CN110819039A - 一种浴室防滑脚垫专用tpe弹性体材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种浴室防滑脚垫专用TPE弹性体材料，其由包括高聚合度聚氯乙烯、苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物、乙烯－醋酸乙烯共聚物、邻苯二甲酸二丁酯、玫瑰精油微胶囊、佛手柑微胶囊、环烷油、环保芳烃油、填充料、二亚甲基膦酸、二丁基羟基甲苯、氧化锑、增粘助剂的原料制备而成。本发明还公开了所述浴室防滑脚垫专用TPE弹性体材料的制备方法。

Description

一种浴室防滑脚垫专用TPE弹性体材料及其制备方法
技术领域
本发明属于TPE弹性体材料制造领域，更具体地，本发明为一种浴室防滑脚垫专用TPE弹性体材料及其制备方法。
背景技术
由于浴室湿滑的环境，普遍需要使用防滑脚垫。TPE是一种同时具有塑料热可塑性及橡胶弹性的苯乙烯系热塑性弹性体材料，其化学性质稳定，具有耐高低温、抗老化、耐化学性和耐溶剂性等特征，既有固定的形状，也有柔软舒适的触感，其生产过程中不引入重金属，不添加有害的增塑剂，加工时可直接注塑成型，加工条件简单，成型周期短，废制品回收容易，是取代PVC、橡胶及硅胶的理想材料。所以TPE非常适合用于制造浴室专用的防滑脚垫及其类似产品，结合防滑脚垫的产品特性和使用环境。
目前浴室专用防滑脚垫的研发方向主要集中在抗菌防霉上，但发明人分析了一下浴室的环境，目前普遍的浴室和卫生间是一体的，人们经常会为了浴室的异味所困扰。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种浴室防滑脚垫专用TPE弹性材料及其制备方法。
配方以重量份计，其制备原料包含以下组分：
高聚合度聚氯乙烯 90～120份
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物 30～45份
乙烯－醋酸乙烯共聚物 3～10份
邻苯二甲酸二丁酯 1～4份
玫瑰精油微胶囊 10-20份
佛手柑精油微胶囊 10-20份
环烷油 12～16份
环保芳烃油 12～16份
填充料 40～55份
二亚甲基膦酸 3～7份
二丁基羟基甲苯 2～4份
氧化锑 1～3份
增粘助剂 3～6份
优选的，所述浴室防滑脚垫专用TPE弹性材料，以重量份计，其制备原料包含以下组分：
高聚合度聚氯乙烯 105～115份
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物 35～40份
乙烯－醋酸乙烯共聚物 4～8份
邻苯二甲酸二丁酯 2～4份
玫瑰精油微胶囊 13-17份
佛手柑精油微胶囊 13-17份
环烷油 13～15份
环保芳烃油 13～15份
填充料 47～52份
二亚甲基膦酸 4～6份
二丁基羟基甲苯 2～3份
氧化锑 1～2份
增粘助剂 4～6份
更优选的，所述浴室防滑脚垫专用TPE弹性材料，以重量份计，其制备原料包含以下组分：
高聚合度聚氯乙烯 112份
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物 40份
乙烯－醋酸乙烯共聚物 7份
邻苯二甲酸二丁酯 4份
玫瑰精油微胶囊 15份
佛手柑精油微胶囊 15份
环烷油 14份
环保芳烃油 14份
填充料 49份
二亚甲基膦酸 5份
二丁基羟基甲苯 3份
氧化锑 1.5份
增粘助剂 5份
在一种实施方式中，所述填充料由碳酸钙和芳纶纤维（1mm）组成，比例为3:5。
在一种实施方式中，所述增粘助剂由妥尔油松香和古马龙树脂组成，比例为3:1。
本发明的另一方面提供所述浴室防滑脚垫专用TPE弹性材料的制备方法，包含如下步骤：
1、将高聚合度聚氯乙烯、乙烯－醋酸乙烯共聚物放入恒温干燥箱中6～8小时，干燥温度为50～60℃，再放入挤出机挤出，从加料口到挤出口的温度设定依次为198℃、194℃、191℃、190℃、198℃，螺杆转速设为300～400r/min，喂料速度为300～400r/min，牵引速度为100～150r/min。得到混合物A。
2、将混合物A、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、邻苯二甲酸二丁酯、玫瑰精油微胶囊、佛手柑微胶囊、环烷油、环保芳烃油、填充料、二亚甲基膦酸、二丁基羟基甲苯、氧化锑、增粘助剂依次加入置于高速混合机中，于转速3000～5000r/min下搅拌10～30min，再置于密炼机中密炼得混合物B。
