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一种抗uv、阻燃车用减震热塑性弹性体材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于TPE成型材料技术领域，具体提供一种抗UV、阻燃车用减震热塑性弹性体材料及其制备方法，所述材料由以下质量百分比的原料组成，各组份质量百分比之和为100％：SEBS橡胶树脂20～30﹪，软化增塑剂10～30﹪，阻燃剂15～45﹪，聚丙烯树脂10～30﹪，抗氧剂0.3～1.5﹪，光稳定剂0.3～1.5﹪，所得材料具有无卤环保、阻燃性能优异、抗UV四级性能、优良的力学性能和减震降噪性能。本制备方法工艺步骤简洁，易于实现，生产率高。由于无卤、阻燃，有效杜绝在加热过程中会释放有害物质，不会威胁到人类身体健康和环境，可以广泛应用于车用减震产品。

Description

一种抗UV、阻燃车用减震热塑性弹性体材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及TPE成型材料技术领域，具体涉及一种抗UV、阻燃车用减震热塑性弹性体材料及其制备方法。
背景技术
随着智能驾驶时代的到来以及人们生活水平的日益提高，人们追求高品质生活方式也越来越多元化。如今，当人们基本上都会驾驶汽车出行上班。对于汽车而言，各种情况下的撞击都会产生不同程度的震动，强烈的震动会严重影响司乘人员的生命安全。为了降低汽车在碰撞情况下的震动，目前应用最有效的方法是使用各种减震材料，其中橡胶减震材料广泛应用于各种类型的汽车中，起到优异的减震效果。然而，现有的橡胶减震材料，各方面性能未完全理想，比如没有阻燃效果容易燃烧，抗UV性能差易黄变等，因此具有较大的改善空间。
发明内容
针对上述不足，本发明的目的之一在于，提供一种配方合理，具有无卤阻燃效果好且抗UV性能达到四级，同时具有优异减震性能的车用减震材料。本发明的目的之二在于，针对上述不足，提供一种能快速制作出上述抗UV、阻燃车用减震热塑性弹性体材料的制备方法。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：
一种抗UV、阻燃车用减震热塑性弹性体材料，其由以下质量百分比的原料组成，各组份质量百分比之和为100％：
作为本发明的一种改进，所述的SEBS橡胶树脂为苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物。
作为本发明的一种改进，所述的软化增塑剂为饱和直链环烷烃油、白矿油中的至少一种。
作为本发明的一种改进，所述的阻燃剂为磷-氮系混合阻燃剂、三聚氰胺氰尿酸盐、氢氧化镁、氢氧化铝中的至少一种。
作为本发明的一种改进，所述的聚丙烯树脂为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯中的至少一种。
作为本发明的一种改进，所述抗氧剂为酚类、亚磷酸酯类中的至少一种。
作为本发明的一种改进，所述光稳定剂为羟基二苯甲酮类光稳定剂、羟基苯并三唑类光稳定剂、受阻胺类稳定剂、受阻酚类光稳定剂、无机类光稳定剂、复合型高效光稳定剂中的至少一种。
作为本发明的一种改进，优选由以下质量百分比的原料组成：SEBS橡胶树脂25﹪、软化增塑剂20﹪、阻燃剂37﹪、聚丙烯树脂17﹪、抗氧剂0.3﹪、光稳定剂0.7﹪；
或者SEBS橡胶树脂25﹪、软化增塑剂20﹪、阻燃剂40﹪、聚丙烯树脂14﹪、抗氧剂0.3﹪、光稳定剂0.7﹪；
或者SEBS橡胶树脂25﹪、软化增塑剂20﹪、阻燃剂43﹪、聚丙烯树脂11﹪、抗氧剂0.3﹪、光稳定剂0.7﹪；
或者SEBS橡胶树脂30﹪、软化增塑剂15﹪、阻燃剂37﹪、聚丙烯树脂17﹪、抗氧剂0.3﹪、光稳定剂0.7﹪。
本发明的另一目的在于提供一种抗UV、阻燃车用减震热塑性弹性体材料的制备方法，其包括以下步骤：
(1)先用SEBS橡胶树脂充分吸收软化增塑剂，然后将吸收好软化增塑剂的 SEBS橡胶树脂、阻燃剂、抗氧剂、光稳定剂按比例充分混匀，获得混合物；
(2)将所述混合物加入长径比为40：1～48：1、挤出温度为160～190℃、转速为360～420rpm的双螺杆挤出机中熔融混炼，然后依次经挤出、拉条、风冷、切粒和干燥工序后制得抗UV、阻燃车用减震热塑性弹性体材料。
作为本发明的一种改进，优选通过喂料器将所述混合物送入强剪切双螺杆挤出机，其中，该强剪切双螺杆挤出机的长径比为40：1，螺杆各段温度分别为： 160℃、170℃、180℃、190℃、190℃、190℃、190℃、190℃、180℃、180℃、 180℃、机头温度180℃，转速为420rpm。
