CN111690187A - 一种耐磨pc包胶材料改性工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及PC包胶材料技术领域，尤其为一种耐磨PC包胶材料改性工艺，包括TPE基材、添加剂和耐磨混合基材，所述TPE基材包括热塑性丁苯橡胶和苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物，所述添加剂包括环烷油、热塑性硫化橡胶、脱模剂、相容剂、抗氧剂和润滑剂，所述耐磨混合基包括耐磨材料、哑光材料和基材包覆材料，本发明通过设计采用独特的产品配方及其改性生产工艺，通过适宜的生产设备的选取，从而证注塑成型的材料耐磨性、外观、手感、包覆效果更优于市场常规材料，通过材料的性能提升产品质量进而更能够满足电子产品、生活用品、汽车产业人体接触舒适度需求，因此适用性和性价比方面更能满足国内市场的需求。

Description

一种耐磨PC包胶材料改性工艺
技术领域
本发明涉及PC包胶材料技术领域，尤其涉及一种耐磨PC包胶材料改性工艺。
背景技术
热塑性弹性体也称热塑性橡胶，是一种兼具橡胶和热塑性塑料特性，在常温显示橡胶高弹性，高温下又能塑化成型的高分子材料。也是继天然橡胶、合成橡胶之后的第三代橡胶，简称TPE或TPR。热塑性弹性体聚合物链的结构特点是由化学键组成不同的树脂段和橡胶段。树脂段的链段间作用力足以形成物理“交联”，橡胶段则是具有较大自由旋转能力的高速性链段，而塑料和橡胶段又以适当的次序排列并以适当的方式联接起来，正是由于这种聚合物链结构特点和交联状态的可逆性，导致热塑性弹性体一方面在常温下显示硫化胶的弹性、强度和形变特性等物理机械性能，可替代一般硫化胶来制造某些橡胶制品；另一方面，在高温下塑料段会软化或熔化，在加压下呈现塑性流动，呈现热塑性塑料的加工特性。
综上所述，本发明通过设计一种耐磨PC包胶材料改性工艺来解决存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐磨PC包胶材料改性工艺，采用材料的物理方法，通过填充、共混等方法进行弹性体材料改性，达到耐磨、PC(聚碳酸酯)材料包覆的性能，满足电子产品、生活用品、汽车产业人体接触舒适度需求。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种耐磨PC包胶材料改性工艺，包括TPE基材、添加剂和耐磨混合基材，所述TPE基材包括热塑性丁苯橡胶和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，所述添加剂包括环烷油、热塑性硫化橡胶、脱模剂、相容剂、抗氧剂和润滑剂，所述耐磨混合基包括耐磨材料、哑光材料和基材包覆材料，其工艺包括以下步骤：
S1，原料预备：分别按照重量份称取：热塑性丁苯橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、环烷油、热塑性硫化橡胶、脱模剂、相容剂、抗氧剂和润滑剂、耐磨材料、哑光材料和基材包覆材料；
S2，预料混合搅拌：将S1中的热塑性丁苯橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、耐磨材料、哑光材料和基材包覆材料依次投入搅拌机中搅拌；
S3，吸油处理：在S2中搅拌机搅拌一定的时间后，首先向搅拌机中加2/3的环烷油进行吸油，待完全充油结束后再次倒入1/3进行吸油，完全充油后依次向搅拌机中加入热塑性硫化橡胶、脱模剂、相容剂、抗氧剂和润滑剂混合均匀，得到混料A；
S4，造粒和风干处理：将混料A喂入双螺杆挤出机,通过双螺杆挤出机生产处料粒，并且将料粒送入鼓风烘箱持续干燥，得到料粒B；
S5，注塑成型：将料粒B投入注塑机中注塑成产品。
优选的，所述热塑性丁苯橡胶采用型号为SBS-3411的热塑性丁苯橡胶，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物采用型号为SBS-3546F的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，所述环烷油采用型号为KN4006的环烷基橡胶油，所述热塑性硫化橡胶采用型号为TPV-64A的热塑性硫化橡胶。
优选的，所述脱模剂采用芥酸酰胺，所述相容剂采用马来酸酐接枝型相容剂、丙烯酸型相容剂或者环氧型相容剂中一种或多种的混合物，并且按照等比例，所述抗氧剂采用十八烷基-3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯丙酸酯，所述润滑剂采用戊四醇酯类润滑剂、甲撑双硬脂酸酰胺和N,N'-乙撑双硬脂酰胺中一种或多种的混合物，并且按照等比例，