3、将混合物B加入反向平行双螺杆挤出机，挤出温度为190～200℃，螺杆扭矩为2000～3400Gm，得到最终制品。
通过上述过程所得到的TPE防滑脚垫产品手感柔软舒适，防水防油抗老化，耐磨耐酸碱不易腐蚀，各项指标与浴室防水脚垫相匹配，来料可直接加工，无需再进行任何调整。并且具有成本低廉，加工窗口宽，对加工工艺条件要求低，成分环保无异味，容易与色剂融合，成型时间短，成品尺寸形状固定不易变形，加工废料可直接回收再利用的优点。
在保证了TPE防滑脚垫力学性能的时候，我们希望能够解决浴室内异味的问题，以及增加香味的功能。所以我们想到了市面上的玫瑰精油以及佛手柑精油，这是由于佛手柑精油能够非常有效的去除空间中的臭味，玫瑰精油能够增加香味，让人们在浴室中的活动更加的舒适。当两款精油直接添加到配方中时我们发现，由于挤出过程中的高温以及应力问题，其中精油成分非常容易和TPE部分脱离，会导致产品力学性能下降或者很快的丧失香味以及除臭功能。于是我们将两款精油制成了微胶囊化的产品。微胶囊化后的产品由于其包材属于高分子量聚合物成分，在高温下也能够稳定存在，所以在挤出工艺时能够稳定的在TPE中进行分散。
更重要的是。微胶囊技术能够让被包裹在其中的精油成分以非常缓慢的速度进行释放，持续的产生作用。
具体实施方式
实施例1
1、将高聚合度聚氯乙烯112份、乙烯－醋酸乙烯共聚物7份放入恒温干燥箱中6～8小时，干燥温度为50～60℃，再放入挤出机挤出，从加料口到挤出口的温度设定依次为198℃、194℃、191℃、190℃、198℃，螺杆转速设为300～400r/min，喂料速度为300～400r/min，牵引速度为100～150r/min。得到混合物A。
2、将混合物A、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物40份、邻苯二甲酸二丁酯4份、玫瑰精油微胶囊10份，佛手柑微胶囊10份，环烷油14份、环保芳烃油14份、填充料49份、二亚甲基膦酸5份、二丁基羟基甲苯3份、氧化锑1.5份、增粘助剂5份依次加入置于高速混合机中，于转速3000～5000r/min下搅拌10～30min，再置于密炼机中密炼得混合物B。
3、将混合物B加入反向平行双螺杆挤出机，挤出温度为190～200℃，螺杆扭矩为2000～3400Gm，得到最终制品。
实施例2
1、将高聚合度聚氯乙烯118份、乙烯－醋酸乙烯共聚物5份放入恒温干燥箱中6～8小时，干燥温度为50～60℃，再放入挤出机挤出，从加料口到挤出口的温度设定依次为198℃、194℃、191℃、190℃、198℃，螺杆转速设为300～400r/min，喂料速度为300～400r/min，牵引速度为100～150r/min。得到混合物A。
2、将混合物A、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物40份、邻苯二甲酸二丁酯3份、玫瑰精油微胶囊15份，佛手柑微胶囊15份，环烷油12份、环保芳烃油12份、填充料50份、二亚甲基膦酸5份、二丁基羟基甲苯2份、氧化锑2份、增粘助剂4份依次加入置于高速混合机中，于转速3000～5000r/min下搅拌10～30min，再置于密炼机中密炼得混合物B。
3、将混合物B加入反向平行双螺杆挤出机，挤出温度为190～200℃，螺杆扭矩为2000～3400Gm，得到最终制品。
实施例3
1、将高聚合度聚氯乙烯100份、乙烯－醋酸乙烯共聚物10份放入恒温干燥箱中6～8小时，干燥温度为50～60℃，再放入挤出机挤出，从加料口到挤出口的温度设定依次为198℃、194℃、191℃、190℃、198℃，螺杆转速设为300～400r/min，喂料速度为300～400r/min，牵引速度为100～150r/min。得到混合物A。
2、将混合物A、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物44份、邻苯二甲酸二丁酯2份、玫瑰精油微胶囊20份，佛手柑微胶囊20份，环烷油15份、环保芳烃油15份、填充料42份、二亚甲基膦酸7份、二丁基羟基甲苯3份、氧化锑3份、填充助剂3份依次加入置于高速混合机中，于转速3000～5000r/min下搅拌10～30min，再置于密炼机中密炼得混合物B。
3、将混合物B加入反向平行双螺杆挤出机，挤出温度为190～200℃，螺杆扭矩为2000～3400Gm，得到最终制品。
实施例4
