CN110845788A - 一种耐用型弹性浮体及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐用型弹性浮体及其制备方法，属于高分子材料技术领域，该耐用型弹性浮体，包括乙烯‑醋酸乙烯共聚物、热塑性弹性体TPE、填充剂、发泡剂、发泡助剂、润滑剂、偶联剂改性抗紫外线剂、偶联剂改性抗氧化剂、偶联剂改性抗菌剂、交联剂和颜料。该耐用型弹性浮体通过偶联剂改性使得抗紫外线剂、抗氧化剂和抗菌剂表面由轻水性转变为疏水性，提升了无机助剂在有机材料中的分散性，增强了其与有机材料的结合力，使得无机助剂能够充分发挥其效果，使得所得弹性浮体同时具有优良的耐磨性、回弹性、抗菌性和抗老化性。该制备方法，步骤简单易于操作，弹性浮体一次发泡成型，质地紧密，表面光滑无刺，品质优良。

Description

一种耐用型弹性浮体及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种耐用型弹性浮体及其制备方法。
背景技术
浮体是一种发泡材料。发泡材料具有质轻、隔热、吸引、隔热等优点，因此被广泛的应用于交通、建筑等各个领域。浮体常用于制备海上作业工具，如浮球、浮标、救生衣、救生圈、浮排、浮桶等等，这类工具设置在海面或海水附近，长期受到海水的腐蚀和紫外线的照射，存在易受微生物侵蚀、耐用性不足、容易老化的问题，且颜色容易褪去。同时这类弹性浮体虽然具有良好的漂浮性能，但耐磨性较差且回弹性不足，导致其应用场景单一，有必要提供一种回弹性优良且耐用的弹性浮体。
为了提升浮体的耐用性、回弹性、耐磨性，现有技术中通常会通过在有机材料中添加无机助剂的方式来进行改进。如申请号为201710519425.7的中国发明专利，公开了一种弹性旋转体的生产配方及制备方法，通过添加各种无机助剂(如滑石粉)，来提高材料的抗老化性能。但是多数无机助剂与有机材料的相容性较差，无机助剂加入后不能良好的分散在有机材料中，使得无机作用的作用收到了限制，不能够有效起到改性增效的效果。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是：提供一种回弹性优良且不易老化、被腐蚀的耐用型弹性浮体及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种耐用型弹性浮体，包括以下重量份的组分：
60-100重量份的乙烯-醋酸乙烯共聚物、0-40重量份的热塑性弹性体TPE、10重量份的填充剂、4-8重量份的发泡剂、2-4重量份的发泡助剂、2-4重量份的润滑剂、1-2重量份的偶联剂改性抗紫外线剂、0.5-1重量份的偶联剂改性抗氧化剂、1-2重量份的偶联剂改性抗菌剂、0.5-1.2重量份的交联剂和5-15重量份的颜料。
上述耐用型弹性浮体的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、将乙烯-醋酸乙烯共聚物、热塑性弹性体TPE混合、填充剂、发泡助剂、润滑剂和颜料，然后加入偶联剂改性抗紫外线剂、偶联剂改性抗氧化剂和偶联剂改性抗菌剂的混合物，共混后密炼、造粒，得到第一造粒料；
步骤2、将第一造粒料、发泡剂和交联剂共混、注射，得到母胚；
步骤3、将母胚进行模压发泡得到耐用型弹性浮体。
本发明的有益效果在于：本发明公开了一种耐用型弹性浮体，通过使用包含了经偶联剂改性的抗紫外线剂、抗氧化剂和抗菌剂，使得抗紫外线剂、抗氧化剂和抗菌剂表面由轻水性转变为疏水性，提升了无机助剂在有机材料中的分散性，增强了其与有机材料的结合力，使得无机助剂能够充分发挥其效果，使得所得弹性浮体同时具有优良的耐磨性、回弹性、抗菌性和抗老化性。本发明还公开了一种耐用型弹性浮体的制备方法，步骤简单易于操作，通过对组分的调整，配合上述制备方法，弹性浮体一次发泡成型，质地紧密，表面光滑无刺，品质优良。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式予以说明。
