CN109135153A - 一种与pp粘接的tpe配方及制备方法 - Google Patents

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梁大新
黄宏波
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Abstract

本发明公开一种与PP粘接的TPE配方及制备方法，其配方的质量份数如下：TPE主材料1：100份，TPE主材料2：50‑70份，有机滑剂20‑30份，增粘剂4‑8份，内脱模剂2‑5份，流动助剂2‑3份，稳定剂2‑3份，防老剂2‑3份，高补强材料10‑20份，软化剂180‑200份。本发明研发的与PP粘接的TPE配方及其制备方法，采用密炼机和造粒机制备出企业所能应用的TPE，有效实现PP与TPE粘接，所生产产品具有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，满足对产品极高的耐候性之需求，且实现了投资低、设备大众化、工艺操作简单的生产要求。

Description

一种与PP粘接的TPE配方及制备方法
技术领域
本发明属于橡胶材料领域，特别涉及一种与PP粘接的TPE配方及制备方法。
背景技术
热塑性弹性体即TPE的开发与应用是当前高分子材料科学发展的新方向。TPE有优异的强度、耐热性和耐油性能，而且有良好的压缩永久变形和弹性，是一种兼具橡胶和塑料性能的材料，在常温下显示橡胶弹性，在高温下能够塑化成型的高分子材料。TPE可以采用传统塑料加工设备如注塑成型、挤出成型、吹塑成型、压延成型设备进行生产；TPE无需硫化，因此减少了生产周期，使橡胶工业生产流程缩短1/4，节约能耗25％～40％，提高效率10～20倍。且水口边角料破碎后100％可直接二次使用，既简化加工过程又降低加工成本，堪称橡胶工业中又一次材料和工艺技术革命。TPE具有密度低、可重复利用、制品硬度范围广等优点，已成为取代部分传统橡胶的环保节能型材料，在发展循环经济中显示出了重要的作用。
随着我国经济的迅速发展，汽车制造工业也在高速发展，热塑性弹性体TPE已发展到十几个品种，已取代部分天然橡胶、合成橡胶和塑料，广泛应用于汽车配件，汽车是最重要的应用领域，占到三分之一。更重要的是国家对环保要求很高的今天，TPE具备的环保、无毒、手感舒适、使产品更具创意的特点，使其显得更人性化，它代替PVC作为汽车内饰件已成为大势所趋。
聚丙烯(Polypropylene，简称PP)是一种半结晶的热塑性塑料。具有较高的耐冲击性，机械性质强韧，抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀。在工业界有广泛的应用，是平常常见的高分子材料之一。尽管热塑性弹性体TPE市场增速甚猛，但因其配方设计与制备过程原因，更重要的是跟PP粘接问题等。传统技术中TPE与PP因为分子的不一样，且没有胶粘剂的粘接无法完成粘接，因而令众多企业未引入使用。
本发明经过一种与PP粘接的TPE配方设计，采用密炼机和造粒机制备出企业所能应用的热塑性弹性体TPE和工艺，实现了投资低、设备大众化、工艺操作简单的生产要求，有助于TPE的生产和应用，并实现了PP与TPE粘接。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种与PP粘接的TPE配方及制备方法，可以有效实现TPE与PP成型粘接，且生产出来的产品满足较高的性能需求。
技术方案：为了解决上述问题，本发明研发了一种与PP粘接的TPE配方，其质量份数如下：TPE主材料1：100份，TPE主材料2：50-70份，有机滑剂20-30份，增粘剂4-8份，内脱模剂2-5份，流动助剂2-3份，稳定剂2-3份，防老剂2-3份，高补强材料10-20份，软化剂180-200份。
所述的TPE主材料1为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，不含不饱和双键，因此具有良好的稳定性、具有较好的耐温性能、优异的耐老化性能、优良的电性能以及良好的溶解性能、共混性能和优异的充油性，是一种无需硫化即可使用的弹性体。
所述的TPE主材料2为PP，结晶度高，结构规整，因而具有优良的力学性能，除耐冲击性外，其他力学性能均比聚乙烯好，成型加工性能好，具有较高的耐热性，连续使用温度可达110-120℃。
所述有机滑剂为滑石粉，加入TPE配方中，可起到润滑性、抗黏、助流作用。
所述增粘剂为古马隆，加入TPE配方中，可起到软化、分散等作用，从而改进TPE配方中SEBS加工性能。
所述内脱模剂为复合硅，加入配方中，在TPE制造模型产品时使脱模操作轻而易举，防止强行取出对产品造成损伤，提高生产效率、延长模具使用寿命，同时使产品光洁、尺寸合格、减少废品。
所述流动助剂为流平剂，能够大幅度提高各种TPE、塑料的熔指，增加其加工流动性，增加润湿性能，改善TPE或塑料产品的表面光泽度，提高流平效果。
所述稳定剂为定型剂，可以减慢反应,保持化学平衡,降低表面张力,防止光、热分解或氧化分解等作用。
所述防老剂为抗氧剂1010，能有效地防止TPE产品在长期老化过程中的热氧化降解，同时也是一种高效的加工稳定剂，能改善TPE材料在高温加工条件下的耐变色性。
所述高补强材料为白炭黑，提高了产品的拉伸强度，降低TPE产品的磨损率。
所述软化剂为环烷油增塑剂。
所述与PP粘接的TPE的制备方法如下：
一、混炼
