CN113248857A - 一种抗内容物迁移的tpe垫片材料及其制备和加工方法 - Google Patents

一种抗内容物迁移的tpe垫片材料及其制备和加工方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113248857A
CN113248857A CN202110555676.7A CN202110555676A CN113248857A CN 113248857 A CN113248857 A CN 113248857A CN 202110555676 A CN202110555676 A CN 202110555676A CN 113248857 A CN113248857 A CN 113248857A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gasket material
tpe
tpe gasket
rubber elastomer
content
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110555676.7A
Other languages
English (en)
Inventor
邬慧荣
王金华
贾付华
张春才
张文博
胡朔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Ding Su Industry Co ltd
Original Assignee
Jiangsu Ding Su Industry Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Ding Su Industry Co ltd filed Critical Jiangsu Ding Su Industry Co ltd
Priority to CN202110555676.7A priority Critical patent/CN113248857A/zh
Publication of CN113248857A publication Critical patent/CN113248857A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/10Homopolymers or copolymers of propene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/16Ethene-propene or ethene-propene-diene copolymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2353/00Characterised by the use of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2423/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2423/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2423/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C08J2423/12Polypropene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2423/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2423/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2423/18Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms
    • C08J2423/20Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms having four to nine carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2453/00Characterised by the use of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives of such polymers
    • C08J2453/02Characterised by the use of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives of such polymers of vinyl aromatic monomers and conjugated dienes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2467/00Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2467/02Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2491/00Characterised by the use of oils, fats or waxes; Derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • C08K5/098Metal salts of carboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/49Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/52Phosphorus bound to oxygen only
    • C08K5/524Esters of phosphorous acids, e.g. of H3PO3
    • C08K5/526Esters of phosphorous acids, e.g. of H3PO3 with hydroxyaryl compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)

Abstract

本申请涉及垫片材料领域,具体公开了一种抗内容物迁移的TPE垫片材料及其制备和加工方法。抗内容物迁移的TPE垫片材料包括下列重量份物质制成:5~40份含苯乙烯链段的嵌段共聚物、0~10份白油和20~100份改性橡胶弹性体,所述改性橡胶弹性体为经聚4‑甲基戊烯‑1树脂共混改性的橡胶弹性体。内容物迁移的TPE垫片材料制备方法包括:S1、充油基体料制备;S2、改性充油基体料制备;S3、物料混合;S4、挤出共混。加工方法包括注塑、挤出、模塑、滴塑及其他热塑性成型的加工方法。本申请通过聚烯烃弹性体改性,密实体系结构,改善了TPE垫片材料在高温环境和内容物浸润条件下的迁移现象。

Description

一种抗内容物迁移的TPE垫片材料及其制备和加工方法
技术领域
本申请涉及垫片材料领域,更具体地说,它涉及一种抗内容物迁移的TPE垫片材料及其制备和加工方法。
背景技术
聚氯乙烯(PVC)材料由于价格低廉,并具有良好的弹性和密封性能,曾一度作为食品包装用的垫片材料而被广泛地使用,但是由于PVC垫片中添加有增塑剂和二噁英等物质,在实际使用过程中,这些有害物质会在高温环境下迁移挥发并污染环境,所以为了改善这一现状,热塑性弹性体TPE材料逐渐被广泛地使用。
TPE热塑性弹性材料是一种用途广泛的材料,由于其具有良好的耐高温性能,在食品包装领域,能满足该材料在高温环境下蒸汽灭菌的需求,所以将TPE材料作为垫片材料与食品直接接触并进行高温灭菌处理,该材料越来越多的应用于啤酒皇冠盖,豆奶盖,拉环盖等场合。
针对上述中的相关技术,发明人认为目前食品内容物中含有油脂或醇类物质,当直接使用TPE热塑性弹性材料时,由于油脂和醇类等内容物在接触TPE热塑性弹性材料中的苯乙烯嵌段共聚物和白油等组分后,内容物很容易浸润TPE热塑性弹性材料中的组分,从而渗透进TPE热塑性弹性体中;由于苯乙烯嵌段共聚物和白油不断吸收渗透进来的内容物,导致TPE热塑性弹性体体积逐渐膨胀,改变了TPE热塑性弹性体的结构形态,从而降低其整体力学性能和结构强度。