本发明最关键的构思在于：通过使用偶联剂对抗紫外线剂、抗氧化剂和抗菌剂进行改性，提升抗紫外线剂、抗氧化剂和抗菌剂的疏水性，提升其在有机物材料中的分散性。
本发明提供一种耐用型弹性浮体，包括以下重量份的组分：
60-100重量份的乙烯-醋酸乙烯共聚物、0-40重量份的热塑性弹性体TPE、10重量份的填充剂、4-8重量份的发泡剂、2-4重量份的发泡助剂、2-4重量份的润滑剂、1-2重量份的偶联剂改性抗紫外线剂、0.5-1重量份的偶联剂改性抗氧化剂、1-2重量份的偶联剂改性抗菌剂、0.5-1.2重量份的交联剂和5-15重量份的颜料。
上述耐用型弹性浮体的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、将乙烯-醋酸乙烯共聚物、热塑性弹性体TPE、填充剂、发泡助剂、润滑剂和颜料混合，然后加入偶联剂改性抗紫外线剂、偶联剂改性抗氧化剂和偶联剂改性抗菌剂的混合物，共混后密炼、造粒，得到第一造粒料，其中，密炼的温度为50-80℃，时间为10-15min；
步骤2、将第一造粒料、发泡剂和交联剂共混、注射，得到母胚，其中，注射温度为80-100℃；
步骤3、将母胚进行模压发泡得到耐用型弹性浮体，发泡的温度为165-180℃，时间为30-60min。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明公开了一种耐用型弹性浮体，通过使用包含了经偶联剂改性的抗紫外线剂、抗氧化剂和抗菌剂，使得抗紫外线剂、抗氧化剂和抗菌剂表面由轻水性转变为疏水性，提升了无机助剂在有机材料中的分散性，增强了其与有机材料的结合力，使得无机助剂能够充分发挥其效果，使得所得弹性浮体同时具有优良的耐磨性、回弹性、抗菌性和抗老化性。本发明还公开了一种耐用型弹性浮体的制备方法，步骤简单易于操作，通过对组分的调整，配合上述制备方法，弹性浮体一次发泡成型，质地紧密，表面光滑无刺，品质优良。
进一步的，所述偶联剂改性抗紫外线剂为钛酸酯偶联剂改性的UV-531。
进一步的，所述偶联剂改性抗氧化剂为钛酸酯偶联剂改性的抗氧化剂1010。
进一步的，所述偶联剂改性抗菌剂为钛酸酯偶联剂改性的抗菌剂JDTKS-005。
由上述描述可知，将抗紫外线剂、抗氧化剂和抗菌剂先进行偶联处理，相较于直接添加偶联剂，使得三者之间的混合更均匀，不会引起结团，与树脂之间的接触会更好。
进一步的，所述发泡剂为AC发泡剂、OBSH或碳酸氢钠，所述发泡助剂为氧化锌或硬酯酸锌。
进一步的，所述润滑剂为HSt或硅油。
进一步的，所述填充剂为碳酸钙或滑石粉。
进一步的，所述交联剂为DCP(过氧化二异丙苯)或交联剂BIBP。
进一步的，所述颜料为耐高温耐候性颜料。
进一步的，所述偶联剂改性抗紫外线剂、偶联剂改性抗氧化剂和偶联剂改性抗菌剂的制备方法为：
将抗紫外线剂、抗氧化剂和抗菌剂分别在80℃环境中进行烘干24h，将钛酸酯偶联剂NDZ-201与丙酮按质量比为1:4配置为混合溶液；将高速混合机进行预热处理，使其温度提升到60℃，将混合溶液分别与干燥后的紫外线剂、抗氧化剂和抗菌剂按质量比为2:100进行混合，然后进行高速搅拌，搅拌10min后从混合机中倒出进行密封，备用。
进一步的，所述钛酸酯偶联剂为钛酸酯偶联剂NDZ-201。
实施例1：
一种耐用型弹性浮体，由以下重量份的组分制成：
60kg乙烯-醋酸乙烯共聚物、10kg热塑性弹性体TPE、10kg碳酸钙、4kg发泡剂、2kgAC发泡助剂、2kgHSt、1kg偶联剂改性抗紫外线剂、0.5kg偶联剂改性抗氧化剂、1kg偶联剂改性抗菌剂、0.6kgDCP和8kg颜料；
所述偶联剂改性抗紫外线剂为钛酸酯偶联剂NDZ-201改性的UV-531；
