CN113214659A - 基于改性聚氨酯弹性体的饰品熔模铸造模料及其制备方法 - Google Patents

基于改性聚氨酯弹性体的饰品熔模铸造模料及其制备方法 Download PDF

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CN113214659A CN202110443635.9A CN202110443635A CN113214659A CN 113214659 A CN113214659 A CN 113214659A CN 202110443635 A CN202110443635 A CN 202110443635A CN 113214659 A CN113214659 A CN 113214659A
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Abstract

本发明涉及熔模精密铸造技术领域,尤指一种基于改性聚氨酯弹性体的饰品熔模铸造模料及其制备方法,该饰品熔模铸造模料的组分包括30%‑55%矿物蜡、16%‑23%动植物蜡、3%‑10%合成蜡、15%‑35%增粘树脂、4%‑9%改性聚氨酯弹性体,改性聚氨酯弹性体由聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体硅烷化接枝改性制得;而制备的方法步骤包括将聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体物理共混,并硅烷化改性获得改性聚氨酯弹性体;再将矿物蜡、动植物蜡和合成蜡加热熔融,加入增粘树脂和改性聚氨酯弹性体,得到饰品熔模铸造模料。本发明的饰品熔模铸造模料软化点和针入度适中、粘度较小、韧性好、灰分低,适用于高韧性要求的饰品,具备较大的市场价值。

Description

基于改性聚氨酯弹性体的饰品熔模铸造模料及其制备方法
技术领域
本发明涉及熔模精密铸造技术领域,尤指一种基于改性聚氨酯弹性体的饰品熔模铸造模料及其制备方法。
背景技术
熔模精密铸造,又称为“失蜡铸造”,是一种近净形的先进成形工艺,其铸件精密复杂,接近于零件,最后的形状可不经加工或很少加工就能直接使用,几乎应用于所有工业部门,特别是电子、石油、化工、核能、交通运输、轻工、纺织、制药、医疗器械、泵和阀工业等。
随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,饰品铸造的发展十分迅猛,风格和款式越来越多,造型越来越复杂。产品形状复杂程度的大大提高以对尺寸精度和表面质量的提高,对精密铸造模料的各项性能也有了更高的要求,特别在模料的韧性方面。而热塑性弹性体,又称人造橡胶或合成橡胶,其产品既具备传统交联硫化橡胶的高弹性、耐老化、耐油性各项优异性能,同时又具备普通塑料加工方便、加工方式广的特点。热塑性弹性体通常为共聚高分子或接枝共聚物,即在常温下显示橡胶弹性,在高温下又能够塑化成型的高分子材料。但目前,热塑性弹性体也未能同时兼具热塑性塑料和热塑性橡胶的所有优点,在某些性能上还有一定的差距。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供一种基于改性聚氨酯弹性体的饰品熔模铸造模料及其制备方法,得到的饰品熔模铸造模料软化点和针入度适中、粘度较小、韧性好、灰分低,具备较大的市场价值。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是一种基于改性聚氨酯弹性体的饰品熔模铸造模料,以质量百分比计,包括如下组分:30%-55%的矿物蜡、16%-23%的动植物蜡、3%-10%的合成蜡、15%-35%的增粘树脂、4%-9%的改性聚氨酯弹性体,各组分总含量为100%;其中,所述改性聚氨酯弹性体由聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体硅烷化接枝改性制得。
作为一种优选方案,所述改性聚氨酯弹性体的组分包括聚氨酯弹性体、聚烯烃弹性体、交联剂、引发剂、有机锡添加剂和抗氧化剂。
