CN112795172A - 一种包覆pvc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pvc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PVC的热塑性弹性体组合物及其制备方法和应用，本发明利用特定种类的非极性热塑性弹性体和极性热塑性弹性体复配，以及添加增塑剂、相容剂等组分，共同制得热塑性弹性体组合物，通过引入一定配比的极性热塑性弹性体和非极性热塑性弹性体，改善了TPE合金材料与PVC之间的粘接性，可以广泛地应用于PVC包胶工艺中。

Description

一种包覆PVC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PVC的热塑性弹性体组合物及其制备方法和应用。
背景技术
热塑性弹性体(简称TPE)材料，是介于橡胶与树脂之间的一种新型高分子材料，不仅可以取代部分橡胶，还能使塑料得到改性，在汽车工业、电子电器、电线电缆等领域得到了越来越多的应用。
聚氯乙烯(PVC)具有阻燃性好、耐化学腐蚀优异、机械强度及电绝缘性良好的优点，在建筑材料、工业制品、日用品、地板革、地板砖、人造革、管材、电线电缆、包装膜、瓶、发泡材料、密封材料、纤维等方面均有广泛应用。
包覆PVC一般采用包胶工艺，包胶是利用软胶与硬胶在软化熔融时的相容性，两种材料相容性越好越容易粘接，在硬胶与软胶接触面形成一层粘结层，大大提升软胶与硬质塑胶的包胶粘合性。包胶射粘的成型工艺有1)采用二次注塑工艺，即将已注塑好的硬质材料件固定在包胶模具上，再在合适的温度下将热塑性弹性体注塑射粘到硬质材料制件上，并经冷却得到制品。2)双色注塑，即注塑好硬质材料后，转动模具，把热塑性弹性体注塑射粘到硬质材料制件上，并冷却得到制品。现有一般利用热塑性弹性体进行包胶射粘加工，赋予制品舒适触感，提升握持性，提升制品美观度以及产品附加值，还可以提高塑料制件的抗跌落性能。如中国专利CN107118495A公开了一种高熔体强度高粘结性热塑性弹性体，利用高分子量苯乙烯类共聚物、聚丙烯、热塑性聚氨酯和扩链剂等组分制得热塑性弹性体，但是这种热塑性弹性体不适用于对PVC包胶，因为目前TPE材料极性偏弱，与强极性的PVC分子间相容性较差，用于PVC粘合包胶存在对PVC的包胶效果差，粘结性弱的缺点，仍属于业内难点，国内未见相关应用专利。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有TPE用于PVC包胶存在粘结性弱的缺陷和不足，提供一种包覆PVC的热塑性弹性体组合物，可以提高热塑性弹性体组合物与PVC之间的相容性，以及提高其与PVC的粘接性。
本发明的又一目的是提供一种包覆PVC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PVC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PVC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 BDA0002869302650000021
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；所述极性热塑性弹性体为聚氨酯、聚酯弹性体、尼龙基弹性体、EVA、沙林树脂中的一种或几种。
本发明利用非极性热塑性弹性体可以与PVC链段中的非极性主链进行缠结，极性热塑性弹性体中的酯基可以与PVC的氯原子形成较强的范德华力，而非极性热塑性弹性体与极性热塑性弹性体发挥的协同作用可以提高热塑性弹性体组合物与PVC两相之间的粘接力，改善了TPE合金材料与PVC之间的粘接效果。
优选地，包括如下按照质量份计算的组分：
Figure BDA0002869302650000022
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中的一种或几种。
优选地，所述极性热塑性弹性体为聚氨酯、聚酯弹性体、EVA中的一种或几种。
本发明所述增塑剂包括但不限于石蜡油、环烷油、脂类增塑剂、石油树脂中的一种或几种。
本发明所述相容剂包括但不限于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。
本发明保护上述热塑性弹性体组合物的制备方法，包括如下步骤：
将非极性热塑性弹性体和增塑剂混合均匀，然后再加入极性热塑性弹性体、增塑剂、相容剂、填料和助剂混合均匀，挤出、造粒、干燥后制得热塑性弹性体组合物。
本发明保护上述热塑性弹性体组合物在包覆PVC中的应用。
优选地，将热塑性弹性体组合物通过注塑或模压的工艺粘合在PVC表面。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明选用特定种类的非极性热塑性弹性体和极性热塑性弹性体复配，以及添加增塑剂、相容剂等组分，利用一定配比的非极性热塑性弹性体、极性热塑性弹性体共同提高热塑性弹性体组合物与PVC之间的粘结性，本发明所制得热塑性弹性体组合物，很好地改善了TPE合金材料与PVC之间的粘接效果，可以广泛地应用于PVC包胶工艺中。
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；
非极性热塑性弹性体：SEPS G1701 E，科腾；
非极性热塑性弹性体：SEEPS SEPTON 4077，可乐丽；
极性热塑性弹性体TPU：TPU 1180A，巴斯夫；
极性热塑性弹性体TPEE：Hytral 4056，杜邦；
极性热塑性弹性体EVA：Escorene Ultra FL 02020，埃克森美孚；
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 GT，科腾。
实施例1
一种包覆PVC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PVC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380s。
实施例2～9和对比例1～4
实施例2～9和对比例1～4的组分及其质量份如下表1所示，其制备方法同实施例1。
表1各实施例和对比例的组分及其质量份
Figure BDA0002869302650000041
Figure BDA0002869302650000051
性能测试
1、测试方法
包胶剥离强度测试方法(VDI 2019)：
先将聚氯乙烯树脂(PVC)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PVC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，则包胶剥离强度越大，当包胶剥离强度达到2.0N/mm，则表明可以达到应用的要求。
2、测试结果
表2各实施例和对比例的性能测试结果
Figure BDA0002869302650000052
从表2的结果可以看出，本发明实施例1～5中，添加不同种类的非极性热塑性弹性体30份，极性热塑性弹性体40份，包胶剥离强度非常高，包胶效果优异；仅添加15份非极性热塑性弹性体的实施例6和仅添加15份极性热塑性弹性体的实施例7，包胶剥离强度也达到应用要求，包胶效果良好。而仅添加非极性热塑性弹性体的对比例1和仅添加极性热塑性弹性体的对比例2，包胶剥离强度均比较低；说明非极性热塑性弹性体与极性热塑性弹性体需要同时复配，才增加与PVC的粘结性。添加10份极性热塑性弹性体与50份SEBS复配的对比例3和添加3份非极性热塑性弹性体和40份EVA复配的对比例4，包胶剥离强度也比较低的，说明需要非极性热塑性弹性体与极性热塑性弹性体还需要按照特定配比进行复配，才能提高材料与PVC的粘结性。
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 (10)