优选的，所述耐磨材料采用纳米级高分子碳化硅耐磨材料，所述哑光材料采用甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸酯共聚物，所述基材包覆材料采用聚酰胺。
优选的，所述S1中的热塑性丁苯橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、环烷油、热塑性硫化橡胶、脱模剂、相容剂、抗氧剂和润滑剂、耐磨材料、哑光材料和基材包覆材料分别按照重量份称取为热塑性丁苯橡胶35～45份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物35～45份、环烷油10～12份、热塑性硫化橡胶6～8份、脱模剂5～7份、相容剂0.45～0.65份、抗氧剂0.3～0.45份、润滑剂0.6～0.85份、耐磨材料11～13份、哑光材料10～12份和基材包覆材料11～13份；
优选的，所述S2中的搅拌机搅拌速度为300～400rpm/min并且持续搅拌60～80min。
优选的，所述S4中双螺杆挤出机的型号为SHJ.35并且温度设定为150～160，主机转速330r/min,喂料速度喂料速度90kg/h，熔体压力控制在1.2-1.5MPa，所述鼓风烘箱的温度为70℃并且在鼓风烘箱中持续干燥2-3小时。
优选的，所述S5中注塑机型号为BT80并且注塑机的螺杆转速为200-240r/min，注射压力为185-200MPa，注射速度为60-80mm/s。
S5中获得的产品制成标准样条，所述的标准样条进行如下性能测试：取标准样条放入万能试验机检测硬度、拉伸和包覆力；融指仪检测流动速率，磨耗试验机检测磨耗；密度仪检测密度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中，通过通过设计采用独特的产品配方及其改性生产工艺，通过适宜的生产设备的选取，从而证注塑成型的材料耐磨性、外观、手感、包覆效果更优于市场常规材料，通过材料的性能提升产品质量进而更能够满足电子产品、生活用品、汽车产业人体接触舒适度需求，因此适用性和性价比方面更能满足国内市场的需求。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。
本发明提供一种技术方案：
一种耐磨PC包胶材料改性工艺，包括TPE基材、添加剂和耐磨混合基材，所述TPE基材包括热塑性丁苯橡胶和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，所述添加剂包括环烷油、热塑性硫化橡胶、脱模剂、相容剂、抗氧剂和润滑剂，所述耐磨混合基包括耐磨材料、哑光材料和基材包覆材料，其工艺包括以下步骤：
S1，原料预备：分别按照重量份称取热塑性丁苯橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、环烷油、热塑性硫化橡胶、脱模剂、相容剂、抗氧剂和润滑剂、耐磨材料、哑光材料和基材包覆材料；
S2，预料混合搅拌：将S1中的热塑性丁苯橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、耐磨材料、哑光材料和基材包覆材料依次投入搅拌机中搅拌；
S3，吸油处理：在S2中搅拌机搅拌一定的时间后，首先向搅拌机中加2/3的环烷油进行吸油，待完全充油结束后再次倒入1/3进行吸油，完全充油后依次向搅拌机中加入热塑性硫化橡胶、脱模剂、相容剂、抗氧剂和润滑剂混合均匀，得到混料A；
S4，造粒和风干处理：将混料A喂入双螺杆挤出机,通过双螺杆挤出机生产处料粒，并且将料粒送入鼓风烘箱持续干燥，得到料粒B；
S5，注塑成型：将料粒B投入注塑机中注塑成产品。
具体实施例
实施例1：
步骤1，原料预备：分别按照重量份称取：热塑性丁苯橡胶40份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物40份、环烷油12份、热塑性硫化橡胶6份、脱模剂5份、相容剂0.45份、抗氧剂0.3份、润滑剂0.6份、耐磨材料11份、哑光材料10份和基材包覆材料11份；
步骤2，预料混合搅拌：将步骤1中的热塑性丁苯橡胶40份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物40份、耐磨材料11份、哑光材料10份和基材包覆材料11份依次投入搅拌速度为300～400rpm/min的搅拌机中持续搅拌60～80min；