作为一种优选方案,所述聚氨酯弹性体的含量为65%-75%,所述聚烯烃弹性体的含量为25%-35%;所述交联剂为聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体总含量的0.1%-0.5%;所述引发剂为聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体总含量的0.05%-0.15%;所述有机锡添加剂为聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体总含量的0.1%;所述抗氧化剂为聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体总含量的0.1%-0.3%。
作为一种优选方案,所述交联剂为乙烯基三甲氧基硅烷;所述引发剂为过氧化二异丙苯;所述有机锡添加剂为二月桂酸二丁基锡;所述抗氧化剂为酚类抗氧剂1098。
作为一种优选方案,所述聚烯烃弹性体为茂金属催化的乙烯和辛烯的共聚物弹性体。
作为一种优选方案,所述矿物蜡为石蜡、微晶蜡、褐煤蜡、地蜡的一种或多种组合;所述动植物蜡为蜂蜡、鲸蜡、虫白蜡、巴西棕榈蜡、小烛树蜡、米糠蜡的一种或多种组合;所述合成蜡为费托蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、氧化聚乙烯蜡的一种或多种组合。
作为一种优选方案,所述增粘树脂为氢化松香树脂、氢化石油树脂、单体树脂、萜烯树脂的一种或多种组合。
为获得上述饰品熔模铸造模料,本发明还采用的技术方案是一种基于改性聚氨酯弹性体的饰品熔模铸造模料的制备方法,包括如下步骤:
制备改性聚氨酯弹性体:将聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体物理共混,并硅烷化改性获得改性聚氨酯弹性体;
制备饰品熔模铸造模料:于反应釜中加入矿物蜡、动植物蜡和合成蜡,加热熔融,再加入增粘树脂和改性聚氨酯弹性体,使其均匀分散于基础蜡的基体中,即可得到饰品熔模铸造模料。
作为一种优选方案,所述制备改性聚氨酯弹性体的步骤包括:
聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体物理共混:采用熔融共混法制备聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体复合材料,在高速混合机中加入聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体原料,升温至一定的温度,在一定的转速下搅拌熔融至材料混合均匀,即可得到共混复合材料;
共混复合材料硅烷化改性:将共混复合材料、交联剂、引发剂、有机锡添加剂和抗氧化剂在高速混合机下混合均匀,熔融共混通过双螺杆挤出机挤出成粒,然后将成粒水煮交联后即可得到改性聚氨酯弹性体。
作为一种优选方案,所述成粒水煮交联包括如下步骤:将成型的共混材料在恒温水浴锅中水煮至少48小时,进行水煮交联,将交联后的材料放置于烘箱中12小时,将多余的水分蒸发掉即可得到改性聚氨酯弹性体。
本发明的有益效果在于:
本发明以矿物蜡、动植物蜡、合成蜡作为饰品蜡的基础蜡,辅以增粘树脂,再通过加入经过硅烷化改性聚氨酯弹性体复合材料,进一步提高了饰品熔模铸造模料的各项性能,得到的饰品熔模铸造模料软化点和针入度适中,粘度较小,韧性好,灰分低,适用于高韧性要求的饰品熔模铸造模料领域,具备较大的市场价值。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合实施例对本发明作进一步地详细描述。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作出创造性劳动的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。
本发明一种基于改性聚氨酯弹性体的饰品熔模铸造模料,以质量百分比计,包括如下组分:30%-55%的矿物蜡、16%-23%的动植物蜡、3%-10%的合成蜡、15%-35%的增粘树脂、4%-9%的改性聚氨酯弹性体,各组分总含量为100%;其中,改性聚氨酯弹性体由聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体硅烷化接枝改性制得。
本发明以矿物蜡、动植物蜡、合成蜡作为饰品蜡的基础蜡,辅以增粘树脂,再通过加入经过硅烷化改性聚氨酯弹性体复合材料,进一步提高了饰品熔模铸造模料的各项性能,得到的饰品熔模铸造模料软化点和针入度适中,粘度较小,韧性好,灰分低,适用于高韧性要求的饰品熔模铸造模料领域,具备较大的市场价值。
改性聚氨酯弹性体
