CN112795125B - 一种包覆lcp的热塑性弹性体组合物及其制备方法和应用 - Google Patents

一种包覆lcp的热塑性弹性体组合物及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种包覆LCP的热塑性弹性体组合物及其制备方法和应用，本发明利用非极性热塑性弹性体作为基体材料，与一定配比的增塑剂、增粘树脂等组分共同制得热塑性弹性体组合物，利用增粘树脂的酯基与LCP分子结构中的胺基容易发生缩合反应的机理，提高两相间的相容性，从而提高两相之间的粘接力，改善了TPE合金材料与LCP之间的粘接效果，并且可加工温度高，用于对LCP进行包胶，可以提高与LCP的粘结性，包胶效果好，本发明的热塑性弹性体组合物可广泛应用于包覆LCP中。

Description

一种包覆LCP的热塑性弹性体组合物及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，更具体地，涉及一种包覆LCP的热塑性弹性体组合物及其制备方法和应用。
背景技术
液晶高分子材料(LCP)是一种新型的高分子材料，在熔融态时一般呈现液晶性。这类材料具有优异的耐热性能和成型加工性能。聚合方法以熔融缩聚为主，全芳香族LCP多辅以固相缩聚以制得高分子量产品。非全芳香族LCP塑胶原料常采用一步或二步熔融聚合制取产品。拉伸强度和弯曲模量可超过发展起来的各种热塑性工程塑料,并且机械性能、尺寸稳定性、光学性能、电性能、耐化学药品性、阻燃性、加工性良好，耐热性好，热膨胀系数较低。
包胶是利用软胶与硬胶在软化熔融时的相容性，在硬胶与软胶接触面形成一层粘结层，两种材料相容性越好越容易粘接。一般采用热塑性弹性体利用包胶射粘工艺加工，包胶射粘的注塑温度依据包胶的硬胶材料而不同，因温度要考虑到让硬胶和软胶两种材料都要软化，才能促使两种材料在接触面实现相容。如中国专利CN102516747A公开了一种包胶PETG的热塑性弹性体组合物，利用苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、增塑剂、热塑性聚氨酯、乙烯-丙烯酸正丁酯-羰基的共聚物等得到组合物，可用于包胶工艺中，但是这种组合物不适用于LCP包胶，因为这种热塑性聚氨酯材料加工温度上限只有230℃，在该较低的温度下，包胶过程中未能充分与LCP材料表面接触反应，造成对LCP的包胶粘结性较弱，因此，需要开发一种在高温下能够进行包胶加工的热塑性聚氨酯材料，且与LCP之间的粘结性高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有热塑性弹性体材料的加工温度低导致对LCP包胶的粘结性差的缺陷和不足，提供一种包覆LCP的热塑性弹性体组合物，可以在高温下进行包胶加工，加工温度上限可达到300℃，与LCP相容性好，且粘结性好，包胶效果好。
本发明的又一目的是提供一种包覆LCP的热塑性弹性体组合物的制备方法。
本发明的另一目的是提供一种包覆LCP的热塑性弹性体组合物的应用。
本发明上述目的通过以下技术方案实现：
一种包覆LCP的热塑性弹性体组合物，包括如下按照质量份计算的组分：
Figure BDA0002870813540000021
所述非极性热塑性弹性体为苯乙烯、丁二烯、异戊二烯中的一种或几种的聚合物；所述增粘树脂为马来酸酐接枝苯乙烯类共聚物、马来酸酐接枝烯烃类共聚物、马来酸酐接枝聚烯烃、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝苯乙烯类共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝烯烃类共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚烯烃中的一种或几种。
本发明采用非极性热塑性弹性体作为基体材料，通过引入增粘树脂，利用增粘树脂的酯基与LCP分子结构中的胺基容易发生缩合反应，提高两相间的相容性，从而提高两相之间的粘接力，改善了TPE合金材料与LCP之间的粘接效果，另外，本发明配方中的非极性热塑性弹性体可以将易挥发的增塑剂锁紧在分子链间的间隙，在超高温(280～300℃)加工成型时，增塑剂不易挥发出来，材料可耐受加工温度较高。
优选地，包括如下按照质量份计算的组分：
Figure BDA0002870813540000022
优选地，所述非极性热塑性弹性体为苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或几种。
优选地，所述增粘树脂为马来酸酐接枝苯乙烯类共聚物、马来酸酐接枝烯烃类共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝苯乙烯类共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝烯烃类共聚物中的一种或几种。
优选地，所述增塑剂为石蜡油、环烷油、脂类增塑剂、石油树脂中的一种或几种。
本发明所述填料包括但不限于碳酸钙、滑石粉、硅灰石、云母、高岭土、二氧化硅中的一种或几种。
本发明所述助剂包括但不限于抗氧剂、光稳定剂、润滑剂、抗水解剂中的一种或几种。
本发明保护上述热塑性弹性体组合物的制备方法，包括如下步骤：
本发明还保护上述热塑性弹性体组合物在LCP包胶制品中的应用。
优选地，包括如下步骤：