所述偶联剂改性抗氧化剂为钛酸酯偶联剂NDZ-201改性的抗氧化剂1010；
所述偶联剂改性抗菌剂为钛酸酯偶联剂NDZ-201改性的抗菌剂JDTKS-005；
所述偶联剂改性抗紫外线剂、偶联剂改性抗氧化剂和偶联剂改性抗菌剂的制备方法为：
将抗紫外线剂UV-531、抗氧化剂1010和抗菌剂JDTKS-005分别在80℃环境中进行烘干24h，将钛酸酯偶联剂NDZ-201与丙酮按质量比为1:4配置为混合溶液；将高速混合机进行预热处理，使其温度提升到60℃，将混合溶液分别与干燥后的紫外线剂、抗氧化剂和抗菌剂按质量比为2:100进行混合，然后进行高速搅拌，搅拌10min后从混合机中倒出进行密封，备用。
上述耐用型弹性浮体的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1、将乙烯-醋酸乙烯共聚物、热塑性弹性体TPE、碳酸钙、氧化锌、HSt和颜料加入密炼机中搅拌混合，然后加入偶联剂改性抗紫外线剂、偶联剂改性抗氧化剂和偶联剂改性抗菌剂的混合物，共混后密炼、造粒，得到第一造粒料；
步骤2、将第一造粒料、AC发泡剂和DCP共混、注射，得到母胚；
步骤3、将母胚进行模压发泡得到耐用型弹性浮体，其中模压的气压为0.78MPa，温度为175℃，时间为35min。
实施例2：
一种耐用型弹性浮体，由以下重量份的组分制成：
80kg乙烯-醋酸乙烯共聚物、10kg碳酸钙、6kgAC发泡剂、3kg氧化锌、3kg硅油、2kg偶联剂改性抗紫外线剂、0.8kg偶联剂改性抗氧化剂、2kg偶联剂改性抗菌剂、1.2kgDCP和9kg颜料；
所述偶联剂改性抗紫外线剂为钛酸酯偶联剂NDZ-201改性的UV-531；
所述偶联剂改性抗氧化剂为钛酸酯偶联剂NDZ-201改性的抗氧化剂1010；
所述偶联剂改性抗菌剂为钛酸酯偶联剂NDZ-201改性的抗菌剂JDTKS-005；
所述偶联剂改性抗紫外线剂、偶联剂改性抗氧化剂和偶联剂改性抗抗菌剂的制备方法同实施例1。
上述耐用型弹性浮体的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1、将乙烯-醋酸乙烯共聚物、热塑性弹性体TPE、碳酸钙、氧化锌、硅油和颜料加入密炼机中搅拌混合，然后依次加入偶联剂改性抗紫外线剂、偶联剂改性抗氧化剂和偶联剂改性抗菌剂的混合物，共混后密炼、造粒，得到第一造粒料；
步骤2、将第一造粒料、AC发泡剂和DCP共混、注射，得到母胚；
步骤3、将母胚进行模压发泡得到耐用型弹性浮体，其中模压的气压为0.78MPa，温度为175℃，时间为35min。
实施例3：
一种耐用型弹性浮体，由以下重量份的组分制成：
70kg乙烯-醋酸乙烯共聚物、30kg热塑性弹性体TPE、10kg碳酸钙、5kgOBSH、2.5kg氧化锌、2.5kgHSt、1.5kg偶联剂改性抗紫外线剂、0.7kg偶联剂改性抗氧化剂、1.5kg偶联剂改性抗菌剂、0.8kgDCP和15kg颜料；
所述偶联剂改性抗紫外线剂为钛酸酯偶联剂NDZ-201改性的UV-531；
所述偶联剂改性抗氧化剂为钛酸酯偶联剂NDZ-201改性的抗氧化剂1010；
所述偶联剂改性抗菌剂为钛酸酯偶联剂NDZ-201改性的抗菌剂JDTKS-005；所述偶联剂改性抗紫外线剂、偶联剂改性抗氧化剂和偶联剂改性抗抗菌剂的制备方法同实施例1。
上述耐用型弹性浮体的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1、将乙烯-醋酸乙烯共聚物、热塑性弹性体TPE、碳酸钙、氧化锌、HSt和颜料加入密炼机中搅拌混合，然后依次加入偶联剂改性抗紫外线剂、偶联剂改性抗氧化剂和偶联剂改性抗菌剂的混合物，共混后密炼、造粒，得到第一造粒料；
步骤2、将第一造粒料、OBSH和DCP共混、注射，得到母胚；