按配方所述质量份数配料，采用密炼机作为混炼设备，按主料—粉料—油料的投料顺序，分别加入主料:100份TPE主材料1，50-70份TPE主材料2；粉料:有机滑剂20-30份，增粘剂4-8份，内脱模剂2-5份，流动助剂2-3份，稳定剂2-3份，防老剂2-3份，高补强材料10-20份；油料:软化剂环烷油增塑剂180-200份。投料完成，放下加压盖，加压盖气缸工作压力在0.4～0.8mpa范围内，表显混炼温度至140℃±5℃排胶,混炼时间不少于25分钟；混炼过程中，必须打开加压盖手动翻炼，温度在125℃～130℃即可翻胶，且每隔3～4分钟翻一次，每车翻炼不少于4次，混炼均匀，得混炼胶。
二、造粒
采用造粒机RX-70作为造粒设备；将炼好的混炼胶排入造粒机料斗，自动翻转投料入入料口；冷却风机三台打开运行；造粒机参数包括：挤出速度40～45r/min；喂料调速10～12r/min；切粒调速25～30r/min；斗底设定温度125(±3)℃；杆1设定温度125(±3)℃；杆2设定温度125(±3)℃，模头130(±3)℃；造粒结束，用干净的周转箱放在出料口盛放胶粒，注意不让胶粒溢出周转箱跌落地面。
本发明的优点和有益效果：本发明研发的与PP粘接的TPE配方及其制备方法，采用密炼机和造粒机制备出企业所能应用的热塑性弹性体TPE，有助于TPE的生产和应用，有效实现PP与TPE粘接，该TPE材料所生产产品具有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，满足对产品极高的耐候性之需求，且实现了投资低、设备大众化、工艺操作简单的生产要求。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例和实验数据对本发明进行详细描述。
本实施例中，一种与PP粘接的TPE配方，其质量份数如下：TPE主材料1：100份，TPE主材料2：50-70份，有机滑剂20-30份，增粘剂4-8份，内脱模剂2-5份，流动助剂2-3份，稳定剂2-3份，防老剂2-3份，高补强材料10-20份，软化剂180-200份。
所述的TPE主材料1为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，不含不饱和双键，因此具有良好的稳定性、具有较好的耐温性能、优异的耐老化性能、优良的电性能以及良好的溶解性能、共混性能和优异的充油性，是一种无需硫化即可使用的弹性体。
所述的TPE主材料2为PP，结晶度高，结构规整，因而具有优良的力学性能，除耐冲击性外，其他力学性能均比聚乙烯好，成型加工性能好，具有较高的耐热性，连续使用温度可达110-120℃。
所述有机滑剂为滑石粉，加入TPE配方中，可起到润滑性、抗黏、助流作用。
所述增粘剂为古马隆，加入TPE配方中，可起到软化、分散等作用，从而改进TPE配方中SEBS加工性能。
所述内脱模剂为复合硅，加入配方中，在TPE制造模型产品时使脱模操作轻而易举，防止强行取出对产品造成损伤，提高生产效率、延长模具使用寿命，同时使产品光洁、尺寸合格、减少废品。
所述流动助剂为流平剂，能够大幅度提高各种TPE、塑料的熔指，增加其加工流动性，增加润湿性能，改善TPE或塑料产品的表面光泽度，提高流平效果。
所述稳定剂为定型剂，可以减慢反应,保持化学平衡,降低表面张力,防止光、热分解或氧化分解等作用。
所述防老剂为抗氧剂1010，能有效地防止TPE产品在长期老化过程中的热氧化降解，同时也是一种高效的加工稳定剂，能改善TPE材料在高温加工条件下的耐变色性。
所述高补强材料为白炭黑，提高了产品的拉伸强度，降低TPE产品的磨损率。
所述软化剂为环烷油增塑剂。
有关原材料的选择如下：
SEBS牌号为YH-503源于中国石化集团，聚丙稀牌号为450源于茂名实华东成，滑石粉源于广西龙广滑石，古马隆来源于濮阳市瑞科，复合硅来源于广饶铭鑫，流平剂源于珠海先德，定型剂来源于上海道旭，抗氧剂1010来源于南京手牵手化工，白炭黑来源于中国四川制贡中皓，环烷油增塑剂源于新疆克拉玛依。
所述与PP粘接的TPE的制备方法如下：
一、混炼
按配方所述质量份数配料，采用密炼机作为混炼设备，按主料—粉料—油料的投料顺序，分别加入主料：100份TPE主材料1，50-70份TPE主材料2，粉料：有机滑剂20-30份，增粘剂4-8份，内脱模剂2-5份，流动助剂2-3份，稳定剂2-3份，防老剂2-3份，高补强材料10-20份,油料:软化剂环烷油增塑剂180-200份。；投料完成，放下加压盖，加压盖气缸工作压力在0.4～0.8mpa范围内，表显混炼温度至140℃±5℃排胶,混炼时间不少于25分钟；混炼过程中，必须打开加压盖手动翻炼，温度在125℃～130℃即可翻胶，且每隔3～4分钟翻一次，每车翻炼不少于4次，混炼均匀，得混炼胶。
二、造粒
采用造粒机RX-70作为造粒设备；将炼好的混炼胶排入造粒机料斗，制动翻转投料入入料口；冷却风机三台打开运行；造粒机参数包括：挤出速度40～45r/min；喂料调速10～12r/min；切粒调速25～30r/min；斗底设定温度125(±3)℃；杆1设定温度125(±3)℃；杆2设定温度125(±3)℃，模头130(±3)℃；造粒结束，用干净的周转箱放在出料口盛放胶粒，注意不让胶粒溢出周转箱跌落地面。
据上述制备方法所得一种与PP粘接的TPE的性能如下：
TPE现已成为广泛替代部分传统橡胶和部分塑料的极具发展前景的新型材料。尤其我国汽车工业快速发展，需要大量进口TPE满足国内市场需求，因此通过本发明一种与PP粘接的TPE配方到制备到实现TPE与PP粘接生产应用，对企业和行业发展都提供了巨大空间。