1、将高聚合度聚氯乙烯120份、乙烯－醋酸乙烯共聚物6份放入恒温干燥箱中6～8小时，干燥温度为50～60℃，再放入挤出机挤出，从加料口到挤出口的温度设定依次为198℃、194℃、191℃、190℃、198℃，螺杆转速设为300～400r/min，喂料速度为300～400r/min，牵引速度为100～150r/min。得到混合物A。
2、将混合物A、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物35份、邻苯二甲酸二丁酯4份、玫瑰精油微胶囊17份，佛手柑微胶囊17份，环烷油14份、环保芳烃油14份、填充料55份、二亚甲基膦酸5份、二丁基羟基甲苯2份、氧化锑1份、增粘助剂3份依次加入置于高速混合机中，于转速3000～5000r/min下搅拌10～30min，再置于密炼机中密炼得混合物B。
3、将混合物B加入反向平行双螺杆挤出机，挤出温度为190～200℃，螺杆扭矩为2000～3400Gm，得到最终制品。
实施例5
1、将高聚合度聚氯乙烯110份、乙烯－醋酸乙烯共聚物6份放入恒温干燥箱中6～8小时，干燥温度为50～60℃，再放入挤出机挤出，从加料口到挤出口的温度设定依次为198℃、194℃、191℃、190℃、198℃，螺杆转速设为300～400r/min，喂料速度为300～400r/min，牵引速度为100～150r/min。得到混合物A。
2、将混合物A、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物42份、邻苯二甲酸二丁酯6份、玫瑰精油微胶囊13份，佛手柑微胶囊13份，环烷油14份、环保芳烃油14份、填充料45份、二亚甲基膦酸6份、二丁基羟基甲苯2份、氧化锑2份、增粘助剂4份依次加入置于高速混合机中，于转速3000～5000r/min下搅拌10～30min，再置于密炼机中密炼得混合物B。
3、将混合物B加入反向平行双螺杆挤出机，挤出温度为190～200℃，螺杆扭矩为2000～3400Gm，得到最终制品。
实施例6
1、将高聚合度聚氯乙烯117份、乙烯－醋酸乙烯共聚物5份放入恒温干燥箱中6～8小时，干燥温度为50～60℃，再放入挤出机挤出，从加料口到挤出口的温度设定依次为198℃、194℃、191℃、190℃、198℃，螺杆转速设为300～400r/min，喂料速度为300～400r/min，牵引速度为100～150r/min。得到混合物A。
2、将混合物A、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物37份、邻苯二甲酸二丁酯7份、玫瑰精油微胶囊15份，佛手柑微胶囊15份，环烷油11份、环保芳烃油11份、填充料55份、二亚甲基膦酸4份、二丁基羟基甲苯3份、氧化锑2份、增粘助剂3份依次加入置于高速混合机中，于转速3000～5000r/min下搅拌10～30min，再置于密炼机中密炼得混合物B。
3、将混合物B加入反向平行双螺杆挤出机，挤出温度为190～200℃，螺杆扭矩为2000～3400Gm，得到最终制品。
性能检测
Figure DEST_PATH_IMAGE001
以上数据可以看出，本发明的成品在硬度、拉伸强度、伸长率、弹性、耐磨耗性、耐屈挠性、耐天候性、耐油性方面各项指标表现出色，因此提高了本发明的有益技术成果。
香味除臭效果缓释实验：
将6个实施例样品在60℃下持续放置1个月（可以推演常温放置1年的状态）。每周取样切下相同大小的长条进行GCMS测试，以仪器峰高确定释放量，模拟缓释效果测试。所使用的GCMS条件为90℃在密封瓶中预热30min后顶空进样，初期温度20℃，以每分钟5℃的升温速率升温至300℃，并在300℃保温20min。结果如下所示：（峰高为两种精油合并峰高）
Figure 371908DEST_PATH_IMAGE002
从上表可以看出，60℃高温保持1个月后仍然在释放两种精油组分，所以本申请起到了长效起香以及除臭的效果。
前述的实例仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种浴室防滑脚垫专用TPE弹性体材料，以重量份计，其制备原料包含以下组分：
高聚合度聚氯乙烯 90～120份
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物 30～45份
乙烯－醋酸乙烯共聚物 3～10份
邻苯二甲酸二丁酯 1～4份
玫瑰精油微胶囊 10-20份