本发明相对于现有技术的有益效果为：
(1)本发明提供抗UV、阻燃车用减震热塑性弹性体材料的配方合理，具有无卤、耐黄变、阻燃性好、优异的减震效果、极易注塑加工成型等优点，且从大量的实验研究发现，并非简单材料性能的加和，属于各材料协同增效所致；
(2)在加热过程中不会会释放有害物质，不会威胁到人类身体的健康和环境的现象；本发明提供的制备方法能快速制出具有无卤、耐黄变、阻燃性好、优异的减震效果、极易注塑加工成型等优点的抗UV、阻燃车用减震热塑性弹性体材料，该材料可以广泛应用于高档汽车减震制品中，且工艺步骤简洁，易于实现，生产率高。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进一步说明。但本发明不局限于此。
实施例1，本实施例提供的一种抗UV、阻燃车用减震热塑性弹性体材料，其由以下质量百分比的原料组成：
SEBS橡胶树脂25﹪、软化增塑剂20﹪、阻燃剂37﹪、聚丙烯树脂17﹪、抗氧剂0.3﹪、光稳定剂0.7﹪。
所述的SEBS橡胶树脂为苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物。本实施例中，该SEBS橡胶树脂优选为巴陵石化YH-604
所述的软化增塑剂为饱和直链环烷烃油、白矿油中的至少一种。本实施例中，该软化增塑剂选用台塑500N。其它实施例中，该软化增塑剂优选为白矿油。
所述的阻燃剂为磷-氮系混合阻燃剂、三聚氰胺氰尿酸盐MCA、氢氧化镁、氢氧化铝中的至少一种。本实施例中，该阻燃剂优选为日本艾迪科阻燃剂 FP2200、德国巴斯夫阻燃剂MCA的混合物，质量比例均为2：1
所述的聚丙烯树脂为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯中的至少一种。本实施例中，该聚丙烯树脂优选为韩国SK的PP BX-3900。
所述抗氧剂为酚类、亚磷酸酯类或含硫酯类中的至少一种。本实施例中，所述抗氧剂优选为Irgafos 168和Irgafos 1010，其中Irgafos 168的质量百分比为 0.15﹪，Irgafos1010的质量百分比为0.15﹪。
所述光稳定剂为羟基二苯甲酮类光稳定剂、羟基苯并三唑类光稳定剂、受阻胺类稳定剂、受阻酚类光稳定剂、无机类光稳定剂、复合型高效光稳定剂中的至少一种。本实施例中，该光稳定剂优选为德国巴斯夫受阻胺光稳定剂TINUVIN 622。
其包括以下步骤：
(1)先用SEBS橡胶树脂充分吸收软化增塑剂，然后将吸收好软化增塑剂的 SEBS橡胶树脂、阻燃剂、抗氧剂、光稳定剂按比例充分混匀，获得混合物；本实施例中，所述的步骤(1)在高速混料机中进行；
(2)将所述混合物加入长径比为40：1～48：1、挤出温度为160～190℃、转速为360～420rpm的双螺杆挤出机中熔融混炼，然后依次经挤出、拉条、风冷、切粒和干燥工序后制得一种抗UV、阻燃车用减震热塑性弹性体材料；
本实施例中，优选的，通过喂料器将所述混合物送入强剪切双螺杆挤出机，其中，该强剪切双螺杆挤出机的长径比为40：1，螺杆各段温度分别为：160℃、 170℃、180℃、190℃、190℃、190℃、190℃、190℃、180℃、180℃、180℃、机头温度180℃，转速为420rpm。
实施例2，本实施例提供的一种抗UV、阻燃车用减震热塑性弹性体材料及其制备方法，其与实施例1基本相同，区别点仅在于，其由以下质量百分比的原料组成：SEBS橡胶树脂25﹪、软化增塑剂20﹪、阻燃剂40﹪、聚丙烯树脂14﹪、抗氧剂0.3﹪、光稳定剂0.7﹪。
实施例3，本实施例提供的一种抗UV、阻燃车用减震热塑性弹性体材料及其制备方法，其与实施例1基本相同，区别点仅在于，其由以下质量百分比的原料组成：SEBS橡胶树脂25﹪、软化增塑剂20﹪、阻燃剂43﹪、聚丙烯树脂11﹪、抗氧剂0.3﹪、光稳定剂0.7﹪。
实施例4，本实施例提供的一种无卤抗静电阻燃TPE成型专用料及其制备方法，其与实施例1基本相同，区别点仅在于，其由以下质量百分比的原料组成： SEBS橡胶树脂30﹪、软化增塑剂15﹪、阻燃剂37﹪、聚丙烯树脂17﹪、抗氧剂 0.3﹪、光稳定剂0.7﹪。
下面以对实施例1-4的一种抗UV、阻燃车用减震热塑性弹性体材料制品进行物理性能测试为例，具体参见表1。
表1
物理性能 测试标准 单位 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
