CN109401177B - 一种耐高温耐磨苯乙烯弹性体 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐高温耐磨苯乙烯弹性体，苯乙烯弹性体：100份抗氧剂：1份稳定剂：1份调和剂：3份石墨烯：5份聚四氟乙烯：5份分散剂：5份润滑剂：3份偶联剂：5份。在加工过程中能够产生协同作用，使得石墨烯和聚四氟乙烯能够通过调和剂与偶联剂发生交联，从而形成使得整体的苯乙烯弹性体具有耐磨性和耐高温性能。并且本发明制备的材料还突破了添加石墨烯复合材料抗冲击强度低的问题，使得具备较好的强度和刚度之后，仍然具有较好的冲击强度。
Description
技术领域
本发明涉及一种高分子材料，更具体的说是涉及一种耐高温耐磨苯乙烯弹性体。
背景技术
苯乙烯类热塑性弹性体(苯乙烯类TPFS)，热塑性弹性体的主要种类中，苯乙烯类热塑性弹性体(或苯乙烯嵌段共聚物)是应用最广泛的一种，因为它们能与许多材料混合，如填料、增量剂、改性剂和其它树脂等。
现有技术中的苯乙烯弹性体，在耐磨性和耐高温性上均有待提高。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种耐高温耐磨苯乙烯弹性体。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种耐高温耐磨苯乙烯弹性体，
苯乙烯弹性体：100份
抗氧剂：1份
稳定剂：1份
调和剂：3份
石墨烯：5份
聚四氟乙烯：5份
分散剂：5份
润滑剂：3份
偶联剂：5份。
作为本发明的进一步改进：
所述苯乙烯弹性体为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、3-乙酰氧基-5-羟基苯乙烯、聚(丙烯酸丁酯-苯乙烯)的混合物。
作为本发明的进一步改进：
所述苯乙烯弹性体为质量比为10∶2∶1的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、3-乙酰氧基-5-羟基苯乙烯、聚(丙烯酸丁酯-苯乙烯)的混合物。
作为本发明的进一步改进：
所述调和剂为反式-β-苯乙烯三氟硼酸钾、3-苯乙烯硫代丙酸、2-(二氟甲基)烟酸的混合物。
作为本发明的进一步改进：
所述调和剂为质量比为5∶2∶1的反式-β-苯乙烯三氟硼酸钾、3-苯乙烯硫代丙酸、2-(二氟甲基)烟酸的混合物。
作为本发明的进一步改进：
所述抗氧剂为环状季戊烷四基二(2，6-二叔丁基-4-甲基苯基亚磷酸酯)。
作为本发明的进一步改进：
所述稳定剂为N，N′-双-(3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺。
作为本发明的进一步改进：
所述分散剂为芥酸酰胺。
作为本发明的进一步改进：
所述润滑剂为聚丙烯蜡。
作为本发明的进一步改进：
所述偶联剂为质量比为1∶3∶1的N-甲基-N-三甲基硅烷三氟乙酰胺、乙烯基三乙酰氧硅烷、2-甲氧基聚乙烯氧基丙基三甲氧基硅烷的混合物。
在本发明中，以聚苯乙烯弹性体为主体材料，通过石墨烯和聚四氟乙烯的加入来改善整体材料的耐高温性能和耐磨性能，石墨烯对于复合材料能够有效增强其强度和刚性，但是其抗冲击性能会下降，但是在实际操作中发现，石墨烯和聚四氟乙烯本身的惰性较强，难以结合在苯乙烯弹性体分子结构中，从而无法显著提高材料耐高温和耐磨的性能。因此在本发明的技术方案中，加入了调和剂和偶联剂，来使得石墨烯与聚四氟乙烯能够充分分散在整个聚苯乙烯弹性体中。从而在加工过程中能够产生协同作用，使得石墨烯和聚四氟乙烯能够通过调和剂与偶联剂发生交联，从而形成使得整体的苯乙烯弹性体具有耐磨性和耐高温性能。并且本发明制备的材料还突破了添加石墨烯复合材料抗冲击强度低的间题，使得具备较好的强度和刚度之后，仍然具有较好的冲击强度。
在本发明中，调和剂优选质量比为5∶2∶1的反式-β-苯乙烯三氟硼酸钾、3-苯乙烯硫代丙酸、2-(二氟甲基)烟酸的混合物，通过反式-β-苯乙烯三氟硼酸钾、3-苯乙烯硫代丙酸、2-(二氟甲基)烟酸，通过三种物质的共同使用，使得聚苯乙烯弹性体具有耐高温和耐磨的特性。
而在偶联剂则优选质量比为1∶3∶1的N-甲基-N-三甲基硅烷三氟乙酰胺、乙烯基三乙酰氧硅烷、2-甲氧基聚乙烯氧基丙基三甲氧基硅烷的混合物，通过三种物质的配合使用，使得聚苯乙烯弹性体具有耐高温和耐磨的特性。
此外本发明在聚苯乙烯弹性体中，也优选苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、3-乙酰氧基-5-羟基苯乙烯、聚(丙烯酸丁酯-苯乙烯)的混合物，使得调和剂与偶联剂的分布更加均匀，结合更加紧密。
具体实施方式
实施例：
一种耐高温耐磨苯乙烯弹性体，
苯乙烯弹性体：100份
抗氧剂：1份
稳定剂：1份
调和剂：3份
石墨烯：5份
聚四氟乙烯：5份
分散剂：5份
