CN110684364A - 一种自愈合热塑性弹性体材料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自愈合热塑性弹性体材料，属于热塑性弹性体技术领域，以解决现有的热塑性弹性体因尖锐物体穿刺而导致密封失效的问题。本发明的特征在于：它是主要由以下重量份的原料组成的：HSBC热塑性弹性体20~60份；增塑剂20~60份；聚烯烃树脂0~20份；增粘剂10~40份；无机纳米填料10~40份；抗氧剂0.5~1份；隔离剂0.2~0.5份。本发明的制备方法为：先将热塑性弹性体、增塑剂与抗氧剂投入混合机里加温到50℃搅拌充油2小时，然后投入纳米填料、增粘树脂搅拌均匀后喂料到平行双螺杆热熔混炼，挤出后水下造粒，离心脱水后喷上隔离剂即成。

Description

一种自愈合热塑性弹性体材料
技术领域
本发明提供一种自愈合热塑性弹性体材料。
背景技术
热塑性弹性体TPE既有塑料材料的热塑性，可以注塑、挤出、吹塑、滚塑，又具有橡胶材料的弹性，加工和使用过程更加环保并便于自动化生产。由HSBC制得的热塑性弹性体TPE-S相对于传统橡胶具有更高的纯净度，因而可以应用于医药、电子等对纯净度要求较高的产业。但是HSBC只由C、H碳氢两种原子构成，分子极性较弱，这样就造成TPE-S自愈性较差。当用于耐穿刺密封，如电子防水密封胶，输液胶塞等应用，需要反复穿刺时，因自愈性能不佳，会造成密封的失效。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有材料的不足，本发明提供了一种自愈合热塑性弹性体材料，解决了现有材料经穿刺密封不佳的问题。
（二）技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
利用不同分子量的线性和星型的HSBC分子相互配合，形成密度均匀合理的互穿网络IPN，以提供充分的弹性；利用活性纳米填料填充分子空隙形成的空间位阻减小穿刺时的变形；利用增粘剂的界面效应提高分子间的亲和力，提升穿刺后的自愈性 。
本发明的另一目的在于提供上述一种自愈合热塑性弹性体材料的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现 ：
一种自愈合热塑性弹性体材料，它是主要由以下重量份的原料组成的：
HSBC热塑性弹性体 20~60份
增塑剂 20~60份
聚烯烃树脂 0~20份
增粘剂 10~40份
纳米填料 10~40份
抗氧剂 0.5~1份
隔离剂 0.2~0.5份
上述的热塑性弹性体选自：分子量 50,000~300,000 Daltons，氢化度大于99%的SEBS、SEEBS、SEPS、SEEPS中至少一种，优选Kraton G1650、G1651、G1652，G1633；KuraraySepton 4033、4044、4055、4077；巴陵石化 YH503、YH502、YH561、YH602、YH604。
上述的增塑剂选自：加氢白油，优选三次加氢，闪点大于200℃; Cn=0; Cp:Cn =60:40 ~ 80:20, 优选 70:30。
上述的聚烯烃树脂为均聚聚丙烯PP-H、无规共聚聚丙烯PP-R、嵌段共聚聚丙烯PP-B、高密度聚乙烯HDPE、低密度聚乙烯LDPE、线性低密度聚乙烯LLDPE中的至少一种。
上述的增粘剂选自： C5加氢石油树脂、C7加氢石油树脂、C9加氢石油树脂、聚异丁烯、液体乙丙橡胶、液体丁基橡胶中至少一种。
上述的纳米填料选自：白炭黑、炭黑、活性碳酸钙、滑石粉、蒙脱土、硅藻土至少一种。
上述的抗氧剂选自：抗氧剂1098、抗氧剂1076、抗氧剂1024、抗氧剂、1010、抗氧剂168中至少一种，优选1010、168按照1:1或1:2的组合。
上述的隔离剂选自：碳酸钙、滑石粉、二氧化硅、云母粉中至少一种。
上述一种自愈合热塑性弹性体材料的制备方法为：先将热塑性弹性体、增塑剂与抗氧剂投入混合机里加温到50℃搅拌充油2小时，然后投入纳米填料、增粘树脂搅拌均匀后喂料到平行双螺杆热熔混炼，挤出后水下造粒，离心脱水后喷上隔离剂即成。
有益效果：
本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
自愈合热塑性弹性体材料通过设计合理的IPN互穿网络、利用纳米材料的位阻效应和增粘剂的界面亲和性，增强了TPE-S穿刺后的自愈和性能，提高了密封的可靠性。
具体实施方式：
