其是将热塑性弹性体材料应用于垫类产品上的集成性研究更是少见。
随着工业技术的发展和居室装饰装潢的现代化，室内的空气质量已经成为全世界共同关注的问题，而室内空气质量改善的行之有效的方法之一，就是大力开发负离子功能性室内产品。若在室内采用可以释放负离子的产品，室内空气中的负离子浓度增加，可以吸附房屋装修后的甲醛、苯等致癌物，还可以起到净化空气、防止人体老化和早衰，促进人体健康的作用。例如，研究开发可以释放负离子的地垫类产品将对于改善空气质量，增进人们生活的舒适性，促进人体健康具有重要的意义。
然而，目前市场上的地垫类产品一般只具有防滑效果，功能单一，功能效果不甚理想。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种能释放负离子的热塑性弹性体材料，不仅具有可塑性、高弹性、安全环保的特点，而且能够持续释放负离子，具备净化空气、促进血液循环、促进人体健康等功能，拓宽了其应用范围。
本发明的第二目的在于提供一种能释放负离子的热塑性弹性体材料的应用，该材料具有净化空气、促进血液循环、促进人体健康等功能，因而能够应用在各种垫类产品中。
本发明的第三目的在于提供一种地垫，该地垫包括能释放负离子的热塑性弹性体材料，具有释放负离子的功能，能够改善空气质量，有助于促进人体新陈代谢，提高机体免疫力，集释放负离子、抗菌、防滑、环保、安全性能好和使用寿命长功能于一体，实现地垫的多功能协同作用。
本发明的第四目的在于提供一种地垫的制备方法，该方法操作简便，易于实施，成本低，效率高，便于批量生产。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
根据本发明的一个方面，本发明提供一种能释放负离子的热塑性弹性体材料，主要由以下重量份的原料制得：
SEBS90～110份、聚苯乙烯20～40份、负离子粉2～10份、碳酸钙20～40份、环烷油3～12份、硬脂酸1～5份和助剂0.15～1.5份。
作为进一步优选技术方案，主要由以下重量份的原料制得：
SEBS95～105份、聚苯乙烯25～35份、负离子粉4～8份、碳酸钙25～35份、环烷油4～10份、硬脂酸2～4份和助剂0.3～1.2份；
优选地，主要由以下重量份的原料制得：
SEBS100份、聚苯乙烯28～32份、负离子粉5～7份、碳酸钙28～32份、环烷油6～8份、硬脂酸3～4份和助剂0.45～0.75份。
作为进一步优选技术方案，所述助剂包括抗氧剂0.05～0.5重量份、抗紫外线剂0.05～0.5重量份和颜料0.05～0.5重量份；
优选地，所述助剂包括抗氧剂0.1～0.4重量份、抗紫外线剂0.1～0.4重量份和颜料0.1～0.4重量份；
更优选地，所述助剂包括抗氧剂0.15～0.25重量份、抗紫外线剂0.15～0.25重量份和颜料0.15～0.25重量份。
作为进一步优选技术方案，所述负离子粉包括如下重量份的组分：Al2O3 32～38份、SiO2 30～37份、B2O3 8～14份、MgO 3～8份、Fe2O3 8～13份、Na2O 0.6～1.2份、K2O 0.02～0.06份、CaO 0.01～0.1份、P2O5 0.1～0.4份、TiO2 0.1～0.5份和FeO 1～1.5份；
优选地，所述负离子粉包括如下重量份的组分：Al2O3 33～37份、SiO2 32～35份、B2O3 10～12份、MgO 4～7份、Fe2O3 9～12份、Na2O 0.8～1.1份、K2O 0.03～0.05份、CaO0.02～0.08份、P2O5 0.2～0.3份、TiO2 0.2～0.4份和FeO 1.2～1.4份；
更优选地，所述负离子粉包括如下重量份的组分：Al2O3 34～36份、SiO2 34～35份、B2O3 11～12份、MgO 4～5份、Fe2O3 10～11份、Na2O 0.9～1.0份、K2O 0.03～0.04份、CaO0.02～0.05份、P2O5 0.2～0.25份、TiO2 0.2～0.3份和FeO 1.3～1.4份。
根据本发明的另一个方面，本发明还提供一种以上所述的能释放负离子的热塑性弹性体材料在制备垫类产品中的应用。
作为进一步优选技术方案，所述垫类产品包括床垫、坐垫、地垫和鞋垫中的任意一种或多种。
根据本发明的另一个方面，本发明还提供一种地垫，包括底料和面料；
所述面料主要由上述的能释放负离子的热塑性弹性体材料制备而成。