在一个或多个实施例中,改性聚氨酯弹性体的组分包括聚氨酯弹性体、聚烯烃弹性体、交联剂、引发剂、有机锡添加剂和抗氧化剂;聚氨酯弹性体的含量为65%-75%,聚烯烃弹性体的含量为25%-35%;交联剂为聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体总含量的0.1%-0.5%;引发剂为聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体总含量的0.05%-0.15%;有机锡添加剂为聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体总含量的0.1%;抗氧化剂为聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体总含量的0.1%-0.3%。
更优地,交联剂为乙烯基三甲氧基硅烷;引发剂为过氧化二异丙苯;有机锡添加剂为二月桂酸二丁基锡;抗氧化剂为酚类抗氧剂1098;聚烯烃弹性体为茂金属催化的乙烯和辛烯的共聚物弹性体。
热塑性聚氨酯弹性体是一种加热可塑化,化学结构上没有或很少有化学交联的嵌段线性聚合物,具有较好的成型加工性。聚氨酯弹性体的硬度范围和性能范围很宽,所以聚氨酯弹性体是介于橡胶和塑料的一类高分子材料,具有高强度、富有弹性以及出色的耐低温性能等特点。
而聚烯烃弹性体是采用茂金属催化剂的乙烯和辛烯实现原位聚合的热塑性弹性体,价格低廉,辛烯的柔软链卷曲结构和结晶的乙烯链作为物理交联点,使其既有优异的韧性,又有良好的加工性;分子量分布窄,具有较好的流动性,与聚烯烃相容性好。
聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体共混复合材料可以优势互补,相辅相成,对饰品模料的低温韧性,强度,流动性有较大的提升,同时进一步降低了成本。通过对复合材料进行硅烷化处理,聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体自身可以发生硅烷交联反应,还可以通过硅烷交联反应连接到一起,从而提升二者之间的相容性;硅烷交联结构提高了共混材料的热稳定性、流动性、硬度、拉伸强度等性能,提升了饰品模料的综合性能。
矿物蜡
在一个或多个实施例中,矿物蜡为石蜡、微晶蜡、褐煤蜡、地蜡的一种或多种组合。石蜡是原油裂解产生的副产品,是目前熔模铸造中广泛被使用的材料,其价格低廉、低粘度、低表面张力、低熔点和高熔化热,增强了模料的流动性和注射温度的流变性能;而褐煤蜡质脆且硬,具有较好的光泽度和熔点。
动植物蜡
在一个或多个实施例中,动植物蜡为蜂蜡、鲸蜡、虫白蜡、巴西棕榈蜡、小烛树蜡、米糠蜡的一种或多种组合。蜂蜡质软,但其可塑性强、润滑性能好、表面光洁度较高;小烛树蜡硬度较高、光泽度好、收缩小。
石蜡、褐煤蜡、蜂蜡及小烛树蜡这四种蜡各具特点,相辅相成,以这四种蜡作为模料的基础蜡,能够较好的保证模料的品质和性能。
增粘树脂
在一个或多个实施例中,增粘树脂为氢化松香树脂、氢化石油树脂、单体树脂、萜烯树脂的一种或多种组合。增粘树脂粘性较大,可提高模料的粘结性和初粘性;且增粘树脂的软化点高、硬度和强度较大,满足了模料的注射加工所需的强度和硬度要求。
在一个或多个实施例中,合成蜡为费托蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、氧化聚乙烯蜡的一种或多种组合。
为了获得上述饰品熔模铸造模料,本发明还提供了相关的制备方法,该方法包括如下步骤:
制备改性聚氨酯弹性体:将聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体物理共混,并硅烷化改性获得改性聚氨酯弹性体;
制备饰品熔模铸造模料:于反应釜中加入矿物蜡、动植物蜡和合成蜡,加热熔融,加热反应温度为120℃-130℃;再加入增粘树脂和改性聚氨酯弹性体,使其均匀分散于基础蜡的基体中,即可得到饰品熔模铸造模料。
在一个或多个实施例中,制备改性聚氨酯弹性体的步骤包括:
聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体物理共混:采用熔融共混法制备聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体复合材料,在高速混合机中按7:3的比例加入聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体原料,升温至170℃,并在500rpm的转速下搅拌熔融至材料混合均匀,共混的时间为15min,即可得到共混复合材料;