润滑剂：3份
偶联剂：5份。
所述苯乙烯弹性体为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、3-乙酰氧基-5-羟基苯乙烯、聚(丙烯酸丁酯-苯乙烯)的混合物。
所述苯乙烯弹性体为质量比为10∶2∶1的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、3-乙酰氧基-5-羟基苯乙烯、聚(丙烯酸丁酯-苯乙烯)的混合物。
所述调和剂为反式-β-苯乙烯三氟硼酸钾、3-苯乙烯硫代丙酸、2-(二氟甲基)烟酸的混合物。
所述调和剂为质量比为5∶2∶1的反式-β-苯乙烯三氟硼酸钾、3-苯乙烯硫代丙酸、2-(二氟甲基)烟酸的混合物。
所述抗氧剂为环状季戊烷四基二(2，6-二叔丁基-4-甲基苯基亚磷酸酯)。
所述稳定剂为N，N′-双-(3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺。
所述分散剂为芥酸酰胺。
所述润滑剂为聚丙烯蜡。
所述偶联剂为质量比为1∶3∶1的N-甲基-N-三甲基硅烷三氟乙酰胺、乙烯基三乙酰氧硅烷、2-甲氧基聚乙烯氧基丙基三甲氧基硅烷的混合物。
对比例一：
一种耐高温耐磨苯乙烯弹性体，
苯乙烯弹性体：100份
抗氧剂：1份
稳定剂：1份
分散剂：5份
润滑剂：3份。
所述苯乙烯弹性体为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯。
所述抗氧剂为环状季戊烷四基二(2，6-二叔丁基-4-甲基苯基亚磷酸酯)。
所述稳定剂为N，N′-双-(3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺。
所述分散剂为芥酸酰胺。
所述润滑剂为聚丙烯蜡。
对比例二：
一种耐高温耐磨苯乙烯弹性体，
苯乙烯弹性体：100份
抗氧剂：1份
稳定剂：1份
石墨烯：5份
聚四氟乙烯：5份
分散剂：5份
润滑剂：3份。
所述苯乙烯弹性体为质量比为10∶2的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、3-乙酰氧基-5-羟基苯乙烯的混合物。
所述抗氧剂为环状季戊烷四基二(2，6-二叔丁基-4-甲基苯基亚磷酸酯)。
所述稳定剂为N，N′-双-(3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺。
所述分散剂为芥酸酰胺。
所述润滑剂为聚丙烯蜡。
对比例三：
一种耐高温耐磨苯乙烯弹性体，
苯乙烯弹性体：100份
抗氧剂：1份
稳定剂：1份
调和剂：3份
石墨烯：5份
聚四氟乙烯：5份
分散剂：5份
润滑剂：3份
偶联剂：5份。
所述苯乙烯弹性体为质量比为10∶1的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、聚(丙烯酸丁酯-苯乙烯)的混合物。
所述调和剂为反式-β-苯乙烯三氟硼酸钾。
所述抗氧剂为环状季戊烷四基二(2，6-二叔丁基-4-甲基苯基亚磷酸酯)。
所述稳定剂为N，N′-双-(3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺。
所述分散剂为芥酸酰胺。
所述润滑剂为聚丙烯蜡。
所述偶联剂为N-甲基-N-三甲基硅烷三氟乙酰胺。
对比例四：
一种耐高温耐磨苯乙烯弹性体，
苯乙烯弹性体：100份
抗氧剂：1份
稳定剂：1份
调和剂：3份
石墨烯：5份
聚四氟乙烯：5份
分散剂：5份
润滑剂：3份
偶联剂：5份。
所述苯乙烯弹性体为质量比为10∶2的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、3-乙酰氧基-5-羟基苯乙烯的混合物。
所述调和剂为3-苯乙烯硫代丙酸。
所述抗氧剂为环状季戊烷四基二(2，6-二叔丁基-4-甲基苯基亚磷酸酯)。
所述稳定剂为N，N′-双-(3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺。
所述分散剂为芥酸酰胺。
所述润滑剂为聚丙烯蜡。
所述偶联剂为乙烯基三乙酰氧硅烷。
对比例五：
一种耐高温耐磨苯乙烯弹性体，
苯乙烯弹性体：100份
抗氧剂：1份
稳定剂：1份
调和剂：3份
石墨烯：5份
聚四氟乙烯：5份
分散剂：5份
润滑剂：3份
偶联剂：5份。
所述苯乙烯弹性体为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、3-乙酰氧基-5-羟基苯乙烯、聚(丙烯酸丁酯-苯乙烯)的混合物。
所述苯乙烯弹性体为质量比为10∶2∶1的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、3-乙酰氧基-5-羟基苯乙烯、聚(丙烯酸丁酯-苯乙烯)的混合物。
