CN112745566A - 一种用于抗紫外老化的包胶热塑性弹性体材料及其制法 - Google Patents

一种用于抗紫外老化的包胶热塑性弹性体材料及其制法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于抗紫外老化的包胶热塑性弹性体材料，包括以重量百分比计如下组分：聚丙烯20wt％‑50wt％、苯乙烯类弹性体5wt％‑15wt％、白油5wt％‑25wt％、相容剂0.1wt％‑10wt％、润滑剂0.1wt％‑30wt％、抗氧剂0.1wt％‑10wt％以及抗紫外剂0.1wt％‑10wt％。本发明提供的用于抗紫外老化的包胶热塑性弹性体材料添加氧化剂和抗紫外剂，增加了弹性体材料抗腐蚀性能，在抗UV老化60℃，200小时后达到色差等级2测试要求。该弹性体材料表面耐刮、会弹性好，强度高，可重复回收使用，绿色环保，且制备方法简单易行。

Description

一种用于抗紫外老化的包胶热塑性弹性体材料及其制法
技术领域
本发明涉及一种用于抗紫外老化的包胶热塑性弹性体材料，特别涉及用于抗紫外老化的包胶热塑性弹性体材料及其制备方法，属于材料技术领域。
背景技术
现有技术中，TPE软胶作为软胶覆外层，塑料、金属、织布等材料作为内层，可制得包胶射粘。通过包覆成型技术，将热塑性弹性体与ABS基体复合不仅可以使ABS制品表面柔感,还增加产品功能性与附加值,如减噪、减震、防水、防撞,防滑,舒适感等。目前，市场上的ABS包覆材料大多采用TPU为主料,通过添加白油和少量SBS调节硬度,添加TPU起到增加包覆材料与ABS制品的相容性的作用，这种包覆材料的包覆效果较理想，但材料的耐老化耐紫外光照性能不佳，表面容易泛黄,长时间使用容易呈现发粘现象。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于抗紫外老化的包胶热塑性弹性体材料及其制法，以克服现有技术中的不足。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
本发明实施例中提供一种用于抗紫外老化的包胶热塑性弹性体材料，包括以重量百分比计如下组分：
Figure BDA0002368143000000011
Figure BDA0002368143000000021
较为优选的，所述抗氧化剂包括受阻酚、受阻胺和亚磷酸酯中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。
较为优选的，所述抗紫外剂包括水杨酸酯、二苯甲酮、苯并三唑、取代丙烯腈和三嗪中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。
较为优选的，所述润滑剂包括油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸钙、乙撑双硬脂酰胺、聚乙烯蜡和聚二甲基硅氧烷中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。
较为优选的，所述聚丙烯包括均聚聚丙烯、嵌段共聚物聚丙烯和无规共聚物聚丙烯中的任意一种或两种以上组合，但不限于此。
进一步的，所述聚丙烯的分子量为1000-2000。
较为优选的，所述苯乙烯类弹性体基体包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物和苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物中的任意一种或两种以上组合，但不限于此。
较为优选的，所述白油包括环烷烃油、直链烷烃油和芳香烃油中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。
本发明实施例中还提供一种用于抗紫外老化的包胶热塑性弹性体材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将白油溶于苯乙烯类弹性体，并在室温下搅拌15mins至白油完全被苯乙烯类弹性体吸收，制得第一混合物；
步骤二：按照重量比获取以下物料：聚丙烯20％-50％、相容剂0.1％-10％、润滑剂0.1％-30％、抗氧剂0.1％-10％以及抗紫外剂0.1％-10％，在室温下搅拌10mins至混合均匀，制得第二混合物；
步骤三：将第二混合物溶于第一混合物中，混合均匀后进行捏合分散，加工成型即获得所述的导电热塑性弹性体材料。
进一步的，加工成型采用48:1的双螺杆挤出机挤出造粒，挤出造粒的温度为100-300℃。
与现有技术相比，本发明的优点包括：
(1)本发明提供的用于抗紫外老化的包胶热塑性弹性体材料添加氧化剂和抗紫外剂，增加了弹性体材料抗腐蚀性能，在抗UV老化60℃，200小时后达到色差等级2测试要求。
(2)本发明提供的弹性体材料表面耐刮、会弹性好，强度高，可重复回收使用，绿色环保。
(3)本发明提供的弹性体材料可通过二次注塑粘合ABS，粘结强度高，实现相互渗透，达到真性粘结的程度，且制备方法简单易行。