共混复合材料硅烷化改性:将共混复合材料、交联剂、引发剂、有机锡添加剂和抗氧化剂在高速混合机下混合均匀,熔融共混通过双螺杆挤出机挤出成粒,然后将成粒水煮交联后即可得到改性聚氨酯弹性体。
在一个或多个实施例中,成粒水煮交联包括如下步骤:将成型的共混材料在90℃的恒温水浴锅中水煮至少48小时,进行水煮交联,将交联后的材料放置于烘箱中12小时,将多余的水分蒸发掉即可得到改性聚氨酯弹性体。
在一个或多个实施例中,双螺杆挤出机具有六个温区,各个温区的温度分别为165℃、175℃、180℃、190℃、190℃、190℃;双螺杆挤出机的螺杆转速为250rpm。
下面结合实施例对本发明提供的方案进行详细的说明,需要再次说明的是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
本实施例的基于改性聚氨酯弹性体的饰品熔模铸造模料,以质量百分比计,包括如下组分:
Figure BDA0003035939300000071
制备本实施例的饰品熔模铸造模料的方法包括如下步骤:
(1)在高速混合机中按7:3的比例加入聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体原料,升温至170℃,以500rpm的转速搅拌15min,至材料混合均匀,即可得到共混复合材料;
(2)再加入乙烯基三甲氧基硅烷、过氧化二异丙苯、二月桂酸二丁基锡、抗氧剂1098与共混复合材料一起在高速混合机下熔融混合均匀,混合完成后在双螺杆挤出机中进行挤出成粒;
(3)将成粒的共混材料在90℃的恒温水浴锅中水煮至少48小时,进行水煮交联,将交联后的材料放置于70℃的烘箱中12小时,将多余的水分蒸发掉即可得到所述的改性聚氨酯弹性体;
(4)于反应釜中按比例加入62#石蜡、褐煤蜡、蜂蜡、小烛树蜡和聚乙烯蜡,加热至120℃使之充分熔融;
(5)再按比例分别加入氢化C9石油树脂和改性聚氨酯弹性体,使其均匀分散于基础蜡的基体中,即可得到饰品熔模铸造模料。
实施例2
本实施例的基于改性聚氨酯弹性体的饰品熔模铸造模料,以质量百分比计,包括如下组分:
Figure BDA0003035939300000081
制备本实施例的饰品熔模铸造模料的方法包括如下步骤:
(1)在高速混合机中按7:3的比例加入聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体原料,升温至170℃,以500rpm的转速搅拌15min,至材料混合均匀,即可得到共混复合材料;
(2)再加入乙烯基三甲氧基硅烷、过氧化二异丙苯、二月桂酸二丁基锡、抗氧剂1098与共混复合材料一起在高速混合机下熔融混合均匀,混合完成后在双螺杆挤出机中进行挤出成粒;
(3)将成粒的共混材料在90℃的恒温水浴锅中水煮至少48小时,进行水煮交联,将交联后的材料放置于70℃的烘箱中12小时,将多余的水分蒸发掉即可得到所述的改性聚氨酯弹性体;
(4)于反应釜中按比例加入62#石蜡、褐煤蜡、蜂蜡、小烛树蜡和聚乙烯蜡,加热至120℃使之充分熔融;
(5)再按比例分别加入氢化C9石油树脂和改性聚氨酯弹性体,使其均匀分散于基础蜡的基体中,即可得到饰品熔模铸造模料。
实施例3
本实施例的基于改性聚氨酯弹性体的饰品熔模铸造模料,以质量百分比计,包括如下组分:
Figure BDA0003035939300000091
制备本实施例的饰品熔模铸造模料的方法包括如下步骤:
(1)在高速混合机中按7:3的比例加入聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体原料,升温至170℃,以500rpm的转速搅拌15min,至材料混合均匀,即可得到共混复合材料;
(2)再加入乙烯基三甲氧基硅烷、过氧化二异丙苯、二月桂酸二丁基锡、抗氧剂1098与共混复合材料一起在高速混合机下熔融混合均匀,混合完成后在双螺杆挤出机中进行挤出成粒;
(3)将成粒的共混材料在90℃的恒温水浴锅中水煮至少48小时,进行水煮交联,将交联后的材料放置于70℃的烘箱中12小时,将多余的水分蒸发掉即可得到所述的改性聚氨酯弹性体;
(4)于反应釜中按比例加入62#石蜡、褐煤蜡、蜂蜡、小烛树蜡和聚丙烯蜡,加热至120℃使之充分熔融;
(5)再按比例分别加入氢化C9石油树脂和改性聚氨酯弹性体,使其均匀分散于基础蜡的基体中,即可得到饰品熔模铸造模料。
