CN109535746A - 一种儿童玩具公仔脸皮用热塑性弹性体材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种儿童玩具公仔脸皮用热塑性弹性体材料，由以下质量百分比的各组分组成，各组分的质量百分比之和为100％：SEBS 20‑35％；EPDM 10‑20％；POE 5‑10％；基础油25‑40％；矿物填充10‑20；分散助剂0.2‑0.5％；滑剂0.1‑0.2％。该儿童玩具公仔脸皮用热塑性弹性体材料，有较高的机械强度，手感舒适，采用的都为环保安全的材料，符合国家，欧盟，美国等玩具安全标准各类要求。

Description

一种儿童玩具公仔脸皮用热塑性弹性体材料及其制备方法

技术领域：

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种儿童玩具公仔脸皮用热塑性弹性体材料及其制备方法

背景技术：

随着玩具行业不断的发展，加之国家二胎政策的放开对玩具行业带来的利好，消费者以及生产企业对环保和安全意识的提高，出于对儿童安全的考虑，玩具制定了越来越严格的安全标准。

传统的儿童玩具公仔脸皮主要有两种，一种较为普遍的是采用的为PVC(聚氯乙烯)搪胶生产而成，另外一种为硅胶材质的模压成型生产。

搪胶所用PVC(聚氯乙烯)主要为糊状或者液体状，生产过程中将PVC(聚氯乙烯)液体倒入模具，通过搪胶炉转动均匀加热使液体形成固体贴在模具边上，形成模具形状的制品，再通过修边、上色、喷油、印刷等工序，工艺比较复杂，对制品厚薄控制也没那么稳定。而且PVC(聚氯乙烯)材料在欧盟《玩具安全指令》，美国，德国，俄罗斯等国家是明令禁止用于婴幼儿玩具上的。

硅胶材料有优异的高低温性能，优异的力学性能，柔软舒适，生物惰性，无毒无味环保等特点，但是硅胶材料存在加工工艺复杂，不可回收利用，会对环境造成污染，且价格成本较高等劣势。

例如CN104371243A公开了一种TPE塑料配方及制备方法，其包括以下重量份的成分：SEBS 20-30份、EPDM 20-30份、POE 10-20份、PA6 5-10份、单体树脂2-5份、白油10-20份。该材料的柔性明显不足，不适合用于儿童玩具公仔脸皮。

以及CN101805486A公开了一种热塑性橡胶海绵，其由以下重量百分比的原料制成：SEBS热塑性橡胶45～60，EPDM橡胶8～12，POE橡胶12～18，TPE橡胶3～6，色母1～3，碳酸钙填充剂2～5，陶土1～3，软化油6～10，发泡剂2～4，锌氧粉1～2，助剂1～3。该材料的力学性能明显不足，不适合用于儿童玩具公仔脸皮。

所以，现有技术方案有待进一步改善和提高。

发明内容：

鉴于现有技术存在的问题，本发明基于此有必要提供一种新型的，安全环保，加工方便，可直接注塑生产，物理机械性能达标的，手感舒适的儿童玩具公仔脸皮用热塑性弹性体材料及其制备方法。

本发明通过以下技术方案来实现，一种儿童玩具公仔脸皮用热塑性弹性体材料，由以下质量百分比的各组分组成，各组分的质量百分比之和为100％：

SEBS 20-35％

EPDM 10-20％

POE 5-10％

基础油 25-40％

矿物填充 10-20％

分散助剂 0.2-0.5％

滑剂 0.1-0.2％。

在一种优选方案中，SEBS为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段共聚物，其分子量大于或等于20万，且为粉末状颗粒。

在一种优选方案中，EPDM为三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯和少量的非共轭二烯烃的共聚物,常规EPDM为块状，加工生产时需要切割粉碎才能使用，而实施例中使用的为颗粒状，且更易于加工。

在一种优选方案中，POE为聚烯烃类弹性体，其中实施例中主要以乙烯辛烯嵌段型共聚物为主，且单体主要为8碳辛烯。

在一种优选方案中，基础油为石蜡油，其主要粘度为40度运动粘度是30～35m²/s，且其CAS登记号开头为8的符合安全法规的油。

在一种优选方案中，矿物填充主要为碳酸钙，其目数主要为通过2000目的超细煅烧轻质碳酸钙。

在一种优选方案中，分散助剂YY502，YY503，YY5035的一种或几种的组合，采用特殊的化学合成技术及功能复合技术，将具有鳌合能力的有机官能团接枝在高分子上，集偶联、分散、润滑、增容于一体；突出的特点是高润滑、对填料具有高分散性以及对树脂填料间的高相容性。主要作用为活化润滑矿物填充，帮助矿物填充分散，使填充均匀的分散到材料里面，稳定材料性能，并且能提高产品耐刮擦性能

