CN113072813A - 一种耐高温柔性聚烯烃热塑性弹性材料 - Google Patents

一种耐高温柔性聚烯烃热塑性弹性材料 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种耐高温柔性聚烯烃热塑性弹性材料，按质量份数计，其原料组分包括：聚乙烯树脂：5‑30份，聚丙烯树脂：5‑40份，聚苯乙烯树脂：1‑10份，聚烯烃共聚物：5‑60份，SEBS或SEPS弹性体：10‑50份，填充油：5‑80份，填充物：0‑100份，其它助剂：0.2‑10份。本发明的目的是为了设计制作一种具有高柔韧性而又耐高温的热塑性聚烯烃弹性体材料，用该方法制备的热塑性聚烯烃弹性体材料，既有良好的柔韧性，又具有良好的耐高温性，耐高温可达125℃。

Description

一种耐高温柔性聚烯烃热塑性弹性材料
技术领域
本发明涉及热塑性弹性体技术领域，具体是指一种耐高温柔性聚烯烃热塑性弹性材料。
背景技术
热塑性弹性体是一类应用范围很广，兼具有橡胶和热塑性塑料特性的高分子材料，广泛应用于胶鞋、玩具、运动器材、电动工具、汽车零部件、电线电缆、胶管及家用电器等领域。但是，既具有良好的热塑加工性，又同时具有较高的耐温使用性的高柔性弹性体，就少之又少了，而在很多场合，我们需要这种既具有高柔性，又具有较高耐温性的弹性体材料，目前，能达到这一要求的弹性体材料，大多数为热固性的弹性体材料，即需要进行硫化交联或辐照交联处理，这样就比较费时、费力，或者工艺复杂，且不符合环保大趋势要求，这些硫化或辐照交联处理过后的材料，都是热固性材料，既不能再熔化加工也不能溶解处理，很难二次回收利用，所以，目前来说是一个大问题。因此，如果能开发出具有热塑性的可回收利用的耐高温高柔性弹性体材料，则具有很好的社会价值和经济价值。同时，本发明是以聚烯烃做基础性材料，作出本发明设计的。一般具有较高柔性的聚烯烃材料，耐温都较低，耐温基本在60-90℃之间，要做到耐温达90℃以上，都是要经过硫化或辐照交联处理才行。而本发明设计而得的耐高温聚烯烃材料，则是一种简单而有效的全新的设计方案。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术缺点，提供一种耐高温柔性聚烯烃热塑性弹性材料，用该方法制备的聚烯烃弹性体具有良好的柔性和耐高温特性。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种耐高温柔性聚烯烃热塑性弹性材料，按质量份数计，其原料组分包括：
聚乙烯树脂：5-30份
聚丙烯树脂：5-40份
聚苯乙烯树脂：1-10份
聚烯烃共聚物：5-60份
SEBS或SEPS弹性体：10-50份
填充油：5-80份
填充物：0-100份
其它助剂：0.2-10份。
进一步的，所述的聚乙烯树脂为下列一种或几种的共混物：低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、茂金属聚乙烯(MPE)；
进一步的，所述的聚丙烯树脂为下列一种或几种的共混物：均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、茂金属聚丙烯；
进一步的，所述的聚烯烃共聚物为下列一种或几种的共混物：乙丙橡胶(EPR)、三元乙丙橡胶(EPDM、)乙烯-辛烯共聚物(POE)、乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)；
进一步的，所述的SEBS为：氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物；
进一步的，所述的SEPS为:氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物；
进一步的，所述的填充油为环烷油、石蜡油、白油；
进一步的，所述的填充物为下列一种或几种的混合物：碳酸钙、碳酸镁、氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌、硫酸钡、滑石粉、云母粉、二氧化硅、陶土、硅灰石、玻璃微珠等以及各种有机、无机阻燃剂。
一种耐高温柔性聚烯烃热塑性弹性材料的制备方法：根据原料配方称取各组分，先将粉状SEBS或SEPS弹性体与填充油进行混合，在混料搅拌机中混合3-10分钟，使弹性体吸油充分，然后再将配方组分中其它材料加入其中混合5-20分钟，充分混合均匀，将混合好的原料加入塑炼设备中熔融挤出，切粒，得到一种耐高温高柔性热塑性的聚烯烃弹性体材料。
本发明具有如下优点：本发明的目的是为了设计制作一种具有高柔韧性而又耐高温的热塑性聚烯烃弹性体材料，用该方法制备的热塑性聚烯烃弹性体材料，既有良好的柔韧性(软硬度为邵氏硬度65-85A)，又具有良好的耐高温性，耐高温可达125℃(即158℃热空气老化7天，材料拉伸强度和断裂伸长率保留率都在70％以上)。为了达到上述目的，本发明的采用了一种看似简单，但却具有奇特耐高温效果的弹性体材料组合方案，该组合方案中，其中的聚乙烯树脂、聚丙烯树脂以及聚苯乙烯树脂，三者本为互不相容性聚合物，但本发明方案将其组合在一起以后，却发生了明显的提高弹性体材料耐温性的作用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明。
实施例1：
将2000gSEBS(岳阳石化YH-503)与3000g环烷油在高速搅拌机中混合5分钟，然后再依次加入1500gLDPE、1000g均聚丙烯、300g聚苯乙烯、1500gEPR、300碳酸钙、其它助剂：500g，开动搅拌机均匀混合8分钟。将混合好的原料熔融挤出，切粒，得到具有耐高温高柔性的聚烯烃弹性体材料。该材料软硬度为邵氏硬度80A，拉伸强度为13.5MPa，断裂伸长率为650％，材料经158℃老化7天，拉伸强度保留率为116％，断裂伸长率保留率为92％。