将热塑性弹性体组合物通过注塑或模压工艺粘合在LCP表面。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明利用非极性热塑性弹性体作为基体材料，与一定配比的增塑剂、增粘树脂等组分共同制得热塑性弹性体组合物，利用增粘树脂的酯基与LCP分子结构中的胺基容易发生缩合反应的机理，提高两相间的相容性，从而提高两相之间的粘接力，改善了TPE合金材料与LCP之间的粘接效果，并且可加工温度高，用于对LCP进行包胶，可以提高与LCP的粘结性，包胶效果好，本发明的热塑性弹性体组合物可广泛应用于包覆LCP中。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非另有说明，本发明实施例采用的原料试剂为常规购买的原料试剂。
各实施例和对比例中使用的原料：
非极性热塑性弹性体：SEBS 1654，科腾。
增塑剂：90#白油，PW-90，日本出光。
填料：重质碳酸钙。
抗氧剂：Irganox 1010，Irgafos 168，巴斯夫。
光稳定剂：Cyasorb UV-3808pps，氰特。
马来酸酐接枝SEBS：SEBS FG1901，科腾。
马来酸酐接枝POE：Fusabond N493，杜邦。
甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝SEBS：1654GMA，金发科技。
实施例1
一种包覆LCP的热塑性弹性体组合物，包括如下表1所示按照质量份计算的组分。
上述包覆LCP的热塑性弹性体组合物的制备方法，包括如下步骤：
将热塑性弹性体投入低速混料机中，搅拌的同时添加增塑剂，吸干并混匀所有增塑剂即可；将含有增塑剂的热塑性弹性体和其他所有物料投入高速混合机中混匀；将混匀后的物料经失重式计量喂入双螺杆挤出机中，在210℃挤出后，经造粒、烘干后得到热塑性弹性体组合物，其中，所用双螺杆挤出机长径比为60/1，物料在螺杆中停留时间为80s。
实施例2～8和对比例1～2
实施例2～8和对比例1～2的热塑性弹性体组合物的组分及其含量如下表1所示，其制备方法同实施例1。
表1各实施例和对比例的热塑性弹性体组合物的组分及其含量
Figure BDA0002870813540000041
性能测试
1、测试方法
包胶剥离强度(VDI 2019)：先将液晶高分子材料(LCP)通过注塑或者模压的工艺制成2.0mm厚的150*40mm的矩形板，再将矩形板放入包胶模具中，将TPE合金通过注塑或模压的工艺粘合在LCP板材表面。采用万用试验机，使用特制夹具，将TPE软胶从包胶测试板上剥离。测量并记录剥离过程中的力，数值越大，则表明包胶效果越好，且当数值达到2.0N/mm，可以满足应用的要求。
2、测试结果
表2各实施例和对比例的性能测试结果
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7 实施例8 对比例1 对比例2
包胶剥离强度N/mm 5.5 5.2 5.1 2.5 3.7 3.8 3.5 6.2 0.2 0.3
从表2结果可以看出，对比例1不添加增粘树脂，对比例2仅添加4％增粘树脂，包胶剥离强度只有0.2～0.3N/mm，包胶效果较差，而本发明实施例添加增粘树脂达到10％时，包胶剥离强度提高到2.5N/mm以上，包胶效果较好，添加增粘树脂达到15％以上时，包胶剥离强度提高3.7N/mm以上，接近甚至超过该热塑性弹性体材料的本体强度，剥离过程中，材料本体断裂也未能完全剥离，包胶效果优异。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种热塑性弹性体组合物在LCP包胶制品中的应用，其特征在于，包括如下按照质量份计算的组分：
Figure FDA0003964382960000011
所述非极性热塑性弹性体为苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或几种；所述增粘树脂为马来酸酐接枝苯乙烯类共聚物、马来酸酐接枝聚烯烃、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝苯乙烯类共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚烯烃中的一种；所述增塑剂为90#白油；所述热塑性弹性体组合物中增粘树脂大于等于10％。
2.根据权利要求1所述应用，其特征在于，所述增粘树脂为马来酸酐接枝苯乙烯类共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝苯乙烯类共聚物中的一种。
3.根据权利要求1所述应用，其特征在于，所述填料为碳酸钙、滑石粉、硅灰石、云母、高岭土、二氧化硅中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述应用，其特征在于，所述助剂为抗氧剂、光稳定剂、润滑剂、抗水解剂中的一种或几种。
5.权利要求1～4任一项所述应用，其特征在于，所述热塑性弹性体组合物的制备方法包括如下步骤：
将热塑性弹性体、增塑剂混合均匀，加入增粘树脂、填料、助剂后混合均匀，挤出、造粒、干燥后制得热塑性弹性体组合物。
6.根据权利要求1所述应用，其特征在于，包括如下步骤：
将热塑性弹性体组合物通过注塑或模压工艺粘合在LCP表面。
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