发明内容
为了克服TPE热塑性弹性体垫片在内容物浸润下材料会发生迁移的缺陷,本申请提供一种抗内容物迁移的TPE垫片材料及其制备和加工方法,采用如下的技术方案:
第一方面,本申请提供一种抗内容物迁移的TPE垫片材料,采用如下的技术方案:
一种抗内容物迁移的TPE垫片材料,包括下列重量份物质制成:含苯乙烯链段的嵌段共聚物5~40份;白油0~10份;改性橡胶弹性体20~100份;功能助剂0.02~0.5份;所述改性橡胶弹性体为经聚4-甲基戊烯-1树脂共混改性的橡胶弹性体。
通过采用上述技术方案,本申请采用改性橡胶弹性体为主要改性基材,对TPE垫片的抗内容物迁移性能进行改性,通过将改性橡胶弹性体分散并有效填充在含苯乙烯链段的嵌段共聚物内部,使含苯乙烯链段的嵌段共聚物和改性橡胶弹性体形成良好的缠结结构并交联形成网络;
在此基础上,通过改性橡胶弹性体和含苯乙烯链段的嵌段共聚物小颗粒之间的形成的三维结构的交联网络,降低了TPE垫片材料体系的相对滑移的现象,从而有效密实改性复合体系的结构,不仅提高了含苯乙烯链段的嵌段共聚物材料的力学强度和性能,还改善了最终制备的TPE垫片材料在内容物浸润下内容物发生迁移现象;
同时本申请在改性橡胶弹性体中添加了聚4-甲基戊烯-1(TPX),该材料具有良好的耐高温性质,能有效填充至橡胶弹性体内部,提高其高温加工性能,从而在制备TPE材料的方案中,使TPE垫片材料耐高温加工显著提高,从而在高温环境下制备的TPE垫片材料高温状态下不出现劣化现象,从而进一步改善了TPE垫片材料的抗内容物迁移性能。
进一步地,所述抗内容物迁移的TPE垫片材料包括下列重量份物质制成:含苯乙烯链段的嵌段共聚物20~40份;白油6~8份;改性橡胶弹性体50~75份和功能助剂0.05~0.2份;所述聚4-甲基戊烯-1树脂和橡胶弹性体的共混比例为1:(6~8)。
通过采用上述技术方案,由于本申请进一步优化了各组分之间的比例关系,使含苯乙烯链段的嵌段共聚物和改性橡胶弹性体之间的混合比例更加适当,从而进一步改善了制备的TPE垫片材料的力学强度和抗内容物迁移性能。
进一步地,所述含苯乙烯链段的嵌段共聚物包括SBS、SIS、SEP、SEPS、SEEPS和SEBS中的任意一种或多种的混合物。
通过采用上述技术方案,本申请在含苯乙烯链段的嵌段共聚物材料中进行筛选,通过选用一种或多种嵌段共聚物的组合,能满足不同环境下,对不同力学强度、不同结构性能的嵌段共聚物的需求,从而进一步改善了本申请制备的TPE垫片材料的适用范围,同时也能有效提高本申请制备的TPE垫片材料的抗内容物迁移性能。
进一步地,所述改性橡胶弹性体采用以下方案制成:(1)基体制备:按质量比1:10:400~500,取促进剂和硬脂酸锌添加至橡胶弹性体中,搅拌混合并塑炼处理,收集塑炼基体胶;(2)相容改性:将熔融聚4-甲基戊烯-1颗粒与塑炼基体搅拌混合并置于100~110℃转矩流变仪中,搅拌混合并保温硫化处理,收集硫化胶并开炼处理,静置停放后粉碎过200目筛,制备得改性橡胶弹性体。
通过采用上述技术方案,由于本申请采用的TPX树脂颗粒与橡胶弹性体颗粒的分子结构存在一定的差异,所以不存在完全的热力学相容状态,本申请针对该缺陷,通过加入促进剂和硬脂酸锌,由于这两种材料的分子结构与塑炼基体胶材料的结构相似,有效改善了二者的相容性,从而使制备的改性橡胶弹性体具有良好的稳定性能和结构强度。
进一步地,所述橡胶弹性体为烯烃嵌段共聚物弹性体、丙烯基弹性体、聚烯烃弹性体或三元乙丙橡胶中多种的混合物。
通过采用上述技术方案,由于本申请选用多种聚烯烃弹性体进行混合改性的方案,结合不同材料之间的优点进行改性,由于烯烃嵌段共聚物弹性体分子链中“硬”段与“软”段交替连接的特殊结构,使其具有更优异的综合性能,能够最大化地平衡聚合物的各种性能;
而聚烯烃弹性体主链中存在的聚乙烯分子链使得聚合物具有一定的结晶度,并且烯烃嵌段共聚物弹性体兼具优异的机械性能和加工流动性;
同时丙烯基弹性体和三元乙丙橡胶具有良好的抗冲击强度,从而增强了垫片材料的力学性能,所以本申请选用了多种橡胶弹性体颗粒为基体组分,能有效改善制备的TPE垫片材料的在内容物浸润下内容物会发生迁移现象。