作为进一步优选技术方案，所述底料主要由以下重量份的原料制得：SEBS50～75份、EVA2～8份、聚苯乙烯10～20份、碳酸钙90～110份、环烷油10～20份、硬脂酸0.4～1.2份、抗氧剂0.2～0.8份和发泡剂0.8～2份；
优选地，所述底料主要由以下重量份的原料制得：SEBS60～70份、EVA3～7份、聚苯乙烯12～18份、碳酸钙95～105份、环烷油12～18份、硬脂酸0.5～1.0份、抗氧剂0.3～0.7份和发泡剂1.0～1.5份；
更优选地，所述底料主要由以下重量份的原料制得：SEBS63～66份、EVA4～6份、聚苯乙烯14～16份、碳酸钙100份、环烷油14～16份、硬脂酸0.7～0.9份、抗氧剂0.4～0.6份和发泡剂1.1～1.3份。
根据本发明的另一个方面，本发明还提供一种上述地垫的制备方法，包括以下步骤：
(a)分别配制底料和面料；(b)混炼；(c)造粒；(d)挤出；(e)压辊压花；(f)冷却、定型和后处理。
作为进一步优选技术方案，步骤(b)中，混料的温度为125～135℃，时间为6～10分钟；
优选地，步骤(c)中，造粒的温度为190～230℃；
优选地，步骤(d)中，挤出的加工温度为190～260℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明的能释放负离子的热塑性弹性体材料，以SEBS为主，以聚苯乙烯、负离子粉、碳酸钙、环烷油、硬脂酸为辅，并配以少量的助剂，通过上述原料的协同配合作用，能够持续释放负离子和微量元素，可用于净化空气，同时在负离子粉与其他各原料的相互配合作用下，还能提高负离子的释放能力，将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理；同时具有一定的抑菌、杀菌消毒、吸附分解有害物质、净化空气等功能，有助于促进人体新陈代谢，提高机体免疫力，打造一个健康舒适的生活环境。
2、本发明原料来源广，成本低廉，绿色环保，对环境无污染，能够极大降低热塑性弹性体材料的综合成本。
3、将本发明的能够能释放负离子的热塑性弹性体材料应用在垫类产品如地垫中，可以使其集释放负离子、抗菌、防滑、环保、安全性能好和使用寿命长功能于一体，有效改善空气质量，促进人体健康，实现地垫的多功能协同作用。
4、本发明的制备方法，工艺简单，制备过程易于操作，实际应用价值高，环境友好，生产效率高，且制得的产品稳定性好，适合工业化大规模生产。
具体实施方式
下面将结合实施方式和实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施方式和实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
第一方面，在一些实施例中提供一种能释放负离子的热塑性弹性体材料，主要由以下重量份的原料制得：
SEBS90～110份、聚苯乙烯20～40份、负离子粉2～10份、碳酸钙20～40份、环烷油3～12份、硬脂酸1～5份和助剂0.15～1.5份。
负离子是指带一个或多个负电荷的离子，亦称“阴离子”。空气中的负离子，能使空气中微米级肉眼看不见的漂尘，通过正负离子吸引、碰撞形成分子团下沉落地，且负离子能使细菌蛋白质两级性颠倒，而使细菌生存能力下降或致死。在医学界，负离子被确认是具有杀灭病菌及净化空气的有效手段。
而负离子粉，是人类利用自然界产生负离子的原理，人工合成或者配比的一种复合矿物，被用于多种新产品的基础材料，能够释放负离子。将负离子粉应用在热塑性弹性体材料中，能够使得该材料具有促进人体新陈代谢、提高人体免疫能力、增强人体肌能、调节肌体功能平衡的作用；此外，将该材料应用在垫类产品中，可以起到除菌、抑菌、消除有害气体及净化空气等作用，具有良好的保健功能。按重量份数计，负离子粉典型但非限制性的含量为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份或10份。
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嵌段的线性三嵌共聚物，具有良好的稳定性和耐老化性，以及紫外线稳定性、热稳定性、抗氧性等特点。本发明的能释放负离子的热塑性弹性体材料主要以SEBS为基体材料，既具有可塑性，又具有高弹性，使用安全无毒，可进行回收重复利用，有利于降低生产成本，且不会对环境造成任何污染，具有良好的经济效益和环境效益。按重量份数计，SEBS典型但非限制性的含量为90份、92份、94份、95份、96份、98份、99份、100份、101份、102份、104份、105份、106份、108份或110份。
