CN111073161A - 一种具有优异的注塑外观的热塑性弹性体及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种具有优异的注塑外观的热塑性弹性体及其制备方法,包括如下重份数的物质组成:30‑40份的EPDM、20‑30份的第一PP、20‑30份的白油、5.0‑8.0份第二PP,1.0‑3.0份的硫化树脂,2.0‑4.0份的促进剂,1.0‑3.0份的相容剂,0.5‑1.0份的抗老化助剂。本发明中在添加高分子量、低流动性的第二PP,从而有效的增加PP的分子量,同时在原料中加入相容剂,改善两相在螺杆挤出机中分离的状态,从而起到减少虎皮纹的作用;本发明中通过添加比较适中的粘度指数的软化油即白油,从而起到改善材料冲模过程中熔体粘度的变化趋势,从而起到减少亮斑的作用;本发明中生产工艺的后段,采用添加少量白油,来扩充分子间的作用力,从而减轻分子的取向作用,从而起到减少翘曲的作用。
Description
技术领域
本发明属于热塑性弹性体制备领域,具体地说是一种具有优异的注塑外观的热塑性弹性体及其制备方法。
背景技术
热塑性弹性体,是常温下具有橡胶的弹性,高温下具有可塑化成型的一类弹性体。热塑性弹性体的结构特点是由化学键组成不同的树脂段和橡胶段,树脂段凭借链间作用力形成物理交联点,橡胶段是高弹性链段,贡献弹性。塑料段的物理交联随温度的变化而呈可逆变化,显示了热塑性弹性体的塑料加工特性。因此,热塑性弹性体具有硫化橡胶的物理机械性能和热塑性塑料的工艺加工性能,是介于橡胶与树脂之间的一种新型高分子材料,常被人们称为第三代橡胶。目前,随着热塑性弹性体的制备理论逐步得到完善,应用领域也在不断扩大,如汽车、家电、工业品、民用品等领域中热塑性弹性体的应用越来越广泛。但是现在对热塑弹性体的注塑加工还局限于同热塑性塑料的加工方法,而没有细致地对热塑性弹性体的特性进行系统的分析,并进行注塑特性的优化,因此会导致产品外观上出现瑕疵,其中尤其以虎皮纹、亮斑、翘曲这三种瑕疵最为常见,虽然外观。
发明内容
本发明提供一种具有优异的注塑外观的热塑性弹性体及其制备方法,用以解决现有技术中的缺陷。
本发明通过以下技术方案予以实现:
一种具有优异的注塑外观的热塑性弹性体,包括如下重份数的物质组成:
30-40份的EPDM、20-30份的第一PP、20-30份的白油、5.0-8.0份第二PP,1.0-3.0份的硫化树脂,2.0-4.0份的促进剂,1.0-3.0份的相容剂,0.5-1.0份的抗老化助剂。
如上所述的一种具有优异的注塑外观的热塑性弹性体,所述的第一PP的分子量为20-35万,所述的第二PP的分子量为35-45万。
如上所述的一种具有优异的注塑外观的热塑性弹性体,所述的白油的粘度指数为120±5。
如上所述的一种具有优异的注塑外观的热塑性弹性体,所述的促进剂为氯化亚锡。
如上所述的一种具有优异的注塑外观的热塑性弹性体,所述的相容剂为接枝PP。
如上所述的一种具有优异的注塑外观的热塑性弹性体,所述的相容剂为马来酸酐接枝PP。
一种具有优异的注塑外观的热塑性弹性体的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
步骤一:按照配比准确称量EPDM,第一PP,白油,第二PP,硫化树脂,促进剂,相容剂,抗老化助剂;
步骤二:将EPDM,第一PP,一部分白油,第二PP,硫化树脂,促进剂,相容剂,加入螺杆挤出机的前端进行预混熔融操作;
步骤三:在螺杆挤出机的后端加入抗老化助剂,加入抗老化助剂之后再加入剩余白油;