实施例4
本实施例的基于改性聚氨酯弹性体的饰品熔模铸造模料,以质量百分比计,包括如下组分:
Figure BDA0003035939300000101
制备本实施例的饰品熔模铸造模料的方法包括如下步骤:
(1)在高速混合机中按7:3的比例加入聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体原料,升温至170℃,以500rpm的转速搅拌15min,至材料混合均匀,即可得到共混复合材料;
(2)再加入乙烯基三甲氧基硅烷、过氧化二异丙苯、二月桂酸二丁基锡、抗氧剂1098与共混复合材料一起在高速混合机下熔融混合均匀,混合完成后在双螺杆挤出机中进行挤出成粒;
(3)将成粒的共混材料在90℃的恒温水浴锅中水煮至少48小时,进行水煮交联,将交联后的材料放置于70℃的烘箱中12小时,将多余的水分蒸发掉即可得到所述的改性聚氨酯弹性体;
(4)于反应釜中按比例加入62#石蜡、褐煤蜡、蜂蜡、小烛树蜡和聚乙烯蜡,加热至120℃使之充分熔融;
(5)再按比例分别加入聚α甲基苯乙烯单体树脂和改性聚氨酯弹性体,使其均匀分散于基础蜡的基体中,即可得到饰品熔模铸造模料。
实施例5
本实施例的基于改性聚氨酯弹性体的饰品熔模铸造模料,以质量百分比计,包括如下组分:
Figure BDA0003035939300000111
制备本实施例的饰品熔模铸造模料的方法包括如下步骤:
(1)在高速混合机中按7:3的比例加入聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体原料,升温至170℃,以500rpm的转速搅拌15min,至材料混合均匀,即可得到共混复合材料;
(2)再加入乙烯基三甲氧基硅烷、过氧化二异丙苯、二月桂酸二丁基锡、抗氧剂1098与共混复合材料一起在高速混合机下熔融混合均匀,混合完成后在双螺杆挤出机中进行挤出成粒;
(3)将成粒的共混材料在90℃的恒温水浴锅中水煮至少48小时,进行水煮交联,将交联后的材料放置于70℃的烘箱中12小时,将多余的水分蒸发掉即可得到所述的改性聚氨酯弹性体;
(4)于反应釜中按比例加入62#石蜡、褐煤蜡、蜂蜡、小烛树蜡和聚乙烯蜡,加热至120℃使之充分熔融;
(5)再按比例分别加入聚α甲基苯乙烯单体树脂、氢化C9石油树脂和改性聚氨酯弹性体,使其均匀分散于基础蜡的基体中,即可得到饰品熔模铸造模料。
实施例6
本实施例的基于改性聚氨酯弹性体的饰品熔模铸造模料,以质量百分比计,包括如下组分:
Figure BDA0003035939300000121
制备本实施例的饰品熔模铸造模料的方法包括如下步骤:
(1)在高速混合机中按7:3的比例加入聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体原料,升温至170℃,以500rpm的转速搅拌15min,至材料混合均匀,即可得到共混复合材料;
(2)再加入乙烯基三甲氧基硅烷、过氧化二异丙苯、二月桂酸二丁基锡、抗氧剂1098与共混复合材料一起在高速混合机下熔融混合均匀,混合完成后在双螺杆挤出机中进行挤出成粒;
(3)将成粒的共混材料在90℃的恒温水浴锅中水煮至少48小时,进行水煮交联,将交联后的材料放置于70℃的烘箱中12小时,将多余的水分蒸发掉即可得到所述的改性聚氨酯弹性体;
(4)于反应釜中按比例加入62#石蜡、褐煤蜡、蜂蜡、小烛树蜡、聚丙烯蜡和聚乙烯蜡,加热至120℃使之充分熔融;
(5)再按比例分别加入氢化C9石油树脂和改性聚氨酯弹性体,使其均匀分散于基础蜡的基体中,即可得到饰品熔模铸造模料。
实施例7
本实施例的基于改性聚氨酯弹性体的饰品熔模铸造模料,以质量百分比计,包括如下组分:
Figure BDA0003035939300000131
制备本实施例的饰品熔模铸造模料的方法包括如下步骤:
(1)在高速混合机中按7:3的比例加入聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体原料,升温至170℃,以500rpm的转速搅拌15min,至材料混合均匀,即可得到共混复合材料;
(2)再加入乙烯基三甲氧基硅烷、过氧化二异丙苯、二月桂酸二丁基锡、抗氧剂1098与共混复合材料一起在高速混合机下熔融混合均匀,混合完成后在双螺杆挤出机中进行挤出成粒;
(3)将成粒的共混材料在90℃的恒温水浴锅中水煮至少48小时,进行水煮交联,将交联后的材料放置于70℃的烘箱中12小时,将多余的水分蒸发掉即可得到所述的改性聚氨酯弹性体;