聚苯乙烯(PS)属于聚烯烃，是由苯乙烯通过自由基聚合而成的，在苯乙烯聚合体系中加入聚丁二烯，使苯乙烯在聚丁二烯链上接枝聚合。聚苯乙烯作为五大通用热塑性合成树脂之一，具有良好的力学性能、电绝缘性、低吸湿性和优良的加工性能，并且价格低廉，应用范围广。碳酸钙是一种无机化合物，可用作塑料、橡胶、涂料、油墨等的填充料，可使橡胶等色泽光艳、伸长率大、拉伸强度高、耐磨性能良好。聚苯乙烯和碳酸钙的配合使用，可以使得材料的力学性能得到明显改善和提高，发挥优异的抗拉性能等，生产工艺简单，原料易得，成本降低。按重量份数计，聚苯乙烯典型但非限制性的含量为20份、22份、24份、25份、26份、28份、30份、32份、34份、35份、36份、38份或40份；碳酸钙典型但非限制性的含量为20份、22份、24份、25份、26份、28份、30份、32份、34份、35份、36份、38份或40份。
环烷油，以环烷烃为主要成分的石油馏分，具有饱和环状碳链结构，具有低倾点，高密度、高粘度、无毒副作用等特点，由于环烷油来自天然石油，还具有价格低廉、来源可靠等优点。环烷油具有优异的低温性能，与橡胶有良好的增塑和互溶性，可以改善橡胶的可塑性和弹性。按重量份数计，环烷油典型但非限制性的含量为3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份或12份。
硬脂酸，即十八烷酸，具有很好的润滑性和较好的光、热稳定作用，可用作硫化活性剂，也可用作增塑剂和软化剂。此外，在材料中加入一定量的助剂，可以增强材料的色彩多样性、抗氧化性、抗紫外线性能等，提升材料的加工性能、机械性能，使得材料具有优异的综合性能，拓展其应用范围。按重量份数计，硬脂酸典型但非限制性的含量为1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份或5份；助剂典型但非限制性的含量为0.15份、0.2份、0.3份、0.4份、0.45份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1.0份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份或1.5份。
需要说明的是，本发明对于SEBS、聚苯乙烯、负离子粉、碳酸钙、环烷油、硬脂酸和助剂的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员所熟知的各原料即可；如可以采用其市售商品，也可以采用本领域技术人员熟知的制备方法自行制备。
这样，通过上述SEBS、聚苯乙烯、负离子粉、碳酸钙、环烷油、硬脂酸和少量的助剂的相互配合，发挥协同作用，提高负离子的释放能力，使得热塑性弹性体材料具有良好的保健功能，达到净化空气，有益于人体健康的目的。
在一种优选的实施方式中，主要由以下重量份的原料制得：
SEBS95～105份、聚苯乙烯25～35份、负离子粉4～8份、碳酸钙25～35份、环烷油4～10份、硬脂酸2～4份和助剂0.3～1.2份；
优选地，主要由以下重量份的原料制得：
SEBS100份、聚苯乙烯28～32份、负离子粉5～7份、碳酸钙28～32份、环烷油6～8份、硬脂酸3～4份和助剂0.45～0.75份。
通过进一步优化各组份的含量配比关系，可进一步提高能释放负离子的热塑性弹性体材料的释放负离子的能力，以及耐老化性、稳定性及优良的加工性能等。
在一种优选的实施方式中，所述助剂包括抗氧剂0.05～0.5重量份、抗紫外线剂0.05～0.5重量份和颜料0.05～0.5重量份；
优选地，所述助剂包括抗氧剂0.1～0.4重量份、抗紫外线剂0.1～0.4重量份和颜料0.1～0.4重量份；
更优选地，所述助剂包括抗氧剂0.15～0.25重量份、抗紫外线剂0.15～0.25重量份和颜料0.15～0.25重量份。
本发明对于抗氧剂、抗紫外线剂和颜料的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员所熟知的抗氧剂、抗紫外线剂和颜料即可。其中，抗氧剂包括但不限于抗氧剂168、抗氧剂1010、抗氧剂1024、抗氧剂626、抗氧剂1098、抗氧剂AO179或抗氧剂1076中的一种或多种。抗紫外线剂包括但不限于抗紫外线剂THT4611、抗紫外线剂UV334、抗紫外线剂UV－NBC、抗紫外线剂UV9、抗紫外线剂UV531或抗紫外线剂UV151中的一种或多种。颜料包括但不限于颜料黄、颜料红、颜料蓝、钴钛绿PG－55、钛铬棕、铁铬黑、铁锌铬棕或铜铬黑中的一种或多种。
