CN108250658A - 一种橡皮擦的材料组成及其制备工艺 - Google Patents

一种橡皮擦的材料组成及其制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种橡皮擦的材料组成及其制备工艺，橡皮擦的材料组成包含14～83％(重量)的苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物，1～5％(重量)的热塑性橡胶，0.5～1％(重量)的线性低密度聚乙烯，1～72％(重量)的无机物，8～30％(重量)的软化油，0.5～6％(重量)的聚α‑甲基苯乙烯树脂，0.5～6％(重量)的多功能助剂，0.5～0.8％(重量)的抗氧化剂和余量的紫外线吸收剂。选用苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物并适度增大其和抗氧化剂的份量，橡皮擦具有良好的擦拭效果；选择聚α‑甲基苯乙烯树脂并适度加大其份量，避免因聚烯羟系高分子份量的减少而降低脱模效率。将以上材料组成的配比投入制备过程，可降低材料软化点，总体挥发物少，灰分产出少。

Description

一种橡皮擦的材料组成及其制备工艺
技术领域
本发明涉及一种橡皮擦的材料组成及其制备工艺。
背景技术
传统的橡皮擦组成成分包括聚氯乙烯树脂、碳酸钙、邻苯二甲酸二丁酯和硬脂酸锌。其中，聚氯乙烯为主的材料所制成的橡皮擦因内含有氯元素而不利于回收，而邻苯二甲酸二丁酯的俗名为塑化剂，已被证实可引起癌变，而低龄儿童容易因好奇心而误食橡皮擦，对身体健康造成安全隐患。中国专利申请号为200310103698.1的橡皮擦组成物，其包含热塑性弹性体、聚烯羟系高分子、无机填充物以及一些有机添加物，其中，热塑性弹性体含量为15～88％之间，聚烯羟系高分子含量在1～8％之间，无机填充物含量在0.1～74％之间，有机添加物的含量在10～50％之间。在该专利申请中，为了能够增强热塑性弹性体的模收缩率，便于射出成形，在原料填充物中增加了较多量的聚烯羟系高分子，由于聚烯羟系高分子的软化温度和熔融温度较高，材料填充物中的热稳定性差，助剂容易分解而出现气泡现象，另外，橡皮擦成型物易变脆发硬。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种便于塑化造型，即使聚烯羟系高分子份量较少也不影响成型效率的橡皮擦的材料组成，本发明还提供了所述的橡皮擦的制备工艺。
为实现上述目的，本发明采用一种橡皮擦的材料组成，包含以下成份，14～83％(重量)的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，1～5％(重量)的热塑性橡胶，0.5～1％(重量)的线性低密度聚乙烯，1～72％(重量)的无机物，8～30％(重量)的软化油，0.5～6％(重量)的聚α-甲基苯乙烯树脂，0.5～6％(重量)的多功能助剂，0.5～0.8％(重量)的抗氧化剂和余量的紫外线吸收剂。
特别的，所述的无机物为碳酸钙，所述的软化油为环烷油，所述的抗氧化剂为二丁基羟基甲苯，所述的紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
特别的，包括以下成份，18.7％(重量)的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，1％(重量)的热塑性橡胶，0.5％(重量)的线性低密度聚乙烯，60.6％(重量)的碳酸钙，15.4％(重量)的环烷油，1％(重量)的聚α-甲基苯乙烯树脂，2％(重量)的多功能助剂，0.7％(重量)的二丁基羟基甲苯和0.1％的2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
特别的，包括以下成份，16％(重量)的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，2％(重量)的热塑性橡胶，0.7％(重量)的线性低密度聚乙烯，61.9％(重量)的碳酸钙，15.2％(重量)的环烷油，1.2％(重量)的聚α-甲基苯乙烯树脂，2％(重量)的多功能助剂，0.5％(重量)的二丁基羟基甲苯和0.5％的2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
特别的，包括以下成份，8％(重量)的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，1.5％(重量)的热塑性橡胶，0.5％(重量)的线性低密度聚乙烯，59.2％(重量)的碳酸钙，18％(重量)的环烷油，1％(重量)的聚α-甲基苯乙烯树脂，1％(重量)的多功能助剂，0.5％(重量)的二丁基羟基甲苯和0.3％的2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
一种橡皮擦的制备工艺，其特征在于：步骤如下，
第一步,将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物颗粒放入高速磨粉机进行研磨，将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物颗粒磨成800目粉状；
第二步，按重量百分比，将含有14～83％(重量)的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，1～5％(重量)的热塑性橡胶，0.5～1％(重量)的线性低密度聚乙烯，1～72％(重量)的无机物，8～30％(重量)的软化油，0.5～6％(重量)的聚α-甲基苯乙烯树脂，0.5～6％(重量)的多功能助剂，0.5～0.8％(重量)的抗氧化剂和余量的紫外线吸收剂放入混料机设备中混合搅拌，搅拌的时间为15min，搅拌过程中混合料的温度为60℃。