1.一种包覆PVC的热塑性弹性体组合物，其特征在于，包括如下按照质量份计算的组分：
Figure FDA0002869302640000011
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；所述极性热塑性弹性体为聚氨酯、聚酯弹性体、尼龙基弹性体、EVA、沙林树脂中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述热塑性弹性体组合物，其特征在于，包括如下按照质量份计算的组分：
Figure FDA0002869302640000012
3.根据权利要求1或2所述热塑性弹性体组合物，其特征在于，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中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述热塑性弹性体组合物，其特征在于，所述极性热塑性弹性体为聚氨酯、聚酯弹性体、EVA中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述热塑性弹性体组合物，其特征在于，所述增塑剂为石蜡油、环烷油、脂类增塑剂、石油树脂等中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述热塑性弹性体组合物，其特征在于，所述相容剂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。
7.根据权利要求1所述热塑性弹性体组合物，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。
8.权利要求1～7任一项所述热塑性弹性体组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将非极性热塑性弹性体和增塑剂混合均匀，然后再加入极性热塑性弹性体、增塑剂、相容剂、填料和助剂混合均匀，挤出、造粒、干燥后制得热塑性弹性体组合物。
9.权利要求1～7任一项所述热塑性弹性体组合物在包覆PVC中的应用。
10.根据权利要求9所述应用，其特征在于，将热塑性弹性体组合物通过注塑或模压的工艺粘合在PVC表面。
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