按重量份数计，抗氧剂典型但非限制性的含量为0.1份、0.15份、0.2份、0.25份、0.3份、0.35份或0.4份；抗紫外线剂典型但非限制性的含量为0.1份、0.15份、0.2份、0.25份、0.3份、0.35份或0.4份；颜料典型但非限制性的含量为0.1份、0.15份、0.2份、0.25份、0.3份、0.35份或0.4份。
通过上述抗氧剂、抗紫外线剂和颜料的添加，可以进一步提升材料的加工性能、机械性能等，使得材料具有更加优异的综合性能，拓展其应用范围。
在一种优选的实施方式中，所述负离子粉包括如下重量份的组分：Al2O3 32～38份、SiO2 30～37份、B2O3 8～14份、MgO 3～8份、Fe2O3 8～13份、Na2O 0.6～1.2份、K2O 0.02～0.06份、CaO 0.01～0.1份、P2O5 0.1～0.4份、TiO2 0.1～0.5份和FeO 1～1.5份；
优选地，所述负离子粉包括如下重量份的组分：Al2O3 33～37份、SiO2 32～35份、B2O3 10～12份、MgO 4～7份、Fe2O3 9～12份、Na2O 0.8～1.1份、K2O 0.03～0.05份、CaO0.02～0.08份、P2O5 0.2～0.3份、TiO2 0.2～0.4份和FeO 1.2～1.4份；
更优选地，所述负离子粉包括如下重量份的组分：Al2O3 34～36份、SiO2 34～35份、B2O3 11～12份、MgO 4～5份、Fe2O3 10～11份、Na2O 0.9～1.0份、K2O 0.03～0.04份、CaO0.02～0.05份、P2O5 0.2～0.25份、TiO2 0.2～0.3份和FeO 1.3～1.4份。
本发明中的负离子粉，不仅可以释放负离子，还可以释放远红外线，起到保健功能。其通过铝、硅、铁、硼、钠、钾、钙等元素的合理配比，使得该负离子粉释放的负离子含量高，释放的远红外线的辐射强度符合国家标准，可以均匀、持久地释放负氧离子和远红外线，实现优异的保健功能效果。
按重量份数计，Al2O3典型但非限制性的含量为32份、32.5份、33份、33.5份、34份、34.5份、35份、35.1份、35.5份、36份、36.5份、37份或38份；SiO2典型但非限制性的含量为30份、31份、32份、32.5份、33份、33.5份、34份、34.5份、34.8份、35份、35.5份、36份、36.5份或37份；B2O3典型但非限制性的含量为8份、8.5份、9份、9.5份、10份、10.5份、11份、11.5份、12份、12.5份、13份、13.5份或14份；MgO典型但非限制性的含量为3份、3.5份、4份、4.5份、4.7份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份或8份；Fe2O3典型但非限制性的含量为8份、8.5份、9份、9.5份、10份、10.2份、10.5份、11份、11.5份、12份、12.5份或13份；Na2O典型但非限制性的含量为0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1.0份、1.1份或1.2份；K2O典型但非限制性的含量为0.02份、0.03份、0.04份、0.05份或0.06份；CaO典型但非限制性的含量为0.01份、0.02份、0.03份、0.04份、0.05份、0.06份、0.07份、0.08份、0.09份或0.10份；P2O5典型但非限制性的含量为0.1份、0.115份、0.2份、0.22份、0.25份、0.3份、0.35份或0.4份；TiO2典型但非限制性的含量为0.1份、0.2份、0.25份、0.26份、0.3份、0.35份、0.4份、0.45份或0.5份；FeO典型但非限制性的含量为1份、1.1份、1.15份、1.2份、1.25份、1.3份、1.35份、1.4份、1.45份或1.5份。
第二方面，提供一种所述的能释放负离子的热塑性弹性体材料在制备垫类产品中的应用。
本发明的能释放负离子的热塑性弹性体材料，不仅具有可塑性、高弹性、安全环保的特点，而且能够持续释放负离子和远红外线，具备净化空气的功能，还具有促进血液循环、使人精力充沛、促进人体健康等保健功能，因而能够应用在各类垫类产品中。
在一种优选的实施方式中，所述垫类产品包括床垫、坐垫、地垫和鞋垫中的任意一种或多种。