具体实施方式
鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
本发明实施例中提供一种用于抗紫外老化的包胶热塑性弹性体材料，包括以重量百分比计如下组分：
Figure BDA0002368143000000031
较为优选的，所述抗氧化剂包括受阻酚、受阻胺和亚磷酸酯中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。
较为优选的，所述抗紫外剂包括水杨酸酯、二苯甲酮、苯并三唑、取代丙烯腈和三嗪中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。
较为优选的，所述润滑剂包括油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸钙、乙撑双硬脂酰胺、聚乙烯蜡和聚二甲基硅氧烷中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。
较为优选的，所述聚丙烯包括均聚聚丙烯、嵌段共聚物聚丙烯和无规共聚物聚丙烯中的任意一种或两种以上组合，但不限于此。
进一步的，所述聚丙烯的分子量为1000-2000。
较为优选的，所述苯乙烯类弹性体基体包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物和苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物中的任意一种或两种以上组合，但不限于此。
较为优选的，所述白油包括环烷烃油、直链烷烃油和芳香烃油中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。
本发明实施例中还提供一种用于抗紫外老化的包胶热塑性弹性体材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将白油溶于苯乙烯类弹性体，并在室温下搅拌15mins至白油完全被苯乙烯类弹性体吸收，制得第一混合物；
步骤二：按照重量比获取以下物料：聚丙烯20％-50％、相容剂0.1％-10％、润滑剂0.1％-30％、抗氧剂0.1％-10％以及抗紫外剂0.1％-10％，在室温下搅拌10mins至混合均匀，制得第二混合物；
步骤三：将第二混合物溶于第一混合物中，混合均匀后进行捏合分散，加工成型即获得所述的导电热塑性弹性体材料。
进一步的，加工成型采用48:1的双螺杆挤出机挤出造粒，挤出造粒的温度为100-300℃。
更进一步的，加工成型采用48:1的双螺杆挤出机挤出造粒，挤出造粒的温度为200℃。
本发明提供的导电热塑性弹性体材料采用苯乙烯类热塑性弹性体作为基体，TPE软胶作为软胶覆外层，塑料、金属、织布等材料作为内层，是生产工艺简单、加工能耗少的弹性体。
本发明提供的导电热塑性弹性体材料采用直链烷烃油、SEBS化学结构中几乎不含有双键，不容易产生因为老化或者紫外线照射而产生的双键的断裂，进而分解老化。
本发明提供的导电热塑性弹性体材料采用通过以直链烷烃油、SEBS为主体的热塑性弹性体，以性能优异且耐紫外光照的接枝相容剂作为改善材料极性的方法，再加以合适的抗氧剂体系，实现一种抗紫外老化用于包胶ABS的热塑性弹性体材料。
本发明提供的用于抗紫外老化的包胶热塑性弹性体材料添加氧化剂和抗紫外剂，增加了弹性体材料抗腐蚀性能，在抗UV老化60℃，200小时后达到色差等级2测试要求。
本发明提供的弹性体材料表面耐刮、会弹性好，强度高，可重复回收使用，绿色环保。
本发明提供的弹性体材料可通过二次注塑粘合ABS，粘结强度很高，实现相互渗透，达到真性粘结的程度，且制备方法简单易行。
以下结合若干实施例对本发明的技术方案作进一步的解释说明。
实施例1
步骤一：将100g白油(SEBS)溶于苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物60g，并在室温下搅拌15mins至白油完全被苯乙烯类弹性体吸收，制得第一混合物；
步骤二：按照重量比获取以下物料：聚丙烯80g、直链烷烃100g、相容剂40g、抗氧化剂6g，抗紫外剂10g，在室温下搅拌10mins至混合均匀，制得第二混合物；
步骤三：将第二混合物溶于第一混合物中，混合均匀后进行捏合分散，加工成型即获得所述的导电热塑性弹性体材料。
用长径比至少48:1的双螺杆挤出机挤出造粒。加工螺杆使用我司研发的具有强剪切强分散功能的螺杆，挤出造粒温度200℃，注塑成型温度为230℃。
实施例2
步骤一：将100g白油(SEPS)溶于苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物60g，并在室温下搅拌15mins至白油完全被苯乙烯类弹性体吸收，制得第一混合物；
步骤二：按照重量比获取以下物料：聚丙烯80g、直链烷烃100g、相容剂40g(20g相容剂EAA，20g相容剂1901)、抗氧化剂6g，抗紫外剂10g，在室温下搅拌10mins至混合均匀，制得第二混合物；