进一步地,所述抗内容物迁移的TPE垫片材料还包括重量份为20~30份聚丙烯树脂颗粒。
通过采用上述技术方案,本申请通过添加聚丙烯为改性材料进行改性处理,由于聚丙烯颗粒自身的硬度较大,加入到含苯乙烯链段的嵌段共聚物中可起到增强的作用;
同时聚丙烯与含苯乙烯链段的嵌段共聚物的相容性较好,通过聚丙烯与含苯乙烯链段的嵌段共聚物相互交错形成互传聚合网络,从而在实际使用过程中,当改性制备的TPE树脂材料在受到外界压力和载荷时,具有的良好强度的聚丙烯能作为有效的支撑骨架,有效抵抗载荷和外力,并保护含苯乙烯链段的嵌段共聚物免受外界的破坏,从而改善了制备的TPE热塑性弹性体在内容物材料的结构性能和力学强度。
进一步地,所述抗内容物迁移的TPE垫片材料还包括5~15份涤纶颗粒。
通过采用上述技术方案,本申请还添加了涤纶颗粒为改性材料,由于涤纶颗粒在高温环境下具有优良的流动性能,将其添加至含苯乙烯链段的嵌段共聚物的基体材料内,进一步改善材料之间的润滑作用,提高基体材料的加工流动性能;
同时,本申请通过将涤纶颗粒有效填充在SEBS材料内部,通过涤纶材料的补强性能,提高了制备的TPE垫片材料的力学强度,使最终制备的TPE材料不仅能提高加工效率,还能提高TPE垫片材料的力学强度。
第二方面,本申请提供一种抗内容物迁移的TPE垫片材料的制备方法,采用如下的技术方案:
一种抗内容物迁移的TPE垫片材料的制备方法,所述抗内容物迁移的TPE垫片材料的制备步骤包括:S1、充油基体料制备:按配方将含苯乙烯链段的嵌段共聚物与白油混合,在室温下停放静置24h后,收集得充油基体料;S2、改性充油基体料制备:按配方将功能助剂、涤纶颗粒与充油基体料混合并置于共混挤出装置中,挤出造粒,收集得改性充油基体料颗粒;S3、物料混合:将改性充油基体料、改性橡胶弹性体和聚丙烯混合,在混料装置中混合搅拌5min,收集得混合物料;S4、挤出共混:将混合物料置于挤出装置中,调节挤出温度为200℃,挤出共混料并经金属筛网过滤,收集得过筛挤出共混料并水下切粒处理,收集得共混粒料,将共混粒料置于60℃下保温干燥8h,即可制备得所述抗内容物迁移的TPE垫片材料。
通过采用上述技术方案,由于本申请优化传统制备TPE垫片材料的步骤,通过先改善含苯乙烯链段的嵌段共聚物基体材料的加工性能,从而提高了后续TPE材料的加工效率和结构稳定性能;
再通过共混改性的方案制备TPE垫片材料,降低了制备TPE垫片材料的成本和时间;
最后通过本申请在水下切粒处理,确保料粒冷却充分,从而使颗粒内部温度下降,有效改善了颗粒内部热量过高导致气味散发,造成环境污染,提高处理成本的问题。
进一步地,步骤S1所述白油的添加方式包括:S11、按喷雾添加的方式,将70℃的白油喷洒至3000r/min转速下的高速混合机中,所述喷洒的白油粒径为3-10μm。
通过采用上述技术方案,本申请在将白油和含苯乙烯链段的嵌段共聚物基体材料混合的过程中,采用喷洒负载的方案进行改性处理,由于喷洒处理下白油能形成稳定的、分散的液滴结构,在基体材料内部形成良好的分散并有效稳定地填充在基体材料内部;
同时本申请优化了白油的添加温度,由于提高了白油的添加温度,加热后的白油的活跃度也有效提高,从而与基体材料缠结形成良好的分散填充效果,进而改善了TPE垫片材料的在内容物浸润下内容物会发生迁移现象。
第三方面,本申请提供一种抗内容物迁移的TPE垫片材料的加工方法,采用如下的技术方案:
一种抗内容物迁移的TPE垫片材料的加工方法,包括注塑、挤出、模塑、滴塑及其他热塑性成型的加工方法。
通过采用上述技术方案,本申请优选了热塑性成型的方案制备TPE材料,加工的成型周期短,同时热塑性成型的方案中没有固化放热问题,残余应力小,提高了产品加工的效率,降低生产成本。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
第一、本申请采用改性橡胶弹性体为主要改性材料对TPE垫片的抗内容物迁移性能进行改性,通过将改性橡胶弹性体分散并有效填充在含苯乙烯链段的嵌段共聚物内部,使含苯乙烯链段的嵌段共聚物和改性橡胶弹性体形成良好的缠结结构并交联形成网络;在此基础上,通过改性橡胶弹性体和含苯乙烯链段的嵌段共聚物小颗粒之间的形成的三维结构的交联网络,降低了TPE垫片材料体系的相对滑移的现象;同时本申请采用的改性橡胶弹性体中添加了聚4-甲基戊烯-1(TPX),提高其高温加工性能,从而进一步改善了TPE垫片材料的抗内容物迁移性能。