可以理解的是，所述的垫类产品包括但不限于家纺垫类产品和建筑用垫类产品。上述垫类产品可以为床垫、坐垫、地垫和鞋垫中的任意一种或多种，但不限于此，还可以为与其具有类似性质的制品。
第三方面，在一些实施例中提供一种地垫，包括底料和面料；
所述面料主要由上述的能释放负离子的热塑性弹性体材料制备而成。
鉴于现有的地垫类产品一般只具有防滑效果，功能单一，功能效果不理想，本发明将能释放负离子的热塑性弹性体材料应用在地垫中，以实现地垫的多功能协同作用。尤其是，随着人们整体生活水平提高，在幼儿园及公共场所为保护儿童安全，都在室内和室外活动场地铺设了地垫，为儿童提供环保安全无毒的专用地垫成为当前一个重要需求。而能够释放负离子的健康环保热塑弹性体儿童地垫，更具有极大的实际应用价值。
在一种优选的实施方式中，所述底料主要由以下重量份的原料制得：SEBS50～75份、EVA2～8份、聚苯乙烯10～20份、碳酸钙90～110份、环烷油10～20份、硬脂酸0.4～1.2份、抗氧剂0.2～0.8份和发泡剂0.8～2份；
优选地，所述底料主要由以下重量份的原料制得：SEBS60～70份、EVA3～7份、聚苯乙烯12～18份、碳酸钙95～105份、环烷油12～18份、硬脂酸0.5～1.0份、抗氧剂0.3～0.7份和发泡剂1.0～1.5份；
更优选地，所述底料主要由以下重量份的原料制得：SEBS63～66份、EVA4～6份、聚苯乙烯14～16份、碳酸钙100份、环烷油14～16份、硬脂酸0.7～0.9份、抗氧剂0.4～0.6份和发泡剂1.1～1.3份。
优选地，所述发泡剂包括AC发泡剂、N1000发泡剂或微球发泡剂中的至少一种；更优选地，发泡剂为AC发泡剂。AC发泡剂是一种优异的发泡剂，具有发泡量大，分解时间短，不助燃、无毒、无臭味、不污染、颗粒细，易分解以及在常压、加压下均可使用等特点。通过AC发泡剂的加入，能够使得制得的材料具有发泡稳定，外观无明显缩印，重量轻，强度高等优点。
同样地，抗氧剂包括但不限于抗氧剂168、抗氧剂1010、抗氧剂1024、抗氧剂626、抗氧剂1098、抗氧剂AO179或抗氧剂1076中的一种或多种。
EVA，为乙烯－醋酸乙烯酯共聚物，EVA由于在分子链中引入了醋酸乙烯单体，从而降低了高结晶度，提高了柔韧性、抗冲击性、填料相溶性和热密封性能。本发明对于EVA的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员所熟知的EVA即可。
本发明提供的地垫主要具有以下特点：
(1)能够持续释放大量负离子，面料中添加热塑成型后，检测释放负氧离子量可达5300个/cm3以上。地垫通过光合作用，形成光电效应，使空气电离产生被称为“空气中的维生素”的负离子，可以还原来自大气的污染物质，包括氮氧化合物、活性氧(氧自由基)等，中和带正电的空气细菌、灰尘、烟雾微粒等，从而达到净化空气，有益健康的目的。
(2)采用SEBS热塑弹性体无毒环保的材料为基体材料，具有优异的耐老化性能，既具有可塑性，又具有高弹性，而且无需硫化即可加工使用，生产简单，节省能源。此外，边角料可重使用，无毒，符合FDA要求；地垫可以回收，再热塑加工利用；地垫从制造到施工到使用均对环境无任何污染。
(3)地垫的面层为彩色高密度且非常稳固耐用能释放负离子的SEBS料，底层为微发泡的SEBS料，可通过挤出机，双复合挤压成型，并经压花机在其面层滚压凸起的的荔枝壳花纹。此外，底层通过微孔发泡，形成众多微小气囊，保证了高回弹的性能，在地垫上嬉闹的时候，也能够更好的保障儿童的身体安全。
(4)地垫色彩美观，让儿童享受欢乐的同时在视野也增加了乐趣。地垫的色彩多样化，其面层可制成多种颜色(红色，绿色，蓝色，黄色，灰色，黑色等)，同时，地垫的样式可自由拼花裁断，实现造型多样化。
(5)地垫具有较好的耐温耐老化性能，在人工加速老化箱中老化一星期其性能的下降率小于10％，臭氧老化(38℃)100小时其性能下降小于10％。
经检测，本发明提供的地垫的脆化温度≤－60℃，最高使用温度可达到149℃，在氧气气氛下其分解温度大于270℃。40℃、50pphm条件下，200小时地垫表面无龟裂，回弹值＞30％，拉伸强度＞2MPa，是保护儿童安全的最佳弹性地垫。
第四方面，提供一种所述的地垫的制备方法，包括以下步骤：
(a)分别配制底料和面料；(b)混炼；(c)造粒；(d)挤出；(e)压辊压花；(f)冷却、定型和后处理。
本发明的制备方法简单，易于实施，实际应用价值高，环境友好，生产效率高，且制得的产品稳定性好，适合工业化大规模生产。
