CN110894332A - 充油sbs热塑性弹性体及其制备方法 - Google Patents

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张宗瑞
孟凡利
孙宇峰
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Abstract

本发明涉及热塑性弹性体领域，公开了一种充油SBS热塑性弹性体及其制备方法，其原料按重量份包括：SBS 30‑40份、油15‑20份、海藻酸钠6‑9份、马来酸酐接枝物7‑9份、二甘醇4‑6份、增黏树脂2‑5份、醋酸1‑4份、氮化碳2‑5份、炭黑4‑9份、填料20‑30份、抗氧剂1‑3份。制得的充油SBS热塑性弹性体流动性好、与油的相容性高、收缩率小。

Description

充油SBS热塑性弹性体及其制备方法
技术领域
本发明涉及热塑性弹性体领域，尤其涉及一种充油SBS热塑性弹性体及其制备方法。
背景技术
热塑性弹性体TPE是一种兼顾传统橡胶的高弹性、耐老化以及传统塑料易加工等优良性能的世界化标准性环保材料。特别的，充油SBS热塑性弹性体是在SBS热塑性弹性体的基础上，加入充油橡胶或助剂等材料，混合共溶得到新型的热塑性弹性体材料，偶合效率和分子量分布对充油SBS 热塑性弹性体性能的影响颇大，两相直接的混合相容程度，将决定材料最终的流动性、强度等性能数据。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种与充油相容性高的SBS热塑性弹性体。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种充油的SBS，其原料按重量份包括：SBS 30-40份、油15-20份、海藻酸钠6-9份、马来酸酐接枝物7-9份、二甘醇4-6份、增黏树脂2-5份、醋酸1-4份、氮化碳2-5份、炭黑4-9份、填料20-30份、抗氧剂1-3份；
其中，氮化碳为类石墨相氮化碳；增黏树脂为氢化碳氢树脂与萜烯树脂以质量比1:3混合的混合物。
本发明的优点在于：酸性条件下的海藻酸钠的羧基对油上的极性官能团具有良好的亲和力，从而将不相容的SBS与油基料两者结合在一起，有效提高SBS与油基料之间的粘黏能力，同时结合未接枝的马来酸酐，提高接枝率，进一步增加SBS与油基料的相容性，且通过类石墨相氮化碳吸收紫外线，提高充油SBS的光稳定性、增加成品耐黄变性能，二甘醇能够增加充油SBS的流动性。
本发明的另一个目的还在于，提供上述充油SBS热塑性弹性体的制备方法，包括以下步骤：
S1：安装重量份比例将SBS、海藻酸钠、马来酸酐接枝物、二甘醇在反应釜中高速搅拌混合，同时加入油，混合10-20min；
S2：将反应釜抽真空且接入氮气保护，随后依次加入增黏树脂、氮化碳、醋酸，在酸性环境下搅拌活化10-15分钟后，再添加炭黑、填料与抗氧剂，高速搅拌混合后由双螺杆挤出机挤出制得SBS。
本发明的优点在于：提供活化环境，分批加入提高混合速率，减少生产能耗，制得的充油SBS热塑性弹性体流动性高、收缩率小。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
充油SBS热塑性弹性体按重量份包括：SBS 40份、油20份、海藻酸钠9份、马来酸酐接枝物7份、二甘醇6份、增黏树脂2份、醋酸4份、类石墨相氮化碳5份、炭黑4份、填料30份、抗氧剂3份；
其中，增黏树脂为氢化碳氢树脂与萜烯树脂以质量比1:3混合的混合物；填料为轻质碳酸钙与滑石粉以质量比2:1混合的混合物；油为石蜡基油与氨基硅油以质量比5:1混合的混合物；抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂。