所述调和剂为2-(二氟甲基)烟酸的混合物。
所述抗氧剂为环状季戊烷四基二(2，6-二叔丁基-4-甲基苯基亚磷酸酯)。
所述稳定剂为N，N′-双-(3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺。
所述分散剂为芥酸酰胺。
所述润滑剂为聚丙烯蜡。
所述偶联剂为2-甲氧基聚乙烯氧基丙基三甲氧基硅烷的混合物。
将按照实施例和对比例中的配方称取物质，并将其加入到双螺杆挤出机中进行共混改性，并在180℃下制成板材进行测试。
测试一：在常温下测试
测试二：将板材放置到100℃下10小时，再测试
在本发明中，以聚苯乙烯弹性体为主体材料，通过石墨烯和聚四氟乙烯的加入来改善整体材料的耐高温性能和耐磨性能，石墨烯对于复合材料能够有效增强其强度和刚性，但是其抗冲击性能会下降，但是在实际操作中发现，石墨烯和聚四氟乙烯本身的惰性较强，难以结合在苯乙烯弹性体分子结构中，从而无法显著提高材料耐高温和耐磨的性能。因此在本发明的技术方案中，加入了调和剂和偶联剂，来使得石墨烯与聚四氟乙烯能够充分分散在整个聚苯乙烯弹性体中。从而在加工过程中能够产生协同作用，使得石墨烯和聚四氟乙烯能够通过调和剂与偶联剂发生交联，从而形成使得整体的苯乙烯弹性体具有耐磨性和耐高温性能。并且本发明制备的材料还突破了添加石墨烯复合材料抗冲击强度低的问题，使得具备较好的强度和刚度之后，仍然具有较好的冲击强度。
在本发明中，调和剂优选质量比为5∶2∶1的反式-β-苯乙烯三氟硼酸钾、3-苯乙烯硫代丙酸、2-(二氟甲基)烟酸的混合物，通过反式-β-苯乙烯三氟硼酸钾、3-苯乙烯硫代丙酸、2-(二氟甲基)烟酸，通过三种物质的共同使用，使得聚苯乙烯弹性体具有耐高温和耐磨的特性。
而在偶联剂则优选质量比为1∶3∶1的N-甲基-N-三甲基硅烷三氟乙酰胺、乙烯基三乙酰氧硅烷、2-甲氧基聚乙烯氧基丙基三甲氧基硅烷的混合物，通过三种物质的配合使用，使得聚苯乙烯弹性体具有耐高温和耐磨的特性。
此外本发明在聚苯乙烯弹性体中，也优选苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、3-乙酰氧基-5-羟基苯乙烯、聚(丙烯酸丁酯-苯乙烯)的混合物，使得调和剂与偶联剂的分布更加均匀，结合更加紧密。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种耐高温耐磨苯乙烯弹性体，其特征在于：苯乙烯弹性体：100份抗氧剂：1份稳定剂：1份调和剂：3份石墨烯：5份聚四氟乙烯：5份分散剂：5份润滑剂：3份偶联剂：5份；
所述苯乙烯弹性体为质量比为10∶2∶1的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、3-乙酰氧基-5-羟基苯乙烯、聚(丙烯酸丁酯-苯乙烯)的混合物；
所述调和剂为质量比为5∶2∶1的反式-β-苯乙烯三氟硼酸钾、3-苯乙烯硫代丙酸、2-(二氟甲基)烟酸的混合物；
所述抗氧剂为环状季戊烷四基二(2，6-二叔丁基-4-甲基苯基亚磷酸酯)；
所述稳定剂为N，N′-双-(3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺；
所述分散剂为芥酸酰胺。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温耐磨苯乙烯弹性体，其特征在于：所述润滑剂为聚丙烯蜡。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温耐磨苯乙烯弹性体，其特征在于：所述偶联剂为质量比为1∶3∶1的N-甲基-N-三甲基硅烷三氟乙酰胺、乙烯基三乙酰氧硅 烷、2-甲氧基聚乙烯氧基丙基三甲氧基硅烷的混合物。
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Denomination of invention: A high-temperature and wear-resistant styrene elastomer Effective date of registration: 20230724 Granted publication date: 20200908 Pledgee: Zhejiang Pinghu Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Guangchen sub branch Pledgor: ZHEJIANG WANG YANG POLYMER MATERIALS Co.,Ltd. Registration number: Y2023980049572 |
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