在一种优选的实施方式中，步骤(b)中，混料的温度为125～135℃，时间为6～10分钟；
优选地，步骤(c)中，造粒的温度为190～230℃；
优选地，步骤(d)中，挤出的加工温度为190～260℃。
需要说明的是，本发明中的混炼、造粒、挤出、压辊压花、冷却、定型等操作工序，可以在本领域技术人员熟知的仪器设备中，采用本领域熟悉的操作方式进行，在此不再赘述。
在一种优选的实施方式中，所述方法包括以下步骤：
(a)配料：分别将配方量的底料原料和面料原料混合均匀，得到底料混合料和面料混合料；
(b)混炼：将配好的底料混合料和面料混合料分别加入至高速捏合机中，于125～135℃条件下捏炼6～10分钟；
(c)造粒：再加入至双螺杆挤出机中，于190～230℃条件下造粒；
(d)挤出：将上层料、下层料造出的颗粒，通过传送系统送至喂料口，加工温度在190－260℃之间；经过螺杆旋转均匀向前推进，以达到成型前的胶料供应；将二台挤出机挤出的不同颜色的胶料，通过流道内复合在一起，使之形成双色要求的宽度和厚度的(宽度和厚度可调)成型胶片；
(需要说明的是，生产线的输送速度可调至5m左右)；
然后可将复合挤出的半成品按照规格进行花辊压延和裁边，由复合模具挤出的双色胶片，通过二片旋转刀片裁出(宽度可调)所需片材的宽度；
(e)压辊压花：再将裁边机流出的成型的地垫胶片，连续自动送入二辊压花机，通过调整二辊间距，连续辊压出所需要的花形，并通过更换花型辊筒可得到不同的各款式花型；
(f)冷却、定型和后处理：将成型胶片制品，连续自动送入风冷装置，把制品所带有的热量充分排除，使制品充分冷却、定型；
然后可续自动送入裁边装置，把产品多余的边料裁掉，最终获得两边整齐，符合要求的尺寸宽度的制品；
(g)成品：将裁边整齐的地垫胶片，连续自动送至裁断装置、覆膜装置和双工位卷取机，根据确定的产品长度，进行在线连续定尺裁断后成卷包装。
下面结合具体实施例和对比例，对本发明作进一步说明。
实施例1
一种能释放负离子的热塑性弹性体材料，主要由以下重量份的原料制得：
SEBS90份、聚苯乙烯20份、负离子粉2份、碳酸钙20份、环烷油3份、硬脂酸1份、抗氧剂0.05份、抗紫外线剂0.05份和颜料0.05份；
其中，负离子粉包括如下重量份的组分：Al2O3 35.10份、SiO234.81份、B2O3 11.02份、MgO 4.70份、Fe2O3 10.18份、Na2O 0.91份、K2O 0.04份、CaO 0.03份、P2O5 0.122份、TiO20.26份和FeO 1.35份。
实施例2
一种能释放负离子的热塑性弹性体材料，主要由以下重量份的原料制得：
SEBS110份、聚苯乙烯40份、负离子粉10份、碳酸钙40份、环烷油12份、硬脂酸5份、抗氧剂0.5份、抗紫外线剂0.5份和颜料0.5份；
负离子粉的成分同实施例1。
实施例3
一种能释放负离子的热塑性弹性体材料，主要由以下重量份的原料制得：
SEBS105份、聚苯乙烯32份、负离子粉7份、碳酸钙32份、环烷油8份、硬脂酸4份、抗氧剂0.3份、抗紫外线剂0.3份和颜料0.3份；
负离子粉的成分同实施例1。
实施例4
一种能释放负离子的热塑性弹性体材料，主要由以下重量份的原料制得：
SEBS100份、聚苯乙烯30份、负离子粉6份、碳酸钙30份、环烷油7份、硬脂酸3份、抗氧剂0.2份、抗紫外线剂0.2份和颜料0.2份；
负离子粉的成分同实施例1。
实施例5
一种能释放负离子的热塑性弹性体材料，与实施例4的区别在于：
负离子粉包括如下重量份的组分：Al2O3 32份、SiO2 30份、B2O38份、MgO 3份、Fe2O38份、Na2O 0.6份、K2O 0.02份、CaO 0.01份、P2O5 0.1份、TiO2 0.1份和FeO 1份。
实施例6
一种能释放负离子的热塑性弹性体材料，与实施例4的区别在于：
负离子粉包括如下重量份的组分：Al2O3 38份、SiO2 37份、B2O314份、MgO 8份、Fe2O3 13份、Na2O 1.2份、K2O 0.06份、CaO 0.1份、P2O5 0.4份、TiO2 0.5份和FeO 1.5份。
实施例7－12
一种地垫，包括底料和面料；
其中，面料主要由实施例1－6所述的能释放负离子的热塑性弹性体材料制备而成；
底料主要由以下重量份的原料制得：SEBS65份、EVA5份、聚苯乙烯15份、碳酸钙100份、环烷油15份、硬脂酸0.8份、抗氧剂0.5份和AC发泡剂1.2份。
实施例13