步骤三：将第二混合物溶于第一混合物中，混合均匀后进行捏合分散，加工成型即获得所述的导电热塑性弹性体材料。
用长径比至少48:1的双螺杆挤出机挤出造粒。加工螺杆使用我司研发的具有强剪切强分散功能的螺杆，挤出造粒温度200℃，注塑成型温度为230℃。
实施例3
步骤一：将100g白油(SEBS)溶于苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物60g，并在室温下搅拌15mins至白油完全被苯乙烯类弹性体吸收，制得第一混合物；
步骤二：按照重量比获取以下物料：聚丙烯80g、直链烷烃100g、相容剂(20g相容剂EAA，20g相容剂1901)80g、抗氧化剂6g，抗紫外剂10g，在室温下搅拌10mins至混合均匀，制得第二混合物；
步骤三：将第二混合物溶于第一混合物中，混合均匀后进行捏合分散，加工成型即获得所述的导电热塑性弹性体材料。
用长径比至少48:1的双螺杆挤出机挤出造粒。加工螺杆使用我司研发的具有强剪切强分散功能的螺杆，挤出造粒温度200℃，注塑成型温度为230℃。
实施例4
步骤一：将100g白油(SEBS)溶于苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物100g，并在室温下搅拌15mins至白油完全被苯乙烯类弹性体吸收，制得第一混合物；
步骤二：按照重量比获取以下物料：聚丙烯80g、直链烷烃100g、相容剂80g(40g相容剂EAA，40g相容剂1901)、抗氧化剂6g，抗紫外剂10g，在室温下搅拌10mins至混合均匀，制得第二混合物；
步骤三：将第二混合物溶于第一混合物中，混合均匀后进行捏合分散，加工成型即获得所述的导电热塑性弹性体材料。
用长径比至少48:1的双螺杆挤出机挤出造粒。加工螺杆使用我司研发的具有强剪切强分散功能的螺杆，挤出造粒温度200℃，注塑成型温度为230℃
以上实例都能实现相互渗透，达到真性粘结的程度，区别只是粘结强度之间的差异。
按照180度测试包胶板剥离强度性能数据如下表1：
实验 剥离强度(<u>kgf</u>/25.4mm)
例1 2.45
例2 2.56
例3 3.87
例4 4.62
表1
应当理解，上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于抗紫外老化的包胶热塑性弹性体材料，其特征在于：包括以重量百分比计如下组分：
Figure FDA0002368142990000011
2.根据权利要求1所述的用于抗紫外老化的包胶热塑性弹性体材料，其特征在于：所述抗氧化剂包括受阻酚、受阻胺和亚磷酸酯中的任意一种或两种以上的组合。
3.根据权利要求1所述的用于抗紫外老化的包胶热塑性弹性体材料，其特征在于：所述抗紫外剂包括水杨酸酯、二苯甲酮、苯并三唑、取代丙烯腈和三嗪中的任意一种或两种以上的组合。
4.根据权利要求1所述的用于抗紫外老化的包胶热塑性弹性体材料，其特征在于：所述润滑剂包括油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸钙、乙撑双硬脂酰胺、聚乙烯蜡和聚二甲基硅氧烷中的任意一种或两种以上的组合。
5.根据权利要求1所述的用于抗紫外老化的包胶热塑性弹性体材料，其特征在于：所述聚丙烯包括均聚聚丙烯、嵌段共聚物聚丙烯和无规共聚物聚丙烯中的任意一种或两种以上组合。
6.根据权利要求5所述的用于抗紫外老化的包胶热塑性弹性体材料，其特征在于：所述聚丙烯的分子量为1000-2000。
7.根据权利要求1所述的用于抗紫外老化的包胶热塑性弹性体材料，其特征在于：所述苯乙烯类弹性体基体包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物和苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物中的任意一种或两种以上组合。
8.根据权利要求1所述的用于抗紫外老化的包胶热塑性弹性体材料，其特征在于：所述白油包括环烷烃油、直链烷烃油和芳香烃油中的任意一种或两种以上的组合。
9.一种制备权利要求1-8中任一项所述的用于抗紫外老化的包胶热塑性弹性体材料，其特征在于包括以下步骤：
步骤一：将白油溶于苯乙烯类弹性体，并在室温下搅拌15mins至白油完全被苯乙烯类弹性体吸收，制得第一混合物；
步骤二：按照重量比获取以下物料：聚丙烯20％-50％、相容剂0.1％-10％、润滑剂0.1％-30％、抗氧剂0.1％-10％以及抗紫外剂0.1％-10％，在室温下搅拌10mins至混合均匀，制得第二混合物；
步骤三：将第二混合物溶于第一混合物中，混合均匀后进行捏合分散，加工成型即获得所述的导电热塑性弹性体材料。
10.根据权利要求9所述的用于抗紫外老化的包胶热塑性弹性体材料的制备方法，其特征在于：加工成型采用48:1的双螺杆挤出机挤出造粒，挤出造粒的温度为100-300℃。
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