步骤四:螺杆挤出机将混合物挤出至注塑模具中注塑,空冷后既得成品。
如上所述的一种具有优异的注塑外观的热塑性弹性体的制备方法,所述的步骤二中加入的白油为白油总量的95-97%。
如上所述的一种具有优异的注塑外观的热塑性弹性体的制备方法,所述的螺杆挤出机为带有14节筒体的螺杆挤出机,所述的螺杆挤出机的14节筒体自螺杆挤出机前端至后端依次第一筒体、第二筒体、第三筒体、第四筒体、第五筒体、第六筒体、第七筒体、第八筒体、第九筒体、第十筒体、第十一筒体、第十二筒体,第十三筒体,第十四筒体,所述的第一筒体的温度为160-170℃,所述的第二筒体的温度为170-180℃,所述的第三筒体的温度为170-180℃,所述的第四筒体的温度为170-180℃,所述的第五筒体的温度为170-180℃,所述的第六筒体的温度为170-180℃,所述的第七筒体的温度为170-180℃,所述的第八筒体的温度为170-180℃,所述的第九筒体的温度为140-150℃,所述的第十筒体的温度为120-130℃,所述的第十一筒体的温度为120-130℃,所述的第十二筒体的温度为130-140℃,所述的第十三筒体的温度为150-160℃,所述的第十四筒体的温度为150-160℃,所述的螺杆挤出机的转速为250-350r/min。
如上所述的一种具有优异的注塑外观的热塑性弹性体的制备方法,所述的抗老化助剂和剩余白油在第十二筒体内加入。
本发明的优点是:
1、虎皮纹瑕疵的解决原理:虎皮纹产生的主要原因是注塑过程中弹性体两相或多相组分在型腔内的流动速度不同,产生速度差,推进过程中产生虎皮纹。目前针对此问题,一般的目前常规的方法是采用流动性高的聚丙烯,流动性高的聚丙烯分子量较小,从而增加了两项之间的分子量差,从而导致两相出现分层现象,降低了两项的相容性,从而还会导致虎皮纹的产生;本发明中在添加常规的第一PP的同时,还加入了高分子量、低流动性的第二PP,从而有效的增加PP的分子量,同时在原料中加入相容剂,来提升两相的相容性,改善两相在螺杆挤出机中分离的状态,从而起到减少虎皮纹的作用;
2、亮斑瑕疵的解决原理:亮斑产生的原原因是注塑过程中因弹性体的冲模性能比较差,因此容易在注塑模具局部产生熔体贴合不紧密的情况,产生亮斑;本发明中通过添加比较适中的粘度指数的软化油即白油,从而起到改善材料冲模过程中熔体粘度的变化趋势,使冲模更顺畅,不产生间隙,从而起到减少亮斑的作用;
3、翘曲瑕疵的解决原理:翘曲产生的原因是弹性体分子量比较高,注塑过程中易产生取向作用,冷却后,分子链回复作用导致翘曲;目前的解决方案为尽量采用低分子组分,从而降低弹性体的分子量,但是这种常规解决方案,不能从根本上彻底解决;本发明中生产工艺的后段,采用添加少量白油,来扩充分子间的作用力,从而减轻分子的取向作用,经过试验证明若是在配料过程中就加入白油,由于此时物料还没有融化,对于分子取向作用改善不明显无法起到良好改善翘曲瑕疵的作用,经过试验证明在带有14节筒体的螺杆挤出机的第十二筒体内加入少量白油可起到良好的改善翘曲瑕疵的作用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明产品的图片;
图2是带有虎皮纹产品的图片;
图3是带有亮斑产品的图片;
图4是带有翘曲产品的图片。
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,下面将结合本发明实施例中的附图,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