第二、本申请选用多种聚烯烃弹性体进行混合改性的方案,结合不同材料之间的优点进行改性,由于烯烃嵌段共聚物弹性体分子链中“硬”段与“软”段交替连接的特殊结构使其具有更优异的综合性能,能够最大化地平衡聚合物的各种性能;而聚烯烃弹性体主链中存在的聚乙烯分子链使得聚合物具有一定的结晶度,并且烯烃嵌段共聚物弹性体兼具优异的机械性能和加工流动性;同时丙烯基弹性体和三元乙丙橡胶具有良好的抗冲击强度,能增强材料的力学性能,所以本申请选用了多种橡胶弹性体颗粒为基体组分,能有效改善制备的TPE垫片材料的在内容物浸润下内容物会发生迁移现象。
第三、本申请优化传统制备TPE垫片材料的步骤,通过先改善含苯乙烯链段的嵌段共聚物基体材料的加工性能,提高后续TPE材料的加工效率和结构稳定性能;再通过共混改性的方案制备TPE垫片材料,降低了制备TPE垫片材料的成本和时间;最后通过本申请在水下切粒处理,确保料粒冷却充分,从而使颗粒内部温度下降,有效改善了颗粒内部热量过高导致气味散发,造成环境污染,提高处理成本的问题。
第三、本申请在将白油和含苯乙烯链段的嵌段共聚物基体材料混合的过程中,采用喷洒负载的方案进行改性处理,由于喷洒处理下白油能形成稳定的、分散的液滴结构,在基体材料内部形成良好的分散并有效稳定地填充在基体材料内部;同时本申请优化了白油的添加温度,由于提高了白油的添加温度,加热后的白油的活跃度也有效提高,从而与基体材料缠结形成良好的分散填充效果,进而改善了TPE垫片材料的在内容物浸润下内容物会发生迁移现象。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例中,所用的原料和仪器设备如下所示,但不以此为限:
本申请中各原料的来源如表1:
表1 原料和仪器设备的来源
Figure 276084DEST_PATH_IMAGE001
制备例
改性橡胶弹性制备
制备例1
基体制备:取0.1kg促进剂TETD和1kg硬脂酸锌添加至40kg烯烃嵌段共聚物中,搅拌混合并置于200℃下塑炼处理15min,收集塑炼基体胶;
相容改性:将5kg熔融聚4-甲基戊烯-1颗粒与30kg塑炼基体胶搅拌混合并置于100℃转矩流变仪中,搅拌混合并保温硫化处理,收集硫化胶并开炼处理,静置停放后粉碎过200目筛,制备得改性橡胶弹性体1。
制备例2
基体制备:取0.1kg促进剂TETD和1kg硬脂酸锌添加至45kg烯烃嵌段共聚物中,搅拌混合并置于200℃下塑炼处理17.5min,收集塑炼基体胶;
相容改性:将5kg熔融聚4-甲基戊烯-1颗粒与35kg塑炼基体胶搅拌混合并置于105℃转矩流变仪中,搅拌混合并保温硫化处理,收集硫化胶并开炼处理,静置停放后粉碎过200目筛,制备得改性橡胶弹性体2。
制备例3
基体制备:取0.1kg促进剂TETD和1kg硬脂酸锌添加至50kg烯烃嵌段共聚物中,搅拌混合并置于200℃下塑炼处理20min,收集塑炼基体胶;
相容改性:将5kg熔融聚4-甲基戊烯-1颗粒与40kg塑炼基体胶搅拌混合并置于110℃转矩流变仪中,搅拌混合并保温硫化处理,收集硫化胶并开炼处理,静置停放后粉碎过200目筛,制备得改性橡胶弹性体3。
性能检测试验
分别对制备例1~3制备的改性橡胶弹性体和等质量烯烃嵌段共聚物作为空白组,进行热性能检测。
检测方法/试验方法
热性能:采用热失重分析仪进行表征(升温速率为20 K/min,氮气氛围),具体检测效果如表2所示。
表2 制备例1~3热性能检测
Figure 692022DEST_PATH_IMAGE002
由制备例1~3的实验数据可以看出,由于本申请的制备例中采用的烯烃嵌段共聚物作为橡胶弹性体,同时根据表2也能明显看出,通过添加了聚4-甲基戊烯-1(TPX),提高了烯烃嵌段共聚物的耐高温性能,且制备例2中的组分配比和制备条件能更好地改善烯烃嵌段共聚物的耐高温性能。
制备例4~6
一种改性橡胶弹性体,与制备例2对比的区别在于,改性橡胶弹性体中采用的橡胶弹性体的种类如下表表3所示,其他制备条件和参数设置均与制备例2相同。
表3 橡胶弹性体的种类