佛手柑精油微胶囊 10-20份
环烷油 12～16份
环保芳烃油 12～16份
填充料 40～55份
二亚甲基膦酸 3～7份
二丁基羟基甲苯 2～4份
氧化锑 1～3份
增粘助剂 3～6份。
2.权利要求1所述的浴室防滑脚垫专用TPE弹性体材料，以重量份计，其制备原料包含以下组分：
高聚合度聚氯乙烯 105～115份
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物 35～40份
乙烯－醋酸乙烯共聚物 4～8份
邻苯二甲酸二丁酯 2～4份
玫瑰精油微胶囊 13-17份
佛手柑精油微胶囊 13-17份
环烷油 13～15份
环保芳烃油 13～15份
填充料 47～52份
二亚甲基膦酸 4～6份
二丁基羟基甲苯 2～3份
氧化锑 1～2份
增粘助剂 4～6份。
3.权利要求1所述的浴室防滑脚垫专用TPE弹性体材料，以重量份计，其制备原料包含以下组分：
高聚合度聚氯乙烯 112份
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物 40份
乙烯－醋酸乙烯共聚物 7份
邻苯二甲酸二丁酯 4份
玫瑰精油微胶囊 15份
佛手柑精油微胶囊 15份
环烷油 14份
环保芳烃油 14份
填充料 49份
二亚甲基膦酸 5份
二丁基羟基甲苯 3份
氧化锑 1.5份
增粘助剂 5份。
4.权利要求1所述的浴室防滑脚垫专用TPE弹性体材料，在一种实施方式中，所述填充料由碳酸钙和芳纶纤维（1mm）组成，比例为3:5；在一种实施方式中，所述增粘助剂由妥尔油松香和古马龙树脂组成，比例为3:1；在一种实施方式中，所述的玫瑰精油微胶囊和佛手柑精油微胶囊可以起到提香除臭的效果。
5.一种浴室防滑脚垫专用TPE弹性体材料的制备方法，包含如下步骤：
（1）将高聚合度聚氯乙烯、乙烯－醋酸乙烯共聚物放入恒温干燥箱中6～8小时，干燥温度为50～60℃，再放入挤出机挤出，从加料口到挤出口的温度设定依次为198℃、194℃、191℃、190℃、198℃，螺杆转速设为300～400r/min，喂料速度为300～400r/min，牵引速度为100～150r/min，得到混合物A；
（2）将混合物A、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、邻苯二甲酸二丁酯、玫瑰精油微胶囊、佛手柑微胶囊、环烷油、环保芳烃油、填充料、二亚甲基膦酸、二丁基羟基甲苯、氧化锑、增粘助剂依次加入置于高速混合机中，于转速3000～5000r/min下搅拌10～30min，再置于密炼机中密炼得混合物B；
（3）将混合物B加入反向平行双螺杆挤出机，挤出温度为190～200℃，螺杆扭矩为2000～3400Gm，得到最终制品。
6.根据权利要求4所述的一种浴室防滑脚垫专用TPE弹性体材料的制备方法，其特征在于，步骤1干燥时间6～8小时，干燥温度50～60℃。
7.根据权利要求4所述的一种浴室防滑脚垫专用TPE弹性体材料的制备方法，其特征在于，步骤1从加料口到挤出口的温度设定依次为198℃、194℃、191℃、190℃、198℃。
8.根据权利要求4所述的一种浴室防滑脚垫专用TPE弹性体材料的制备方法，其特征在于，步骤1螺杆转速为300～400r/min，喂料速度为300～400r/min，牵引速度为100～150r/min。
9.根据权利要求4所述的一种浴室防滑脚垫专用TPE弹性体材料的制备方法，其特征在于，步骤2转速3000～5000r/min，搅拌时间10～30min。
10.根据权利要求4所述的一种浴室防滑脚垫专用TPE弹性体材料的制备方法，其特征在于，步骤3挤出温度为190～200℃，螺杆扭矩为2000～3400Gm。
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US20050065311A1 (en) * 2003-09-22 2005-03-24 Agrawal Purushottam Das Articles derived from polymeric blends
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CN101240097A (zh) * 2007-02-06 2008-08-13 中国石油化工股份有限公司 一种汽车脚垫专用料及其制备方法
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