在一种优选方案中，滑剂为硅油，其成分主要为聚二甲基硅氧烷,其具有特殊的滑爽性、柔软性，良好的化学稳定性和耐高低温性，也可以起到一定的仿刮擦功能。并且其无毒环保安全稳定，儿童可以放心玩耍玩。

本发明的另一目的在于提供一种儿童玩具公仔脸皮用热塑性弹性体材料的制备方法，其包括以下步骤，

1)、将25-40％基础油和0.1-0.2％的滑剂加入高速搅拌桶搅拌均匀，加入20-35％的SEBS，搅拌10-15分钟，待SEBS充分吸收基础油，得到预混物A；

2)、将10-20％EPDM和5-10％POE以及10-20％的矿物填充加入高速搅拌桶，搅拌15-20秒，加入0.2-0.5％的分散助剂，充分搅拌10-15分钟，得到预混物B；

3)、将预混物A和B倒入双螺杆挤出机，在180-200摄氏度温度下，挤出，牵引，造粒，得到一种儿童玩具公仔脸皮用热塑性弹性体材料。

本发明相对于现有技术的有益效果包括：

本发明提供的一种儿童玩具公仔脸皮用热塑性弹性体材料及其制备方法，采用SEBS搭配EPDM为基材，以及加入少量POE弹性体，SEBS提供材料柔韧性，高拉伸强度，EPDM提供材料更好的拉伸强度，更好的手感，而POE的加入，能有效的提高材料的撕裂强度。该儿童玩具公仔脸皮用热塑性弹性体材料，有较高的机械强度，手感舒适，采用的都为环保安全的材料，符合国家，欧盟，美国等玩具安全标准各类要求。

附图说明

图1，一种儿童玩具公仔脸皮示意图。

具体实施方式：

以下通过具体实施例和附图对该材料进行详细说明，但本发明不局限于此。

总实施例

一种儿童玩具公仔脸皮用热塑性弹性体材料，由以下质量百分比的各组分组成：

SEBS 20-35％

EPDM 10-20％

POE 5-10％

基础油 25-40％

矿物填充 10-20％

分散助剂 0.2-0.5％

滑剂 0.1-0.2％。

其中，SEBS的分子量大于等于20万，为高分子量线型的三嵌段SEBS，高分子量提供该材料良好的机械性能，柔韧性，及优秀的对基础油的吸附能力，使其能与基础油混合时达到较好的饱和状态，形成稳定的结构。

EPDM为三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯和少量的非共轭二烯烃的共聚物,常规EPDM为块状，加工生产时需要切割粉碎才能使用，而实施例中使用的为颗粒状，且更易于加工。通过加入EPDM，进一步提高材料的拉伸及撕裂强度，以及材料表面的手感，使其手感更接近于橡胶质感。

POE为聚烯烃类弹性体，其中实施例中主要以乙烯辛烯嵌段型共聚物为主，且单体主要为8碳辛烯。主要提高材料的耐穿刺性能，柔韧性，以及加工性能。

基础油为石蜡油，其主要粘度为40度运动粘度是30～35，且其CAS登记号开头为8的符合安全法规的油。其通过SEBS的吸附作用，分散于SEBS分子结构之间，起到增容，改善加工性能，调节材料硬度等作用。

矿物填充主要为碳酸钙，其目数主要为2000目的超细煅烧轻质碳酸钙，其主要作用为补强，提高成品尺寸稳定性，较低成本等，目数选择高目数的，使得材料表面细腻，手感更佳。

分散助剂YY502，YY503，YY5035的一种或几种的组合，采用特殊的化学合成技术及功能复合技术，将具有鳌合能力的有机官能团接枝在高分子上，集偶联、分散、润滑、增容于一体；突出的特点是高润滑、对填料具有高分散性以及对树脂填料间的高相容性。主要作用为活化润滑矿物填充，帮助矿物填充分散，使填充均匀的分散到材料里面，稳定材料性能，并且能提高产品耐刮擦性能。

滑剂为硅油，其成分主要为聚二甲基硅氧烷,其具有特殊的滑爽性、柔软性，良好的化学稳定性和耐高低温性，也可以起到一定的仿刮擦功能。并且其无毒环保安全稳定，儿童可以放心玩耍玩。

所述材料可以用于制备儿童玩具公仔脸皮，如图1所示。

具体实施方案配比如下表1；

表1

质量百分比	①％	②％	③％	④％
					SEBS	20	25	30	35
EPDM	20	15	15	10
					POE	10	10	5	5
基础油	29.3	34.6	29.4	39.7
					矿物填充	20	15	20	10
分散助剂	0.5	0.3	0.4	0.2
					滑剂	0.2	0.1	0.2	0.1
合计	100	100	100	100