步骤一:按照配比准确称量30Kg的EPDM、20Kg的第一PP、20Kg的白油、5.0Kg第二PP,1.0Kg的硫化树脂、2.0Kg的促进剂,1.0Kg的相容剂,0.5Kg的抗老化助剂;
步骤二:将EPDM,第一PP,95%的白油,第二PP,硫化树脂,促进剂,相容剂,加入螺杆挤出机的前端进行预混熔融操作;
步骤三:在带有12节筒体的螺杆挤出机的第八筒体加入抗老化助剂,加入抗老化助剂之后再加入剩余白油;
步骤四:螺杆挤出机将混合物挤出至注塑模具中注塑,空冷后既得成品,记为实施例1。
实施例2
步骤一:按照配比准确称量40Kg的EPDM、30Kg的第一PP、30Kg的白油、8.0Kg第二PP,3.0Kg的硫化树脂,4.0Kg的促进剂,3.0Kg的相容剂,1.0Kg的抗老化助剂;
步骤二:将EPDM,第一PP,97%的白油,第二PP,硫化树脂,促进剂,相容剂,加入螺杆挤出机的前端进行预混熔融操作;
步骤三:在带有12节筒体的螺杆挤出机的第八筒体至第十筒体加入抗老化助剂,加入抗老化助剂之后再加入剩余白油;
步骤四:螺杆挤出机将混合物挤出至注塑模具中注塑,空冷后既得成品,记为实施例2。
实施例3
步骤一:按照配比准确称量35Kg的EPDM、25Kg的第一PP,25Kg的白油,6.5Kg第二PP,2.0Kg的硫化树脂,3.0Kg的促进剂,2.0Kg的相容剂,0.75Kg的抗老化助剂;
步骤二:将EPDM,第一PP,95-97%的白油,第二PP,硫化树脂,促进剂,相容剂,加入螺杆挤出机的前端进行预混熔融操作;
步骤三:在带有12节筒体的螺杆挤出机的第八筒体至第十筒体加入抗老化助剂,加入抗老化助剂之后再加入剩余白油;
步骤四:螺杆挤出机将混合物挤出至注塑模具中注塑,空冷后既得成品,记为实施例3。
对照例1
步骤一:按照配比准确称量30Kg的EPDM、25Kg的第一PP,1.0Kg的硫化树脂、2.0Kg的促进剂,0.5Kg的抗老化助剂;
步骤二:将EPDM,第一PP,第二PP,硫化树脂,促进剂,抗老化助剂,加入螺杆挤出机的前端进行预混熔融操作;
步骤三:螺杆挤出机将混合物挤出至注塑模具中注塑,空冷后既得成品,记为对照例1。
对照例2
步骤一:按照配比准确称量40Kg的EPDM、38Kg的第一PP,3.0Kg的硫化树脂、4.0Kg的促进剂,1.0Kg的抗老化助剂;
步骤二:将EPDM,第一PP,第二PP,硫化树脂,促进剂,抗老化助剂,加入螺杆挤出机的前端进行预混熔融操作;
步骤三:螺杆挤出机将混合物挤出至注塑模具中注塑,空冷后既得成品,记为对照例2。
对照例3
步骤一:按照配比准确称量35Kg的EPDM、31.5Kg的第一PP,2.0Kg的硫化树脂,3.0Kg的促进剂,0.75Kg的抗老化助剂;
步骤二:将EPDM,第一PP,第二PP,硫化树脂,促进剂,抗老化助剂,加入螺杆挤出机的前端进行预混熔融操作;
步骤三:螺杆挤出机将混合物挤出至注塑模具中注塑,空冷后既得成品,记为对照例3。
分别抽取1000件实施例1-3以及对照例1-3的产品进行检测,检测结果如表一所示:
瑕疵类别 | 实施例1(件) | 实施例2(件) | 实施例3(件) | 对比例1(件) | 对比例2(件) | 对比例3(件) |
虎皮纹 | 25 | 28 | 26 | 98 | 103 | 117 |
亮斑 | 18 | 17 | 15 | 51 | 46 | 49 |
翘曲 | 31 | 29 | 27 | 89 | 93 | 95 |
表一