步骤3，吸油处理：在步骤2中搅拌机搅拌一定的时间后，首先向搅拌机中加环烷油8份进行吸油，待完全充油结束后再次倒入环烷油4份的进行吸油，完全充油后依次向搅拌机中加入热塑性硫化橡胶6份、脱模剂5份、相容剂0.455份、抗氧剂0.3份和润滑剂0.6份混合均匀，得到混料A；
步骤4，造粒和风干处理：在将混料A喂入温度设定为150～160，主机转速330r/min,喂料速度喂料速度90kg/h，熔体压力控制在1.2-1.5MPa的双螺杆挤出机,通过双螺杆挤出机生产处料粒，并且将料粒送入温度为70℃的鼓风烘箱持续干燥2-3小时，得到料粒B；
步骤5，注塑成型：将料粒B投入螺杆转速为200-240r/min，注射压力为185-200MPa，注射速度为60-80mm/s的注塑机中成型制成标准样条。
实施例2：
步骤1，原料预备：分别按照重量份称取：热塑性丁苯橡胶40份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物40份、环烷油12份、热塑性硫化橡胶7份、脱模剂6份、相容剂0.55份、抗氧剂0.4份、润滑剂0.75份、耐磨材料12份、哑光材料11份和基材包覆材料12份；
步骤2，预料混合搅拌：将步骤1中的热塑性丁苯橡胶40份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物40份、耐磨材料12份、哑光材料11份和基材包覆材料12份依次投入搅拌速度为300～400rpm/min的搅拌机中持续搅拌60～80min；
步骤3，吸油处理：在步骤2中搅拌机搅拌一定的时间后，首先向搅拌机中加环烷油8份进行吸油，待完全充油结束后再次倒入环烷油4份的进行吸油，完全充油后依次向搅拌机中加入热塑性硫化橡胶7份、脱模剂6份、相容剂0.55份、抗氧剂0.4份和润滑剂075份混合均匀，得到混料A；
步骤4，造粒和风干处理：在将混料A喂入温度设定为150～160，主机转速330r/min,喂料速度喂料速度90kg/h，熔体压力控制在1.2-1.5MPa的双螺杆挤出机,通过双螺杆挤出机生产处料粒，并且将料粒送入温度为70℃的鼓风烘箱持续干燥2-3小时，得到料粒B；
步骤5，注塑成型：将料粒B投入螺杆转速为200-240r/min，注射压力为185-200MPa，注射速度为60-80mm/s的注塑机中成型制成标准样条。
实施例3：
步骤1，原料预备：分别按照重量份称取：热塑性丁苯橡胶40份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物40份、环烷油12份、热塑性硫化橡胶8份、脱模剂7份、相容剂0..65份、抗氧剂0.45份、润滑剂0.85份、耐磨材料13份、哑光材料12份和基材包覆材料13份；
步骤2，预料混合搅拌：将步骤1中的热塑性丁苯橡胶40份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物40份、耐磨材料113份、哑光材料12份和基材包覆材料13份依次投入搅拌速度为300～400rpm/min的搅拌机中持续搅拌60～80min；
步骤3，吸油处理：在步骤2中搅拌机搅拌一定的时间后，首先向搅拌机中加环烷油8份进行吸油，待完全充油结束后再次倒入环烷油4份进行吸油，完全充油后依次向搅拌机中加入热塑性硫化橡胶8份、脱模剂7份、相容剂0.65份、抗氧剂0.45份和润滑剂0.85份混合均匀，得到混料A；
步骤4，造粒和风干处理：在将混料A喂入温度设定为150～160，主机转速330r/min,喂料速度喂料速度90kg/h，熔体压力控制在1.2-1.5MPa的双螺杆挤出机,通过双螺杆挤出机生产处料粒，并且将料粒送入温度为70℃的鼓风烘箱持续干燥2-3小时，得到料粒B；
步骤5，注塑成型：将料粒B投入螺杆转速为200-240r/min，注射压力为185-200MPa，注射速度为60-80mm/s的注塑机中成型制成标准样条。
分别取实施1.实施例2以及实施3中注塑机制成的标准样条，放入万能试验机检测硬度、拉伸和包覆力；融指仪检测流动速率，磨耗试验机检测磨耗；密度仪检测密度，并且根据流动速率为ASTM D1238的标准测试；硬度检测为ASTM D2240的标准测试；磨耗比为ASTMD1044的标准测试，拉伸测试为ASTM D638的的标准测试；密度为ASTM D792的标准测试，制得的表格如下：
Figure BDA0002568979460000081
从上表可知实施案例3中的制得标准样条的机械性效果更优，从而更适宜大范围推广使用。
以上所述，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，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，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 (8)