第三步，将以上所得粉状混合物倒入同向双螺杆造粒机的进料斗，同时开启所述的同向双螺杆造粒机的加温装置，按照各功能筒体进行加热温度的设定，当温度达到成型标准值时，开动设备进行TPR混炼挤出；
第四步，由飞刀切粒装置将以上的TPR混炼挤出物进行颗粒成型；
第五步，将以上TPR颗粒成形物进行冷却，输送至料仓。
与已有技术相比，本发明的有益效果体现于：通过选用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物并适度增大该主材和抗氧化剂的份量，由于苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物具有优良的拉伸强度和弹性，且易于塑化造型，可大大地缩短材料塑化过程，而成型的橡皮擦屈挠和回弹性很好，具有良好的擦拭效果，另外，选择聚α-甲基苯乙烯树脂并适度加大其份量，由于聚α-甲基苯乙烯树脂能够增强原料填充物内聚力，避免因聚烯羟系高分子的份量的减少而出现脱模效率低的状况的发生，还可适当降低塑化温度，提高配方的热稳定性。再有，通过将以上材料组成的配比投入制备工艺过程，可降低材料软化熔融点至95～115℃，配方热稳定性好，在整个反应过程中，总体挥发物可控制至0.5％以下；由于聚α-甲基苯乙烯树脂可促进无机物中碳酸钙的发泡，因此，即使碳酸钙的份量适当提高，反应物中的灰分产出可以控制至0.001％以下。
具体实施方式
一种橡皮擦的材料组成，包含以下成份，14～83％(重量)的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，1～5％(重量)的热塑性橡胶，0.5～1％(重量)的线性低密度聚乙烯，1～72％(重量)的无机物，8～30％(重量)的软化油，0.5～6％(重量)的聚α-甲基苯乙烯树脂，0.5～6％(重量)的多功能助剂，0.5～0.8％(重量)的抗氧化剂和余量的紫外线吸收剂。其中，无机物为碳酸钙，软化油为环烷油，抗氧化剂为二丁基羟基甲苯，紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
实施例一
本橡皮擦的材料组成为18.7％(重量)的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，1％(重量)的热塑性橡胶，0.5％(重量)的线性低密度聚乙烯，60.6％(重量)的碳酸钙，15.4％(重量)的环烷油，1％(重量)的聚α-甲基苯乙烯树脂，2％(重量)的多功能助剂，0.7％(重量)的二丁基羟基甲苯和0.1％的2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。与现有的橡皮擦相比，本配方生产出来的橡皮擦的表面更加光滑，弹性更好，因为材料在模具中流动性强，更易于做出各式3D造型。
实施例二
本橡皮擦的材料组成为16％(重量)的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，2％(重量)的热塑性橡胶，0.7％(重量)的线性低密度聚乙烯，61.9％(重量)的碳酸钙，15.2％(重量)的环烷油，1.2％(重量)的聚α-甲基苯乙烯树脂，2％(重量)的多功能助剂，0.5％(重量)的二丁基羟基甲苯和0.5％的2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。与现有的橡皮擦相比，本配方生产出来的橡皮擦更易于脱模成型，原料填充物内聚力强，可配合色粉做出最多七种颜色的3D造型。
实施例三
本橡皮擦的材料组成为18％(重量)的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，1.5％(重量)的热塑性橡胶，0.5％(重量)的线性低密度聚乙烯，59.2％(重量)的碳酸钙，18％(重量)的环烷油，1％(重量)的聚α-甲基苯乙烯树脂，1％(重量)的多功能助剂，0.5％(重量)的二丁基羟基甲苯和0.3％的2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。与现有的橡皮擦相比，本配方生产出来的橡皮擦的擦拭效果佳，且清洁度更高。
一种橡皮擦的制备工艺，其特征在于：步骤如下，
第一步,将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物颗粒放入高速磨粉机进行研磨，将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物颗粒磨成800目粉状；
第二步，按重量百分比，将含有14～83％(重量)的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，1～5％(重量)的热塑性橡胶，0.5～1％(重量)的线性低密度聚乙烯，1～72％(重量)的无机物，8～30％(重量)的软化油，0.5～6％(重量)的聚α-甲基苯乙烯树脂，0.5～6％(重量)的多功能助剂，0.5～0.8％(重量)的抗氧化剂和余量的紫外线吸收剂放入混料机设备中混合搅拌，搅拌的时间为15min，搅拌过程中混合料的温度为60℃。
第三步，将以上所得粉状混合物倒入同向双螺杆造粒机的进料斗，同时开启所述的同向双螺杆造粒机的加温装置，按照各功能筒体进行加热温度的设定，当温度达到成型标准值时，开动设备进行TPR混炼挤出；
第四步，由飞刀切粒装置将以上的TPR混炼挤出物进行颗粒成型；
第五步，将以上TPR颗粒成形物进行冷却，输送至料仓。