Figure 427897DEST_PATH_IMAGE003
制备例11
功能助剂制备
按质量比1:2:3,将润滑剂、抗氧化剂168和抗紫外剂搅拌混合,研磨分散得功能助剂。
实施例
实施例1
S1、充油基体料制备:取5kg的SBS与5kg白油混合,在室温下停放静置24h后,收集得10kg充油基体料;
S2、改性充油基体料制备:将0.02kg功能助剂与10kg充油基体料混合并置于长径比52/1的强分散螺杆挤出机中,调节挤出机模头温度为200℃后收集挤出料并对其切料处理,收集得改性充油基体料颗粒;
S3、物料混合:将步骤S2制备的改性充油基体料与20kg制备例2制备的改性橡胶弹性体2混合,在高速混料机中,按3000r/min搅拌速度混合搅拌5min,收集得混合物料;
S4、挤出共混:将混合物料置于长径比52/1的强分散螺杆挤出机中,调节挤出温度为200℃,挤出共混料并经200目的金属筛网过滤,收集得过筛挤出共混料并水下切粒处理,收集得共混粒料,将共混粒料置于60℃下保温干燥8h,即可制备得所述抗内容物迁移的TPE垫片材料。
实施例2~3
实施例2~3:一种抗内容物迁移的TPE垫片材料,与实施例1的区别在于,其原料配比如表4所示。
表4 实施例1~3原料组分用量
Figure 220273DEST_PATH_IMAGE004
实施例4:一种抗内容物迁移的TPE垫片材料,与实施例2的区别在于,抗内容物迁移的TPE垫片材料中未添加白油,其他制备条件和参数设置均与实施例2相同。
实施例5~7:一种抗内容物迁移的TPE垫片材料,与实施例2的区别在于,其原料配比如表5所示。
表5 实施例5~7原料组分用量
Figure 357993DEST_PATH_IMAGE005
实施例8~17:一种抗内容物迁移的TPE垫片材料,与实施例6的区别在于,实施例中采用的含苯乙烯链段的嵌段共聚物种类如下表表6所示,其他制备条件和参数设置均与实施例6相同。
表6 实施例8~17改性橡胶弹性体种类
Figure 446297DEST_PATH_IMAGE006
实施例18~24一种抗内容物迁移的TPE垫片材料,与实施例17的区别在于,实施例中采用的改性橡胶弹性体种类如下表表7所示,其他制备条件和参数设置均与实施例17相同。
表7 实施例18~24改性橡胶弹性体种类
Figure 669468DEST_PATH_IMAGE007
实施例25:一种抗内容物迁移的TPE垫片材料,与实施例24的区别在于,抗内容物迁移的TPE垫片材料中还添加有20kg聚丙烯树脂颗粒,其他制备条件和参数设置均与实施例6相同。
实施例26:一种抗内容物迁移的TPE垫片材料,与实施例24的区别在于,抗内容物迁移的TPE垫片材料中还添加有25kg聚丙烯树脂颗粒,其他制备条件和参数设置均与实施例24相同。
实施例27:一种抗内容物迁移的TPE垫片材料,与实施例24的区别在于,抗内容物迁移的TPE垫片材料中还添加有30kg聚丙烯树脂颗粒,其他制备条件和参数设置均与实施例24相同。
实施例28:一种抗内容物迁移的TPE垫片材料,与实施例26的区别在于,抗内容物迁移的TPE垫片材料中还添加有5kg涤纶颗粒,其他制备条件和参数设置均与实施例26相同。
实施例29:一种抗内容物迁移的TPE垫片材料,与实施例26的区别在于,抗内容物迁移的TPE垫片材料中还添加有7kg涤纶颗粒,其他制备条件和参数设置均与实施例26相同。
实施例30:一种抗内容物迁移的TPE垫片材料,与实施例26的区别在于,抗内容物迁移的TPE垫片材料中还添加有10kg涤纶颗粒,其他制备条件和参数设置均与实施例26相同。
实施例31:一种抗内容物迁移的TPE垫片材料,与实施例29的区别在于,白油的添加方式为:将70℃的白油喷洒至3000r/min转速下的高速混合机中,所述喷洒的白油粒径为3μm,其他制备条件和参数设置均与实施例29相同。
实施例32:一种抗内容物迁移的TPE垫片材料,与实施例29的区别在于,白油的添加方式为:将70℃的白油喷洒至3000r/min转速下的高速混合机中,所述喷洒的白油粒径为7μm,其他制备条件和参数设置均与实施例29相同。