上述充油SBS热塑性弹性体的制备方法，包括以下步骤：
S1：安装重量份比例将SBS、海藻酸钠、马来酸酐接枝物、二甘醇在反应釜中以400r/min高速搅拌混合，同时加入油，混合10min；
S2：将反应釜抽真空且接入氮气保护，随后依次加入增黏树脂、氮化碳、醋酸，在酸性环境下搅拌活化10分钟后，再添加炭黑、填料与抗氧剂，以400r/min高速搅拌混合后由双螺杆挤出机挤出制得充油SBS热塑性弹性体。
实施例2
充油SBS热塑性弹性体按重量份包括：SBS 30份、油15份、海藻酸钠6份、马来酸酐接枝物9份、二甘醇4份、增黏树脂5份、醋酸1份、类石墨相氮化碳2份、炭黑9份、填料20份、抗氧剂1-3份；
其中，增黏树脂为氢化碳氢树脂与萜烯树脂以质量比1:3混合的混合物；填料为白垩与滑石粉以质量比2:1混合的混合物；油为环烷基油与氨基硅油以质量比5:1混合的混合物；抗氧剂为受阻酚类。
上述充油SBS热塑性弹性体的制备方法，包括以下步骤：
S1：安装重量份比例将SBS、海藻酸钠、马来酸酐接枝物、二甘醇在反应釜中以350r/min高速搅拌混合，同时加入油，混合20min；
S2：将反应釜抽真空且接入氮气保护，随后依次加入增黏树脂、氮化碳、醋酸，在酸性环境下搅拌活化15分钟后，再添加炭黑、填料与抗氧剂，以350r/min高速搅拌混合后由双螺杆挤出机挤出制得充油SBS热塑性弹性体。
实施例3
充油SBS热塑性弹性体按重量份包括：SBS 32份、油16份、海藻酸钠7份、马来酸酐接枝物7份、二甘醇4份、增黏树脂5份、醋酸2份、类石墨相氮化碳4份、炭黑5份、填料22份、抗氧剂2份；
其中，增黏树脂为氢化碳氢树脂与萜烯树脂以质量比1:3混合的混合物；填料为粘土与滑石粉以质量比2:1混合的混合物；油为白油与氨基硅油以质量比5:1混合的混合物；抗氧剂为受阻酚类。
上述充油SBS热塑性弹性体的制备方法，包括以下步骤：
S1：安装重量份比例将SBS、海藻酸钠、马来酸酐接枝物、二甘醇在反应釜中以370r/min高速搅拌混合，同时加入油，混合12min；
S2：将反应釜抽真空且接入氮气保护，随后依次加入增黏树脂、氮化碳、醋酸，在酸性环境下搅拌活化13分钟后，再添加炭黑、填料与抗氧剂，以360r/min高速搅拌混合后由双螺杆挤出机挤出制得充油SBS热塑性弹性体。
实施例4
充油SBS热塑性弹性体按重量份包括：SBS 37份、油16份、海藻酸钠8份、马来酸酐接枝物7.5份、二甘醇4份、增黏树脂3份、醋酸2份、类石墨相氮化碳4.5份、炭黑8.5份、填料22份、抗氧剂1份；
其中，增黏树脂为氢化碳氢树脂与萜烯树脂以质量比1:3混合的混合物；填料为钙粉与滑石粉以质量比2:1混合的混合物；油为环烷基油与氨基硅油以质量比5:1混合的混合物；抗氧剂为受阻酚类。
上述充油SBS热塑性弹性体的制备方法，包括以下步骤：
S1：安装重量份比例将SBS、海藻酸钠、马来酸酐接枝物、二甘醇在反应釜中以380r/min高速搅拌混合，同时加入油，混合17min；
S2：将反应釜抽真空且接入氮气保护，随后依次加入增黏树脂、氮化碳、醋酸，在酸性环境下搅拌活化11分钟后，再添加炭黑、填料与抗氧剂，以390r/min高速搅拌混合后由双螺杆挤出机挤出制得充油SBS热塑性弹性体。
实施例5
充油SBS热塑性弹性体按重量份包括：SBS 35份、油17份、海藻酸钠7份、马来酸酐接枝物8份、二甘醇5份、增黏树脂3.5份、醋酸2份、氮化碳3.5份、炭黑7份、填料25份、抗氧剂2份；