密度 GB/T1033 g/cm3 1.04 1.06 1.08 1.04
熔融指数 GB/T3682 g/10min 16 17 20 18
拉伸强度 GB/T1040 Mpa 7.5 7.4 8.2 7.3
断裂伸长率 GB/T1040 ％ 630 650 670 650
邵氏硬度 GB/T2411 A 75 72 80 70
耐黄变级别 GB/T16422 四级 四级 四级 四级 四级
阻燃性 GB/UL94 Class V0 V0 V0 V0
阻尼系数 GB/T18258 1.19 1.21 1.25 1.18
从上表可见，本发明实施例方案，具有无卤、耐黄变、阻燃性好、优异的减震效果、极易注塑加工成型等优点。其中，尤其以实施例3的技术方案最为优异，属于协同增效所致。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。如本发明上述实施例所述，采用与其相同或相似方法及组分而得到的其它用料及其制备方法均在本发明保护范围内。

Claims (10)

1.一种抗UV、阻燃车用减震热塑性弹性体材料，其特征在于，其由以下质量百分比的原料组成，各组份质量百分比之和为100％：
2.根据权利要求1所述的抗UV、阻燃车用减震热塑性弹性体材料，其特征在于：所述的SEBS橡胶树脂为苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物。
3.根据权利要求1所述的抗UV、阻燃车用减震热塑性弹性体材料，其特征在于：所述的软化增塑剂为饱和直链环烷烃油、白矿油中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的抗UV、阻燃车用减震热塑性弹性体材料，其特征在于：所述的阻燃剂为磷-氮系混合阻燃剂、三聚氰胺氰尿酸盐、氢氧化镁、氢氧化铝中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的抗UV、阻燃车用减震热塑性弹性体材料，其特征在于：所述的聚丙烯树脂为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的抗UV、阻燃车用减震热塑性弹性体材料，其特征在于：所述抗氧剂为酚类、亚磷酸酯类或含硫酯类中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的抗UV、阻燃车用减震热塑性弹性体材料，其特征在于：所述光稳定剂为羟基二苯甲酮类光稳定剂、羟基苯并三唑类光稳定剂、受阻胺类稳定剂、受阻酚类光稳定剂、无机类光稳定剂、复合型高效光稳定剂中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的抗UV、阻燃车用减震热塑性弹性体材料，其特征在于：由以下质量百分比的原料组成：SEBS橡胶树脂25﹪、软化增塑剂20﹪、阻燃剂37﹪、聚丙烯树脂17﹪、抗氧剂0.3﹪、光稳定剂0.7﹪；
或者SEBS橡胶树脂25﹪、软化增塑剂20﹪、阻燃剂40﹪、聚丙烯树脂14﹪、抗氧剂0.3﹪、光稳定剂0.7﹪；
或者SEBS橡胶树脂25﹪、软化增塑剂20﹪、阻燃剂43﹪、聚丙烯树脂11﹪、抗氧剂0.3﹪、光稳定剂0.7﹪；
或者SEBS橡胶树脂30﹪、软化增塑剂15﹪、阻燃剂37﹪、聚丙烯树脂17﹪、抗氧剂0.3﹪、光稳定剂0.7﹪。
9.一种权利要求1～8中任一项所述的抗UV、阻燃车用减震热塑性弹性体材料的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：
(1)先用SEBS橡胶树脂充分吸收软化增塑剂，然后将吸收好软化增塑剂的SEBS橡胶树脂、阻燃剂、抗氧剂、光稳定剂按比例充分混匀，获得混合物；
(2)将所述混合物加入长径比为40：1～48：1、挤出温度为160～190℃、转速为360～420rpm的双螺杆挤出机中熔融混炼，然后依次经挤出、拉条、风冷、切粒和干燥工序后制得抗UV、阻燃车用减震热塑性弹性体材料制品。
10.根据权利要求9的制备方法，其特征在于：通过喂料器将所述混合物送入强剪切双螺杆挤出机，其中，该强剪切双螺杆挤出机的长径比为40：1，螺杆各段温度分别为：160℃、170℃、180℃、190℃、190℃、190℃、190℃、190℃、180℃、180℃、180℃、机头温度180℃，转速为420rpm。
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