Claims (7)

1.一种与PP粘接的TPE配方，其特征在于，其质量份数如下：TPE主材料1：100份，TPE主材料2：50-70份，有机滑剂20-30份，增粘剂4-8份，内脱模剂2-5份，流动助剂2-3份，稳定剂2-3份，防老剂2-3份，高补强材料10-20份，软化剂180-200份。
2.根据权利要求1所述的与PP粘接的TPE配方，其特征在于，所述的TPE主材料1为SEBS，所述的TPE主材料2为PP。
3.根据权利要求1所述的与PP粘接的TPE配方，其特征在于，所述有机滑剂为滑石粉，所述增粘剂为古马隆。
4.根据权利要求1所述的与PP粘接的TPE配方，其特征在于，所述内脱模剂为复合硅，所述流动助剂为流平剂。
5.根据权利要求1所述的与PP粘接的TPE配方，其特征在于，所述稳定剂为定型剂，所述防老剂为抗氧剂1010。
6.根据权利要求1所述的与PP粘接的TPE配方，其特征在于，所述高补强材料为白炭黑，所述软化剂为环烷油增塑剂。
7.根据权利要求1所述的与PP粘接的TPE的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(一)混炼
按配方所述质量份数配料，采用密炼机作为混炼设备，按主料—粉料—油料的投料顺序，分别加入主料:100份TPE主材料1，50-70份TPE主材料2；粉料:有机滑剂20-30份，增粘剂4-8份，内脱模剂2-5份，流动助剂2-3份，稳定剂2-3份，防老剂2-3份，高补强材料10-20份；油料:软化剂环烷油增塑剂180-200份；投料完成，放下加压盖，加压盖气缸工作压力在0.4～0.8mpa范围内，表显混炼温度至140℃±5℃排胶,混炼时间不少于25分钟；混炼过程中，必须打开加压盖手动翻炼，温度在125℃～130℃即可翻胶，且每隔3～4分钟翻一次，每车翻炼不少于4次，混炼均匀，得混炼胶；
(二)造粒
采用造粒机RX-70作为造粒设备；将炼好的混炼胶排入造粒机料斗，制动翻转投料入入料口；冷却风机三台打开运行；造粒机参数包括：挤出速度40～45r/min；喂料调速10～12r/min；切粒调速25～30r/min；斗底设定温度125(±3)℃；杆1设定温度125(±3)℃；杆2设定温度125(±3)℃，模头130(±3)℃；造粒结束，用干净的周转箱放在出料口盛放胶粒，注意不让胶粒溢出周转箱跌落地面。
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