其中，分散助剂为YY5035。

具体有以下步骤，

实施例①

1)将29.3％基础油和0.2％的滑剂加入高速搅拌桶搅拌均匀，加入20％的SEBS，搅拌10-15分钟，待SEBS充分吸收基础油，得到预混物A；

2)将20％EPDM和10％POE以及20％的矿物填充加入高速搅拌桶，搅拌15-20秒，加入0.5％的分散助剂，充分搅拌10-15分钟，得到预混物B；

3)将预混物A和B倒入双螺杆挤出机，在180-200摄氏度温度下，挤出，牵引，造粒，得到一种儿童玩具公仔脸皮用热塑性弹性体材料①。

实施例②

1)将34.6％基础油和0.1％的滑剂加入高速搅拌桶搅拌均匀，加入25％的SEBS，搅拌10-15分钟，待SEBS充分吸收基础油，得到预混物A；

2)将15％EPDM和10％POE以及15％的矿物填充加入高速搅拌桶，搅拌15-20秒，加入0.3％的分散助剂，充分搅拌10-15分钟，得到预混物B；

3)将预混物A和B倒入双螺杆挤出机，在180-200摄氏度温度下，挤出，牵引，造粒，得到一种儿童玩具公仔脸皮用热塑性弹性体材料②。

实施例③

1)将29.4％基础油和0.2％的滑剂加入高速搅拌桶搅拌均匀，加入30％的SEBS，搅拌10-15分钟，待SEBS充分吸收基础油，得到预混物A；

2)将15％EPDM和5％POE以及20％的矿物填充加入高速搅拌桶，搅拌15-20秒，加入0.4％的分散助剂，充分搅拌10-15分钟，得到预混物B；

3)将预混物A和B倒入双螺杆挤出机，在180-200摄氏度温度下，挤出，牵引，造粒，得到一种儿童玩具公仔脸皮用热塑性弹性体材料③。

实施例④

1)将39.7％基础油和0.1％的滑剂加入高速搅拌桶搅拌均匀，加入35％的SEBS，搅拌10-15分钟，待SEBS充分吸收基础油，得到预混物A；

2)将10％EPDM和5％POE以及20％的矿物填充加入高速搅拌桶，搅拌15-20秒，加入0.2％的分散助剂，充分搅拌10-15分钟，得到预混物B；

3)将预混物A和B倒入双螺杆挤出机，在180-200摄氏度温度下，挤出，牵引，造粒，得到一种儿童玩具公仔脸皮用热塑性弹性体材料④。

性能测试实施例

表2

从表2中可以看出，该儿童玩具公仔脸皮用热塑性弹性体材料，有较高的机械强度，采用的都为环保安全的材料，符合国家，欧盟，美国等玩具安全标准要求，完全可替代PVC应用于儿童玩具公仔脸皮上。

其中，尤其热塑性弹性体材料③的技术方案性能最为优异，多个性能均明显优于热塑性弹性体材料①、②和④。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种儿童玩具公仔脸皮用热塑性弹性体材料，其特征在于，由以下质量百分比的各组分组成，各组分的质量百分比之和为100％：

2.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，SEBS为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段共聚物，其分子量大于或等于20万，且为粉末状颗粒。

3.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，EPDM为三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯和少量的非共轭二烯烃的共聚物，常规EPDM为块状,加工生产时需要切割粉碎才能使用，而实施例中使用的为颗粒状，且更易于加工。

4.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，POE为聚烯烃类弹性体，其中实施例中主要以乙烯辛烯嵌段型共聚物为主，且单体主要为8碳辛烯。

5.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，基础油为石蜡油，其主要粘度为40度运动粘度是30～35m²/s，且其CAS登记号开头为8的符合安全法规的油。

6.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，矿物填充主要为碳酸钙，其目数主要为通过2000目的超细煅烧轻质碳酸钙。

7.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，分散助剂YY502，YY503，YY5035的一种或几种的组合，采用特殊的化学合成技术及功能复合技术，将具有鳌合能力的有机官能团接枝在高分子上，集偶联、分散、润滑、增容于一体；突出的特点是高润滑、对填料具有高分散性以及对树脂填料间的高相容性。

8.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，滑剂为硅油。

9.一种根据权利要求1-8任一项所述的儿童玩具公仔脸皮用热塑性弹性体材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，

1)、将25-40％基础油和0.1-0.2％的滑剂加入高速搅拌桶搅拌均匀，加入20-35％的SEBS，搅拌10-15分钟，待SEBS充分吸收基础油，得到预混物A；

2)、将10-20％EPDM和5-10％POE以及10-20％的矿物填充加入高速搅拌桶，搅拌15-20秒，加入0.2-0.5％的分散助剂，充分搅拌10-15分钟，得到预混物B；

3)、将预混物A和B倒入双螺杆挤出机，在180-200摄氏度温度下，挤出，牵引，造粒，得到一种儿童玩具公仔脸皮用热塑性弹性体材料。