(4)于反应釜中按比例加入62#石蜡、褐煤蜡、蜂蜡、小烛树蜡和聚乙烯蜡,加热至120℃使之充分熔融;
(5)再按比例分别加入氢化C9石油树脂和改性聚氨酯弹性体,使其均匀分散于基础蜡的基体中,即可得到饰品熔模铸造模料。
实施例8
本实施例的基于改性聚氨酯弹性体的饰品熔模铸造模料,以质量百分比计,包括如下组分:
Figure BDA0003035939300000141
制备本实施例的饰品熔模铸造模料的方法包括如下步骤:
(1)在高速混合机中按7:3的比例加入聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体原料,升温至170℃,以500rpm的转速搅拌15min,至材料混合均匀,即可得到共混复合材料;
(2)再加入乙烯基三甲氧基硅烷、过氧化二异丙苯、二月桂酸二丁基锡、抗氧剂1098与共混复合材料一起在高速混合机下熔融混合均匀,混合完成后在双螺杆挤出机中进行挤出成粒;
(3)将成粒的共混材料在90℃的恒温水浴锅中水煮至少48小时,进行水煮交联,将交联后的材料放置于70℃的烘箱中12小时,将多余的水分蒸发掉即可得到所述的改性聚氨酯弹性体;
(4)于反应釜中按比例加入62#石蜡、褐煤蜡、蜂蜡、小烛树蜡和聚乙烯蜡,加热至120℃使之充分熔融;
(5)再按比例分别加入聚α甲基苯乙烯单体树脂和改性聚氨酯弹性体,使其均匀分散于基础蜡的基体中,即可得到饰品熔模铸造模料。
实施例9
本实施例的基于改性聚氨酯弹性体的饰品熔模铸造模料,以质量百分比计,包括如下组分:
Figure BDA0003035939300000151
制备本实施例的饰品熔模铸造模料的方法包括如下步骤:
(1)在高速混合机中按7:3的比例加入聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体原料,升温至170℃,以500rpm的转速搅拌15min,至材料混合均匀,即可得到共混复合材料;
(2)再加入乙烯基三甲氧基硅烷、过氧化二异丙苯、二月桂酸二丁基锡、抗氧剂1098与共混复合材料一起在高速混合机下熔融混合均匀,混合完成后在双螺杆挤出机中进行挤出成粒;
(3)将成粒的共混材料在90℃的恒温水浴锅中水煮至少48小时,进行水煮交联,将交联后的材料放置于70℃的烘箱中12小时,将多余的水分蒸发掉即可得到所述的改性聚氨酯弹性体;
(4)于反应釜中按比例加入62#石蜡、褐煤蜡、蜂蜡、小烛树蜡和聚乙烯蜡,加热至120℃使之充分熔融;
(5)再按比例分别加入氢化C9石油树脂、聚α甲基苯乙烯单体树脂和改性聚氨酯弹性体,使其均匀分散于基础蜡的基体中,即可得到饰品熔模铸造模料。
对比例1
本对比例的饰品熔模铸造模料,以质量百分比计,包括如下组分:
Figure BDA0003035939300000161
制备本实施例的饰品熔模铸造模料的方法包括如下步骤:
(1)在高速混合机中按7:3的比例加入聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体原料,升温至170℃,以500rpm的转速搅拌15min,至材料混合均匀,即可得到共混复合材料;
(2)于反应釜中按比例加入62#石蜡、褐煤蜡、蜂蜡、小烛树蜡和聚乙烯蜡,加热至125℃使之充分熔融;
(5)再按比例分别加入氢化C9石油树脂、聚α甲基苯乙烯单体树脂和共混复合材料,使其均匀分散于基础蜡的基体中,即可得到饰品熔模铸造模料。
对比例2
本对比例的饰品熔模铸造模料,以质量百分比计,包括如下组分:
Figure BDA0003035939300000162
制备本实施例的饰品熔模铸造模料的方法包括如下步骤:
(1)于反应釜中按比例加入62#石蜡、褐煤蜡、蜂蜡、小烛树蜡和聚乙烯蜡,加热至120℃使之充分熔融;
(5)再按比例分别加入氢化C9石油树脂,使其均匀分散于基础蜡的基体中,即可得到饰品熔模铸造模料。
对本发明的实施例1~9和对比例1~2进行性能测试,其结果如表1所示。
表1:实施例1~9和对比例1~2的性能参数
Figure BDA0003035939300000171
由表1的性能测试结果可以看出,硅烷化的聚氨酯弹性体复合材料对于饰品熔模铸造模料的各项性能参数指标都有一定程度的提高,其粘度低、韧性好、软化点和硬度适中、抗冲击强度和拉伸强度较大,能够很好的满足实际生产的需求,具备较高的市场竞争力。