一种地垫，与实施例10的区别在于：
底料主要由以下重量份的原料制得：SEBS50份、EVA2份、聚苯乙烯10份、碳酸钙90份、环烷油10份、硬脂酸0.4份、抗氧剂0.2份和AC发泡剂0.8份。
实施例14
一种地垫，与实施例10的区别在于：
底料主要由以下重量份的原料制得：SEBS75份、EVA8份、聚苯乙烯20份、碳酸钙110份、环烷油20份、硬脂酸1.2份、抗氧剂0.8份和AC发泡剂2份。
实施例7－14所述的地垫的制备方法，包括以下步骤：
(a)配料：分别将配方量的底料原料和面料原料混合均匀，得到底料混合料和面料混合料；
(b)混炼：将配好的底料混合料和面料混合料分别加入至高速捏合机中，于130℃条件下捏炼8分钟；
(c)造粒：再加入至双螺杆挤出机中，于190～230℃条件下造粒；
(d)挤出：将上层料、下层料造出的颗粒，通过传送系统送至喂料口，加工温度在190－260℃之间；经过螺杆旋转均匀向前推进，以达到成型前的胶料供应；将二台挤出机挤出的不同颜色的胶料，通过流道内复合在一起，使之形成双色要求的宽度和厚度的(宽度和厚度可调)成型胶片；
然后可将复合挤出的半成品按照规格进行花辊压延和裁边，由复合模具挤出的双色胶片，通过二片旋转刀片裁出(宽度可调)所需片材的宽度；
(e)压辊压花：再将裁边机流出的成型的地垫胶片，连续自动送入二辊压花机，通过调整二辊间距，连续辊压出所需要的花形，并通过更换花型辊筒可得到不同的各款式花型；
(f)冷却、定型和后处理：将成型胶片制品，连续自动送入风冷装置，把制品所带有的热量充分排除，使制品充分冷却、定型；
然后可续自动送入裁边装置，把产品多余的边料裁掉，最终获得两边整齐，符合要求的尺寸宽度的制品；
(g)成品：将裁边整齐的地垫胶片，连续自动送至裁断装置、覆膜装置和双工位卷取机，根据确实的产品长度，进行在线连续定尺裁断后成卷包装。
上述地垫的规格可以根据实际需要进行调整，例如可以为：宽1000－2000mm，厚10－20mm，(面层4－6mm，底层11－9mm)，长10－60m。
对比例1
一种地垫，与实施例10的区别在于：
面料主要由以下重量份的原料制得：SEBS80份、聚苯乙烯18份、负离子粉1.5份、碳酸钙17份、环烷油2份、硬脂酸0.5份、抗氧剂0.01份、抗紫外线剂0.01份和颜料0.01份；
其余同实施例10。
本对比例中，面料中各原料的含量均不在本发明所提供的范围内。
对比例2
一种地垫，与实施例10的区别在于：
面料主要由以下重量份的原料制得：SEBS100份、聚苯乙烯10份、负离子粉1份、碳酸钙5份、环烷油5份、硬脂酸3份、抗氧剂0.02份、抗紫外线剂0.02份和颜料0.02份；
其余同实施例10。
本对比例中，聚苯乙烯、负离子粉和碳酸钙的含量不在本发明所提供的范围内。
对比例3
一种地垫，与实施例10的区别在于：
负离子粉包括如下重量份的组分：Al2O3 30份、SiO2 25份、B2O35份、MgO 1份、Fe2O32份、Na2O 0.5份、K2O 0.01份、CaO 0.005份、P2O5 0.08份、TiO2 0.07份和FeO 0.6份；
其余同实施例10。
本对比例中，负离子粉中的各组分配比不在本发明所提供的范围内。
对比例4
一种地垫，与实施例10的区别在于：
底料主要由以下重量份的原料制得：SEBS40份、EVA1.5份、聚苯乙烯9份、碳酸钙85份、环烷油19份、硬脂酸0.1份、抗氧剂0.05份和AC发泡剂0.1份。
其余同实施例10。
本对比例中，底料中各原料的含量均不在本发明所提供的范围内。
试验例
分别对实施例7－14和对比例1－4制得的地垫进行负氧离子释放浓度、拉伸强度、断裂伸长率、耐臭氧测无龟裂性能测试；测试结果如表1所示。
其中，用KEC900负氧离子测试仪检测负氧离子的释放浓度。拉伸强度和断裂伸长率的测试方法为ASTMD－412。耐臭氧测无龟裂性能的测试条件包括：臭氧浓度50pphm，测试时间为200小时，温度为40℃±2℃；将试样裁成标准规格，放入试验机中，200小时后取出试样观察试样表面是否有裂纹，并与判定标准进行对比。
表1性能测试结果
由表1可以看出，本发明实施例7－14提供的地垫抗臭氧(防龟裂)性能与对比例1－4相比有较大的提升，实施例没有出现龟裂现象，而比较例则都出现龟裂问题；同时实施例提供的地垫保留了较好的综合性能，不仅具有较高的拉伸强度和断裂伸长率，有优异的耐温耐老化性能，而且能够释放大量的负氧离子，达到净化空气，有益健康的目的。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种能释放负离子的热塑性弹性体材料，其特征在于，主要由以下重量份的原料制得：