实施例2：
将2000gSEBS(岳阳石化YH-602)与3000g石蜡油在高速搅拌机中混合5分钟，然后再依次加入1200gLDPE、1800g共聚聚丙烯、200g聚苯乙烯、1000gPOE、300g滑石粉、其它助剂：500g，开动搅拌机均匀混合8分钟。将混合好的原料熔融挤出，切粒，得到具有耐高温高柔性的聚烯烃弹性体材料。该材料软硬度为邵氏硬度85A，拉伸强度为16.5MPa，断裂伸长率为610％，材料经158℃老化7天，拉伸强度保留率为95％，断裂伸长率保留率为82％。
实施例3：
将1800gSEPS(岳阳石化YH-4053)与3500g石蜡油在高速搅拌机中混合5分钟，然后再依次加入500gHDPE、1000g均聚聚丙烯、200g聚苯乙烯、800gEVA、1300gPOE、400g二氧化硅、其它助剂：500g，开动搅拌机均匀混合8分钟。将混合好的原料熔融挤出，切粒，得到具有耐高温高柔性的聚烯烃弹性体材料。该材料软硬度为邵氏硬度70A，拉伸强度为16.8MPa，断裂伸长率为710％，材料经158℃老化7天，拉伸强度保留率为98％，断裂伸长率保留率为88％。
实施例4：
将1800gSEBS(岳阳石化YH-502)与2500g白油在高速搅拌机中混合5分钟，然后再依次加入1200gMPE、1100g茂金属聚丙烯；、400g聚苯乙烯、1000gEMA、1500g次磷酸铝阻燃剂、其它助剂：500g，开动搅拌机均匀混合8分钟。将混合好的原料熔融挤出，切粒，得到阻燃性耐高温高柔性的聚烯烃弹性体材料。该材料软硬度为邵氏硬度80A，拉伸强度为13.5MPa，断裂伸长率为550％，材料经158℃老化7天，拉伸强度保留率为93％，断裂伸长率保留率为78％。
以上对本发明所提供的一种关于耐高温高柔性的聚烯烃弹性体材料的设计思路和制备方法进行了详细介绍，并且应用实施个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，其实施例只是用于帮助理解本发明的特点及其核心思想，其目的在于让熟悉本领域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做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种耐高温柔性聚烯烃热塑性弹性材料，其特征在于，按质量份数计，其原料组分包括：
聚乙烯树脂：5-30份
聚丙烯树脂：5-40份
聚苯乙烯树脂：1-10份
聚烯烃共聚物：5-60份
SEBS或SEPS弹性体：10-50份
填充油：5-80份
填充物：0-100份
其它助剂：0.2-10份。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温柔性聚烯烃热塑性弹性材料，其特征在于：所述的聚乙烯树脂为下列一种或几种的共混物：低密度聚乙烯LDPE、线性低密度聚乙烯LLDPE、高密度聚乙烯HDPE、茂金属聚乙烯MPE。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温柔性聚烯烃热塑性弹性材料，其特征在于：所述的聚丙烯树脂为下列一种或几种的共混物：均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、茂金属聚丙烯。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温柔性聚烯烃热塑性弹性材料，其特征在于：所述的聚烯烃共聚物为下列一种或几种的共混物：乙丙橡胶EPR、三元乙丙橡胶EPDM、乙烯-辛烯共聚物POE、乙烯-乙酸乙烯共聚物EVA、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物EEA、乙烯-丙烯酸共聚物EAA、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物EMA。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温柔性聚烯烃热塑性弹性材料，其特征在于：所述的SEBS为：氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
6.根据权利要求1所述的一种耐高温柔性聚烯烃热塑性弹性材料，其特征在于：所述的SEPS为:氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
7.根据权利要求1所述的一种耐高温柔性聚烯烃热塑性弹性材料，其特征在于：所述的填充油为：环烷油、石蜡油、白油。
8.根据权利要求1所述的一种耐高温柔性聚烯烃热塑性弹性材料，其特征在于：所述的填充物为下列一种或几种的混合物：氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌、碳酸钙、碳酸镁、硫酸钡、滑石粉、云母粉、二氧化硅、陶土、硅灰石、玻璃微珠以及各种有机、无机阻燃剂。
9.如权利要求1-8任一所述的一种耐高温柔性聚烯烃热塑性弹性材料的制备方法，其特征在于：根据原料配方称取各组分，先将粉状SEBS或SEPS弹性体与填充油进行混合，在混料搅拌机中混合3-10分钟，使弹性体吸油充分，然后再将配方组分中其它材料加入其中混合5-20分钟，充分混合均匀，将混合好的原料加入塑炼设备中熔融挤出，切粒，得到一种耐高温高柔性热塑性的聚烯烃弹性体材料。
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