步骤3、将母胚进行模压发泡得到耐用型弹性浮体，其中模压的气压为0.78MPa，温度为175℃，时间为35min。。
实施例4：
一种耐用型弹性浮体，由以下斤组分制成：
100斤乙烯-醋酸乙烯共聚物、35斤热塑性弹性体TPE、10斤滑石粉、8斤OBSH、4斤硬脂酸锌、4斤硅油、2斤偶联剂改性抗紫外线剂、0.9斤偶联剂改性抗氧化剂、2斤偶联剂改性抗菌剂、1.2斤BIBP和12斤颜料；
所述偶联剂改性抗紫外线剂为钛酸酯偶联剂NDZ-201改性的UV-531；
所述偶联剂改性抗氧化剂为钛酸酯偶联剂NDZ-201改性的抗氧化剂1010；
所述偶联剂改性抗菌剂为钛酸酯偶联剂NDZ-201改性的抗菌剂JDTKS-005；
所述偶联剂改性抗紫外线剂、偶联剂改性抗氧化剂和偶联剂改性抗抗菌剂的制备方法同实施例1。
上述耐用型弹性浮体的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1、将乙烯-醋酸乙烯共聚物、热塑性弹性体TPE、滑石粉、硬脂酸锌、硅油和颜料加入密炼机中搅拌混合，然后依次加入偶联剂改性抗紫外线剂、偶联剂改性抗氧化剂和偶联剂改性抗菌剂的混合物，共混后密炼、造粒，得到第一造粒料；
步骤2、将第一造粒料、OBSH和BIBP共混、注射，得到母胚；
步骤3、将母胚进行模压发泡得到耐用型弹性浮体，其中模压的气压为0.78MPa，温度为175℃，时间为35min。。
实施例5：
一种耐用型弹性浮体，由以下重量份的组分制成：
90斤乙烯-醋酸乙烯共聚物、40斤热塑性弹性体TPE、10斤滑石粉、7斤碳酸氢钠、3.5斤硬脂酸锌、3.5斤硅油、2斤偶联剂改性抗紫外线剂、1斤偶联剂改性抗氧化剂、1.5斤偶联剂改性抗菌剂、1斤BIBP和10斤颜料；
所述偶联剂改性抗紫外线剂为钛酸酯偶联剂NDZ-201改性的UV-531；
所述偶联剂改性抗氧化剂为钛酸酯偶联剂NDZ-201改性的抗氧化剂1010；
所述偶联剂改性抗菌剂为钛酸酯偶联剂NDZ-201改性的抗菌剂JDTKS-005；
所述偶联剂改性抗紫外线剂、偶联剂改性抗氧化剂和偶联剂改性抗抗菌剂的制备方法同实施例1。
上述耐用型弹性浮体的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1、将乙烯-醋酸乙烯共聚物、热塑性弹性体TPE、滑石粉、硬脂酸锌、硅油和颜料加入密炼机中搅拌混合，然后依次加入偶联剂改性抗紫外线剂、偶联剂改性抗氧化剂和偶联剂改性抗菌剂的混合物，共混后密炼、造粒，得到第一造粒料；
步骤2、将第一造粒料、碳酸氢钠和BIBP共混、注射，得到母胚；
步骤3、将母胚进行模压发泡得到耐用型弹性浮体，其中模压的气压为0.78MPa，温度为175℃，时间为35min。。
实施例6：
一种耐用型弹性浮体，由以下重量份的组分制成：
66kg乙烯-醋酸乙烯共聚物、20kg热塑性弹性体TPE、10kg滑石粉、4kg碳酸氢钠、2kg硬脂酸锌、2.5kgHSt、1kg偶联剂改性抗紫外线剂、0.6kg偶联剂改性抗氧化剂、1kg偶联剂改性抗菌剂、0.5kgBIBP和5kg颜料；
所述偶联剂改性抗紫外线剂为钛酸酯偶联剂NDZ-201改性的UV-531；
所述偶联剂改性抗氧化剂为钛酸酯偶联剂NDZ-201改性的抗氧化剂1010；
所述偶联剂改性抗菌剂为钛酸酯偶联剂NDZ-201改性的抗菌剂JDTKS-005；
所述偶联剂改性抗紫外线剂、偶联剂改性抗氧化剂和偶联剂改性抗抗菌剂的制备方法同实施例1。
上述耐用型弹性浮体的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1、将乙烯-醋酸乙烯共聚物、热塑性弹性体TPE、滑石粉、硬脂酸锌、HSt和颜料加入密炼机中搅拌混合，然后依次加入偶联剂改性抗紫外线剂、偶联剂改性抗氧化剂和偶联剂改性抗菌剂的混合物，共混后密炼、造粒，得到第一造粒料；