SEBS 90～110份、聚苯乙烯20～40份、负离子粉2～10份、碳酸钙20～40份、环烷油3～12份、硬脂酸1～5份和助剂0.15～1.5份。
2.根据权利要求1所述的能释放负离子的热塑性弹性体材料，其特征在于，主要由以下重量份的原料制得：
SEBS 95～105份、聚苯乙烯25～35份、负离子粉4～8份、碳酸钙25～35份、环烷油4～10份、硬脂酸2～4份和助剂0.3～1.2份；
优选地，主要由以下重量份的原料制得：
SEBS 100份、聚苯乙烯28～32份、负离子粉5～7份、碳酸钙28～32份、环烷油6～8份、硬脂酸3～4份和助剂0.45～0.75份。
3.根据权利要求1所述的能释放负离子的热塑性弹性体材料，其特征在于，所述助剂包括抗氧剂0.05～0.5重量份、抗紫外线剂0.05～0.5重量份和颜料0.05～0.5重量份；
优选地，所述助剂包括抗氧剂0.1～0.4重量份、抗紫外线剂0.1～0.4重量份和颜料0.1～0.4重量份；
更优选地，所述助剂包括抗氧剂0.15～0.25重量份、抗紫外线剂0.15～0.25重量份和颜料0.15～0.25重量份。
4.根据权利要求1～3任一项所述的能释放负离子的热塑性弹性体材料，其特征在于，所述负离子粉包括如下重量份的组分：Al2O3 32～38份、SiO2 30～37份、B2O3 8～14份、MgO3～8份、Fe2O3 8～13份、Na2O 0.6～1.2份、K2O 0.02～0.06份、CaO 0.01～0.1份、P2O5 0.1～0.4份、TiO2 0.1～0.5份和FeO 1～1.5份；
优选地，所述负离子粉包括如下重量份的组分：Al2O3 33～37份、SiO2 32～35份、B2O310～12份、MgO 4～7份、Fe2O3 9～12份、Na2O 0.8～1.1份、K2O 0.03～0.05份、CaO 0.02～0.08份、P2O5 0.2～0.3份、TiO2 0.2～0.4份和FeO 1.2～1.4份；
更优选地，所述负离子粉包括如下重量份的组分：Al2O3 34～36份、SiO2 34～35份、B2O311～12份、MgO 4～5份、Fe2O3 10～11份、Na2O 0.9～1.0份、K2O 0.03～0.04份、CaO 0.02～0.05份、P2O5 0.2～0.25份、TiO2 0.2～0.3份和FeO 1.3～1.4份。
5.权利要求1～4任一项所述的能释放负离子的热塑性弹性体材料在制备垫类产品中的应用。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述垫类产品包括床垫、坐垫、地垫和鞋垫中的任意一种或多种。
7.一种地垫，其特征在于，包括底料和面料；
所述面料主要由权利要求1～4任一项所述的能释放负离子的热塑性弹性体材料制备而成。
8.根据权利要求7所述的地垫，其特征在于，所述底料主要由以下重量份的原料制得：SEBS 50～75份、EVA 2～8份、聚苯乙烯10～20份、碳酸钙90～110份、环烷油10～20份、硬脂酸0.4～1.2份、抗氧剂0.2～0.8份和发泡剂0.8～2份；
优选地，所述底料主要由以下重量份的原料制得：SEBS 60～70份、EVA 3～7份、聚苯乙烯12～18份、碳酸钙95～105份、环烷油12～18份、硬脂酸0.5～1.0份、抗氧剂0.3～0.7份和发泡剂1.0～1.5份；
更优选地，所述底料主要由以下重量份的原料制得：SEBS 63～66份、EVA 4～6份、聚苯乙烯14～16份、碳酸钙100份、环烷油14～16份、硬脂酸0.7～0.9份、抗氧剂0.4～0.6份和发泡剂1.1～1.3份。
9.如权利要求7或8所述的地垫的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)分别配制底料和面料；(b)混炼；(c)造粒；(d)挤出；(e)压辊压花；(f)冷却、定型和后处理。
10.根据权利要求9所述的地垫的制备方法，其特征在于，步骤(b)中，混料的温度为125～135℃，时间为6～10分钟；
优选地，步骤(c)中，造粒的温度为190～230℃；
优选地，步骤(d)中，挤出的加工温度为190～260℃。
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