由表一数据可知,实施例1-3制备出的成品在虎皮纹、亮斑、翘曲的瑕疵产品数量上明显少于对照例1-3的产品,故而能有效的改善现有产品带有虎皮纹、亮斑、翘曲三种瑕疵较多的问题,从而起到注塑成型成品率度提升,节能降耗;以及注塑周期可以大缩短,提升客户使用效率的作用。
最后应说明的是: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 (10)
1.一种具有优异的注塑外观的热塑性弹性体,其特征在于:包括如下重份数的物质组成:
30-40份的EPDM、20-30份的第一PP、20-30份的白油、5.0-8.0份第二PP,1.0-3.0份的硫化树脂,2.0-4.0份的促进剂,1.0-3.0份的相容剂,0.5-1.0份的抗老化助剂。
2.根据权利要求1所述的一种具有优异的注塑外观的热塑性弹性体,其特征在于:所述的第一PP的分子量为20-35万,所述的第二PP的分子量为35-45万。
3.根据权利要求1所述的一种具有优异的注塑外观的热塑性弹性体,其特征在于:所述的白油的粘度指数为120±5。
4.根据权利要求1所述的一种具有优异的注塑外观的热塑性弹性体,其特征在于:所述的促进剂为氯化亚锡。
5.根据权利要求1所述的一种具有优异的注塑外观的热塑性弹性体,其特征在于:所述的相容剂为接枝PP。
6.根据权利要求5所述的一种具有优异的注塑外观的热塑性弹性体,其特征在于:所述的相容剂为马来酸酐接枝PP。
7.一种具有优异的注塑外观的热塑性弹性体的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
步骤一:按照配比准确称量EPDM,第一PP,白油,第二PP,硫化树脂,促进剂,相容剂,抗老化助剂;
步骤二:将EPDM,第一PP,一部分白油,第二PP,硫化树脂,促进剂,相容剂,加入螺杆挤出机的前端进行预混熔融操作;
步骤三:在螺杆挤出机的后端加入抗老化助剂,加入抗老化助剂之后再加入剩余白油;
步骤四:螺杆挤出机将混合物挤出至注塑模具中注塑,空冷后既得成品。
8.根据权利要求7所述的一种具有优异的注塑外观的热塑性弹性体的制备方法,其特征在于:所述的步骤二中加入的白油为白油总量的95-97%。
9.根据权利要求7所述的一种具有优异的注塑外观的热塑性弹性体的制备方法,其特征在于:所述的螺杆挤出机为带有14节筒体的螺杆挤出机,所述的螺杆挤出机的14节筒体自螺杆挤出机前端至后端依次第一筒体、第二筒体、第三筒体、第四筒体、第五筒体、第六筒体、第七筒体、第八筒体、第九筒体、第十筒体、第十一筒体、第十二筒体、第十三筒体、第十四筒体,所述的第一筒体的温度为160-170℃,所述的第二筒体的温度为170-180℃,所述的第三筒体的温度为170-180℃,所述的第四筒体的温度为170-180℃,所述的第五筒体的温度为170-180℃,所述的第六筒体的温度为170-180℃,所述的第七筒体的温度为170-180℃,所述的第八筒体的温度为170-180℃,所述的第九筒体的温度为140-150℃,所述的第十筒体的温度为120-130℃,所述的第十一筒体的温度为120-130℃,所述的第十二筒体的温度为130-140℃,所述的第十三筒体的温度为150-160℃,所述的第十四筒体的温度为150-160℃,所述的螺杆挤出机的转速为250-350r/min。
10.根据权利要求9所述的一种具有优异的注塑外观的热塑性弹性体的制备方法,其特征在于:所述的抗老化助剂和剩余白油在第十二筒体内加入。
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