1.一种耐磨PC包胶材料改性工艺，其特征在于，包括TPE基材、添加剂和耐磨混合基材，所述TPE基材包括热塑性丁苯橡胶和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，所述添加剂包括环烷油、热塑性硫化橡胶、脱模剂、相容剂、抗氧剂和润滑剂，所述耐磨混合基包括耐磨材料、哑光材料和基材包覆材料，其工艺包括以下步骤：
S1，原料预备：分别按照重量份称取：热塑性丁苯橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、环烷油、热塑性硫化橡胶、脱模剂、相容剂、抗氧剂和润滑剂、耐磨材料、哑光材料和基材包覆材料；
S2，预料混合搅拌：将S1中的热塑性丁苯橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、耐磨材料、哑光材料和基材包覆材料依次投入搅拌机中搅拌；
S3，吸油处理：在S2中搅拌机搅拌一定的时间后，首先向搅拌机中加2/3的环烷油进行吸油，待完全充油结束后再次倒入1/3进行吸油，完全充油后依次向搅拌机中加入热塑性硫化橡胶、脱模剂、相容剂、抗氧剂和润滑剂混合均匀，得到混料A；
S4，造粒和风干处理：将混料A喂入双螺杆挤出机,通过双螺杆挤出机生产处料粒，并且将料粒送入鼓风烘箱持续干燥，得到料粒B；
S5，注塑成型：将料粒B投入注塑机中注塑成产品。
2.根据权利要求1所述的一种耐磨PC包胶材料改性工艺，其特征在于，所述热塑性丁苯橡胶采用型号为SBS-3411的热塑性丁苯橡胶，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物采用型号为SBS-3546F的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，所述环烷油采用型号为KN4006的环烷基橡胶油，所述热塑性硫化橡胶采用型号为TPV-64A的热塑性硫化橡胶。
3.根据权利要求1所述的一种耐磨PC包胶材料改性工艺，其特征在于，所述脱模剂采用芥酸酰胺，所述相容剂采用马来酸酐接枝型相容剂、丙烯酸型相容剂或者环氧型相容剂中一种或多种的混合物，并且按照等比例，所述抗氧剂采用十八烷基-3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯丙酸酯，所述润滑剂采用戊四醇酯类润滑剂、甲撑双硬脂酸酰胺和N,N'-乙撑双硬脂酰胺中一种或多种的混合物，并且按照等比例。
4.根据权利要求1所述的一种耐磨PC包胶材料改性工艺，其特征在于，所述耐磨材料采用纳米级高分子碳化硅耐磨材料，所述哑光材料采用甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸酯共聚物，所述基材包覆材料采用聚酰胺。
5.根据权利要求1所述的一种耐磨PC包胶材料改性工艺，其特征在于，所述S1中的热塑性丁苯橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、环烷油、热塑性硫化橡胶、脱模剂、相容剂、抗氧剂和润滑剂、耐磨材料、哑光材料和基材包覆材料分别按照重量份称取为热塑性丁苯橡胶35～45份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物35～45份、环烷油10～12份、热塑性硫化橡胶6～8份、脱模剂5～7份、相容剂0.45～0.65份、抗氧剂0.3～0.45份、润滑剂0.6～0.85份、耐磨材料11～13份、哑光材料10～12份和基材包覆材料11～13份。
6.根据权利要求1所述的一种耐磨PC包胶材料改性工艺，其特征在于，所述S2中的搅拌机搅拌速度为300～400rpm/min并且持续搅拌60～80min。
7.根据权利要求1所述的一种耐磨PC包胶材料改性工艺，其特征在于，所述S4中双螺杆挤出机的型号为SHJ.35并且温度设定为150～160，主机转速330r/min,喂料速度喂料速度90kg/h，熔体压力控制在1.2-1.5MPa，所述鼓风烘箱的温度为70℃并且在鼓风烘箱中持续干燥2-3小时。
8.根据权利要求1所述的一种耐磨PC包胶材料改性工艺，其特征在于，所述S5中注塑机型号为BT80并且注塑机的螺杆转速为200-240r/min，注射压力为185-200MPa，注射速度为60-80mm/s。
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