步骤2、将第一造粒料、碳酸氢钠和BIBP共混、注射，得到母胚；
步骤3、将母胚进行模压发泡得到耐用型弹性浮体，其中模压的气压为0.78MPa，温度为175℃，时间为35min。
对比例1：
对比例1与实施例1的区别在于未加入偶联剂改性抗紫外线剂、偶联剂改性抗氧化剂和偶联剂改性抗菌剂，替代的组分为同量的抗紫外线剂、抗氧化剂和抗菌剂。
对比例2：
对比例2与实施例1的区别在于未加入偶联剂改性抗紫外线剂，替代的组分为同量的紫外线剂。
对比例3：
对比例3与实施例1的区别在于未加入偶联剂改性抗氧化剂，替代的组分为同量的抗氧化剂。
对比例4：
对比例4与实施例1的区别在于未加入偶联剂改性抗菌剂，替代的组分为同量的抗菌剂。
对实施例1-6和对比例1-4所得的耐用型弹性浮体进行性能测试，结果见表1所示。
表1
Figure BDA0002308043070000091
可以看出本发明提供的耐用型弹性浮体，通过使用经偶联剂改性的抗紫外线剂、抗氧化剂和抗菌剂，显著提升了弹性浮体的拉伸强度、断裂伸长率和抗菌效果。
综上所述，本发明提供的耐用型弹性浮体，通过使用包含了经偶联剂改性的抗紫外线剂、抗氧化剂和抗菌剂，使得抗紫外线剂、抗氧化剂和抗菌剂表面由轻水性转变为疏水性，提升了无机助剂在有机材料中的分散性，增强了其与有机材料的结合力，使得无机助剂能够充分发挥其效果，使得所得弹性浮体同时具有优良的耐磨性、回弹性、抗菌性和抗老化性。本发明还公开了一种耐用型弹性浮体的制备方法，步骤简单易于操作，通过对组分的调整，配合上述制备方法，弹性浮体一次发泡成型，质地紧密，表面光滑无刺，品质优良。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种耐用型弹性浮体，其特征在于，包括以下重量份的组分：
60-100重量份的乙烯-醋酸乙烯共聚物、0-40重量份的热塑性弹性体TPE、10重量份的填充剂、4-8重量份的发泡剂、2-4重量份的发泡助剂、2-4重量份的润滑剂、1-2重量份的偶联剂改性抗紫外线剂、0.5-1重量份的偶联剂改性抗氧化剂、1-2重量份的偶联剂改性抗菌剂、0.5-1.2重量份的交联剂和5-15重量份的颜料。
2.根据权利要求1所述的耐用型弹性浮体，其特征在于，所述偶联剂改性抗紫外线剂为钛酸酯偶联剂改性的UV-531。
3.根据权利要求1所述的耐用型弹性浮体，其特征在于，所述偶联剂改性抗氧化剂为钛酸酯偶联剂改性的抗氧化剂1010。
4.根据权利要求1所述的耐用型弹性浮体，其特征在于，所述偶联剂改性抗菌剂为钛酸酯偶联剂改性的抗菌剂JDTKS-005。
5.根据权利要求1所述的耐用型弹性浮体，其特征在于，所述发泡剂为AC发泡剂、OBSH或碳酸氢钠，所述发泡助剂为氧化锌或硬酯酸锌。
6.根据权利要求1所述的耐用型弹性浮体，其特征在于，所述润滑剂为HSt或硅油。
7.根据权利要求1所述的耐用型弹性浮体，其特征在于，所述填充剂为碳酸钙或滑石粉。
8.根据权利要求1所述的耐用型弹性浮体，其特征在于，所述交联剂为DCP或BIBP。
9.根据权利要求1所述的耐用型弹性浮体，其特征在于，所述颜料为耐高温耐候性颜料。
10.一种权利要求1-9任意一项所述的耐用型弹性浮体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、将乙烯-醋酸乙烯共聚物、热塑性弹性体TPE混合、填充剂、发泡助剂、润滑剂和颜料，然后加入偶联剂改性抗紫外线剂、偶联剂改性抗氧化剂和偶联剂改性抗菌剂的混合物，共混后密炼、造粒，得到第一造粒料；
步骤2、将第一造粒料、发泡剂和交联剂共混、注射，得到母胚；
步骤3、将母胚进行模压发泡得到耐用型弹性浮体。
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