Claims (6)

1.一种橡皮擦的材料组成，其特征在于：包含以下成份，14～83％(重量)的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，1～5％(重量)的热塑性橡胶，0.5～1％(重量)的线性低密度聚乙烯，1～72％(重量)的无机物，8～30％(重量)的软化油，0.5～6％(重量)的聚α-甲基苯乙烯树脂，0.5～6％(重量)的多功能助剂，0.5～0.8％(重量)的抗氧化剂和余量的紫外线吸收剂。
2.根据权利要求1所述的橡皮擦的材料组成，其特征在于：所述的无机物为碳酸钙，所述的软化油为环烷油，所述的抗氧化剂为二丁基羟基甲苯，所述的紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
3.根据权利要求2所述的橡皮擦的材料组成，其特征在于：包括以下成份，18.7％(重量)的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，1％(重量)的热塑性橡胶，0.5％(重量)的线性低密度聚乙烯，60.6％(重量)的碳酸钙，15.4％(重量)的环烷油，1％(重量)的聚α-甲基苯乙烯树脂，2％(重量)的多功能助剂，0.7％(重量)的二丁基羟基甲苯和0.1％的2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
4.根据权利要求2所述的橡皮擦的材料组成，其特征在于：包括以下成份，16％(重量)的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，2％(重量)的热塑性橡胶，0.7％(重量)的线性低密度聚乙烯，61.9％(重量)的碳酸钙，15.2％(重量)的环烷油，1.2％(重量)的聚α-甲基苯乙烯树脂，2％(重量)的多功能助剂，0.5％(重量)的二丁基羟基甲苯和0.5％的2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
5.根据权利要求2所述的橡皮擦的材料组成，其特征在于：包括以下成份，8％(重量)的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，1.5％(重量)的热塑性橡胶，0.5％(重量)的线性低密度聚乙烯，59.2％(重量)的碳酸钙，18％(重量)的环烷油，1％(重量)的聚α-甲基苯乙烯树脂，1％(重量)的多功能助剂，0.5％(重量)的二丁基羟基甲苯和0.3％的2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
6.一种橡皮擦的制备工艺，其特征在于：步骤如下，
第一步,将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物颗粒放入高速磨粉机进行研磨，将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物颗粒磨成800目粉状；
第二步，按重量百分比，将含有14～83％(重量)的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，1～5％(重量)的热塑性橡胶，0.5～1％(重量)的线性低密度聚乙烯，1～72％(重量)的无机物，8～30％(重量)的软化油，0.5～6％(重量)的聚α-甲基苯乙烯树脂，0.5～6％(重量)的多功能助剂，0.5～0.8％(重量)的抗氧化剂和余量的紫外线吸收剂放入混料机设备中混合搅拌，搅拌的时间为15min，搅拌过程中混合料的温度为60℃。
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