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例1 一种自愈合热塑性弹性体材料，它是主要由以下重量份的原料组成的：
线性HSBC-YH503 10份
星型HSBC-YH602 10份
增塑剂-26#白油 40份
氢化C5石油树脂 30份
纳米碳酸钙 10份
抗氧剂168 0.4份
抗氧剂1010 0.4份
隔离剂-二氧化硅 0.2份
实施例2 一种自愈合热塑性弹性体材料，它是主要由以下重量份的原料组成的：
线性HSBC-Septon 4077 15份
星型HSBC-YH604 15份
增塑剂-26#白油 40份
氢化C7石油树脂 20份
纳米蒙脱土 10份
抗氧剂168 0.4份
抗氧剂1010 0.4份
隔离剂-二氧化硅 0.2份
实施例3 一种自愈合热塑性弹性体材料，它是主要由以下重量份的原料组成的：
线性HSBC-G1651 20份
星型HSBC-YH602 20份
增塑剂-26#白油 45份
聚丙烯PP-C 5份
氢化C9石油树脂 5份
纳米碳酸钙 5份
抗氧剂168 0.4份
抗氧剂1010 0.4份
隔离剂-云母粉 0.2份
实施例4 一种自愈合热塑性弹性体材料，它是主要由以下重量份的原料组成的：
线性HSBC-YH503 10份
星型HSBC-YH602 20份
增塑剂-32#白油 40份
聚丙烯PP-R 10份
氢化C5石油树脂 10份
纳米碳酸钙 10份
抗氧剂168 0.4份
抗氧剂1010 0.4份
隔离剂-二氧化硅 0.2份
实施例5 一种自愈合热塑性弹性体材料，它是主要由以下重量份的原料组成的：
线性HSBC-G1633 10份
星型HSBC-YH602 30份
增塑剂-26#白油 40份
聚丙烯PP-H 10份
聚异丁烯 5份
纳米碳酸钙 5份
抗氧剂168 0.4份
抗氧剂1010 0.4份
隔离剂-二氧化硅 0.2份
以上五个实施例都通过混合、熔融、挤出、造粒、脱水、喷粉制得自愈合热塑性弹性体材料，然后注塑成直径 Ø20mm，厚度2mm圆形垫片，平压在盛满蒸馏水的直径Ø15mm高度100mm的试管口，使用Ø1.0~2.0 mm铜丝、钢丝、钢针垂直穿刺5次后，以上五个实施例的垫片密封性良好，均没有漏液发生。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种自愈合热塑性弹性体材料，其特征在于：它是主要由以下重量份的原料组成的：
HSBC热塑性弹性体 20~60份
增塑剂 20~60份
聚烯烃树脂 0~20份
增粘剂 10~60份
纳米填料 10~40份
抗氧剂 0.5~1份
隔离剂 0.2~0.5份
根据权利要求 1 所述的HSBC热塑性弹性体选自：苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯SEBS、苯乙烯-乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯SEEBS、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯SEPS、苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯SEEPS中至少一种。
2.根据权利要求 1 所述的增塑剂选自：加氢白油，优选闪点大于200℃; Cn=0; Cp:Cn= 60:40 ~ 80:20, 优选 70:30。
3.根据权利要求1所述的聚烯烃树脂为均聚聚丙烯PP-H、无规共聚聚丙烯PP-R、嵌段共聚聚丙烯PP-B、高密度聚乙烯HDPE、低密度聚乙烯LDPE、线性低密度聚乙烯LLDPE中的至少一种。
4.根据权利要求 1 所述的增粘剂选自： C5加氢石油树脂、C7加氢石油树脂、C9加氢石油树脂、聚异丁烯、液体丁基橡胶中至少一种。
5.根据权利要求 1 所述的纳米填料选自：白炭黑、炭黑、碳酸钙、滑石粉、蒙脱土、硅藻土至少一种。
6.根据权利要求 1 所述的抗氧剂选自：抗氧剂1098、抗氧剂1076、抗氧剂1024、抗氧剂、1010、抗氧剂168中至少一种。
7.根据权利要求 1 所述的隔离剂选自：碳酸钙、滑石粉、二氧化硅、云母粉中至少一种。
8.本发明的制备方法为：先将热塑性弹性体、增塑剂与抗氧剂投入混合机里加温到50℃搅拌充油2小时，然后投入纳米填料、增粘树脂搅拌均匀后喂料到平行双螺杆热熔混炼，挤出后水下造粒，离心脱水后喷上隔离剂即成。
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