其中，增黏树脂为氢化碳氢树脂与萜烯树脂以质量比1:3混合的混合物；填料为粘土与滑石粉以质量比2:1混合的混合物；油为环烷基油与氨基硅油以质量比5:1混合的混合物；抗氧剂为受阻酚类或亚磷酸酯类抗氧剂。
上述充油SBS热塑性弹性体的制备方法，包括以下步骤：
S1：安装重量份比例将SBS、海藻酸钠、马来酸酐接枝物、二甘醇在反应釜中以380r/min高速搅拌混合，同时加入油，混合20min；
S2：将反应釜抽真空且接入氮气保护，随后依次加入增黏树脂、氮化碳、醋酸，在酸性环境下搅拌活化15分钟后，再添加炭黑、填料与抗氧剂，以400r/min高速搅拌混合后由双螺杆挤出机挤出制得充油SBS热塑性弹性体。
为进一步说明本发明的有益效果，选用本发明实施例1-5制备的SBS 成本进行邵尔A硬度(ASTM D2240)、拉伸强度(ASTM D412)、拉断伸长率(ASTM D412)和撕裂强度(ASTMD412)的性能测试，并将实验结果记录在下表内。
性能 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
硬度(10) 50 52 55 50 58
拉伸强度,mpa 3.8 3.8 3.7 4.2 4.4
拉断伸长率,％ 698 696 714 726 734
撕裂强度,N/mm 18 19 19 20 20
由上表可知，本发明制备的充油SBS热塑性弹性体对油基材表现出较好的相容性，粘合强度较高，具有良好的物理机械性能和加工性能。
需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种充油SBS热塑性弹性体，其特征在于，其原料按重量份包括：SBS 30-40份、油15-20份、海藻酸钠6-9份、马来酸酐接枝物7-9份、二甘醇4-6份、增黏树脂2-5份、醋酸1-4份、氮化碳2-5份、炭黑4-9份、填料20-30份、抗氧剂1-3份；
其中，所述氮化碳为类石墨相氮化碳；所述增黏树脂为氢化碳氢树脂与萜烯树脂以质量比1:3混合的混合物。
2.如权利要求1所述的充油SBS热塑性弹性体，其特征在于，其原料按重量份包括：SBS35份、油17份、海藻酸钠7份、马来酸酐接枝物8份、二甘醇5份、增黏树脂3.5份、醋酸2份、氮化碳3.5份、炭黑7份、填料25份、抗氧剂2份。
3.如权利要求2所述的充油SBS热塑性弹性体，其特征在于，所述填料为粘土、白垩、钙粉或者轻质碳酸钙中的任意一种与滑石粉以质量比2:1混合的混合物。
4.如权利要求3所述的充油SBS热塑性弹性体，其特征在于，所述油为环烷基油、白油或者石蜡基油中的任意一种与氨基硅油以质量比5:1混合的混合物。
5.如权利要求4所述的充油SBS热塑性弹性体，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类或亚磷酸酯类抗氧剂。
6.如权利要求1-5任意一项所述的充油SBS热塑性弹性体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：安装重量份比例将SBS、海藻酸钠、马来酸酐接枝物、二甘醇在反应釜中高速搅拌混合，同时加入油，混合10-20min；
S2：将反应釜抽真空且接入氮气保护，随后依次加入增黏树脂、氮化碳、醋酸，在酸性环境下搅拌活化10-15分钟后，再添加炭黑、填料与抗氧剂，高速搅拌混合后由双螺杆挤出机挤出制得充油SBS热塑性弹性体。
7.如权利要求6所述的充油SBS热塑性弹性体的制备方法，其特征在于，所述高速搅拌混合的转速均保持在350-400r/min。
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