以上实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于改性聚氨酯弹性体的饰品熔模铸造模料,其特征在于,以质量百分比计,包括如下组分:30%-55%的矿物蜡、16%-23%的动植物蜡、3%-10%的合成蜡、15%-35%的增粘树脂、4%-9%的改性聚氨酯弹性体,各组分总含量为100%;
其中,所述改性聚氨酯弹性体由聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体硅烷化接枝改性制得。
2.根据权利要求1所述的基于改性聚氨酯弹性体的饰品熔模铸造模料,其特征在于:所述改性聚氨酯弹性体的组分包括聚氨酯弹性体、聚烯烃弹性体、交联剂、引发剂、有机锡添加剂和抗氧化剂。
3.根据权利要求2所述的基于改性聚氨酯弹性体的饰品熔模铸造模料,其特征在于:所述聚氨酯弹性体的含量为65%-75%,所述聚烯烃弹性体的含量为25%-35%;所述交联剂为聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体总含量的0.1%-0.5%;所述引发剂为聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体总含量的0.05%-0.15%;所述有机锡添加剂为聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体总含量的0.1%;所述抗氧化剂为聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体总含量的0.1%-0.3%。
4.根据权利要求3所述的基于改性聚氨酯弹性体的饰品熔模铸造模料,其特征在于:所述交联剂为乙烯基三甲氧基硅烷;所述引发剂为过氧化二异丙苯;所述有机锡添加剂为二月桂酸二丁基锡;所述抗氧化剂为酚类抗氧剂1098。
5.根据权利要求1所述的基于改性聚氨酯弹性体的饰品熔模铸造模料,其特征在于:所述聚烯烃弹性体为茂金属催化的乙烯和辛烯的共聚物弹性体。
6.根据权利要求1所述的基于改性聚氨酯弹性体的饰品熔模铸造模料,其特征在于:所述矿物蜡为石蜡、微晶蜡、褐煤蜡、地蜡的一种或多种组合;所述动植物蜡为蜂蜡、鲸蜡、虫白蜡、巴西棕榈蜡、小烛树蜡、米糠蜡的一种或多种组合;所述合成蜡为费托蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、氧化聚乙烯蜡的一种或多种组合。
7.根据权利要求1所述的基于改性聚氨酯弹性体的饰品熔模铸造模料的制备方法,其特征在于:所述增粘树脂为氢化松香树脂、氢化石油树脂、单体树脂、萜烯树脂的一种或多种组合。
8.一种基于改性聚氨酯弹性体的饰品熔模铸造模料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
制备改性聚氨酯弹性体:将聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体物理共混,并硅烷化改性获得改性聚氨酯弹性体;
制备饰品熔模铸造模料:于反应釜中加入矿物蜡、动植物蜡和合成蜡,加热熔融,再加入增粘树脂和改性聚氨酯弹性体,使其均匀分散于基础蜡的基体中,即可得到饰品熔模铸造模料。
9.根据权利要求8所述的基于改性聚氨酯弹性体的饰品熔模铸造模料的制备方法,其特征在于,所述制备改性聚氨酯弹性体的步骤包括:
聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体物理共混:采用熔融共混法制备聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体复合材料,在高速混合机中加入聚氨酯弹性体和聚烯烃弹性体原料,升温至一定的温度,在一定的转速下搅拌熔融至材料混合均匀,即可得到共混复合材料;
共混复合材料硅烷化改性:将共混复合材料、交联剂、引发剂、有机锡添加剂和抗氧化剂在高速混合机下混合均匀,熔融共混通过双螺杆挤出机挤出成粒,然后将成粒水煮交联后即可得到改性聚氨酯弹性体。
10.根据权利要求9所述的基于改性聚氨酯弹性体的饰品熔模铸造模料的制备方法,其特征在于,所述成粒水煮交联包括如下步骤:将成型的共混材料在恒温水浴锅中水煮至少48小时,进行水煮交联,将交联后的材料放置于烘箱中12小时,将多余的水分蒸发掉即可得到改性聚氨酯弹性体。
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