实施例33:一种抗内容物迁移的TPE垫片材料,与实施例29的区别在于,白油的添加方式为:将70℃的白油喷洒至3000r/min转速下的高速混合机中,所述喷洒的白油粒径为10μm,其他制备条件和参数设置均与实施例29相同。
对比例
对比例1:一种抗内容物迁移的TPE垫片材料,与实施例2的区别在于,抗内容物迁移的TPE垫片材料中未添加改性橡胶弹性体。
对比例2:一种抗内容物迁移的TPE垫片材料,与实施例2的区别在于,抗内容物迁移的TPE垫片材料中采用60kgEVA树脂代替实施例2中采用的改性橡胶弹性体。
对比例3:一种抗内容物迁移的TPE垫片材料,与实施例2的区别在于,抗内容物迁移的TPE垫片材料中采用60kg聚烯烃弹性体代替实施例2中采用的改性橡胶弹性体。
对比例4:一种抗内容物迁移的TPE垫片材料,与实施例2的区别在于,抗内容物迁移的TPE垫片材料中采用60kgTPX树脂代替实施例2中采用的改性橡胶弹性体。
对比例5:一种抗内容物迁移的TPE垫片材料,与实施例26的区别在于,抗内容物迁移的TPE垫片材料中采用25kg聚乙烯代替实施例26中采用的聚丙烯。
对比例6:一种抗内容物迁移的TPE垫片材料,与实施例29的区别在于,抗内容物迁移的TPE垫片材料中采用7kg芳纶颗粒代替实施例29中采用的涤纶颗粒。
性能检测试验
分别对实施例1~30和对比例1~6制备的抗内容物迁移的TPE垫片材料进行抗迁移性能检测。
检测方法/试验方法
(2) 按照GB4806.7-2016《食品安全国家标准 食品接触材料及制品迁移试验通则》要求,针对油脂类食品内容物,食物模拟物为乙醇和异辛烷,具体检测效果如表8所示。
使用条件:重复使用。
使用S/V:适配容器容量为0.28kg,密封装置与食品接触的面积为0.04dm2,密封装置和适配容器与食品接触的总面积为2.80dm2,具体检测结果如下表表8所示;
(2)试样的拉伸强度按GB/T 528-2009,采用GT-TCS-2000型电子拉力机进行测试,样品的拉伸速率为500mm/min,具体检测结果如下表表8所示:
表8样品迁移量及力学性能检测表
Figure 999955DEST_PATH_IMAGE008
Figure 726602DEST_PATH_IMAGE009
需要说明的是,在抗迁移性能检测中,当95%(v/v)乙醇迁移量或异辛烷迁移量大于10mg/dm2时,其抗迁移性能为不合格,从表8中可以看出,实施例1~30中的抗迁移性能不仅合格,且抗迁移性能比较优异,反之,对比例1~2的抗迁移性能严重超标,检测不合格,且对比例3~5中制备的垫片材料的抗迁移性能检测也均不合格。
结合上述结论并参考表8的性能检测对比可以发现:
(1)将实施例1~4为一组和实施例5~7为一组,两组方案对比并结合表8可以看出,实施例5~7的方案中的抗内容物迁移性和力学性能均优于实施例1~4的一组,所以结合方案可以看出,本申请技术方案通过进一步优化了各组分之间的比例关系,使含苯乙烯链段的嵌段共聚物和改性橡胶弹性体之间的混合比例更加适当,从而进一步改善了制备的TPE垫片材料的力学强度和抗内容物迁移性能。
(2)将实施例6和实施例8~17进行对比,结合表8数据可以发现,表8中实施例6中的迁移量和实施例8~12制备的TPE材料的迁移量相差不多,但是实施例12~17中的抗迁移性能明显提高,一方面说明本申请优选含有苯乙烯链段的嵌段共聚物均具有良好的抗内容物迁移性能,同时也说明本申请技术方案采用多组分材料共混的技术方案,能提高TPE材料的抗内容物迁移性能和力学强度。
(3)将实施例18~24结合表3来看,说明本申请技术方案选用多种聚烯烃弹性体进行混合改性的方案,结合不同材料之间的优点进行改性,能有效改善制备的TPE垫片材料的在内容物浸润下内容物会发生迁移现象。
(4)将实施例24和实施例25~27进行对比,由于实施例25~27的方案中还添加有聚丙烯颗粒,结合对比例6和表8中可以看出,实施例25~27制备的TPE材料的抗内容物迁移性能明显提高,说明本申请技术方案通过添加聚丙烯为改性材料进行改性处理,保护了含苯乙烯链段的嵌段共聚物免受外界的破坏,从而改善了制备的TPE热塑性弹性体在内容物材料的结构性能和力学强度。
(5)将实施例28~30制备的TPE材料和实施例26制备的TPE材料进行对比,同时结合对比例6和表8数据可以看出,本申请技术方案通过将涤纶添加至含苯乙烯链段的嵌段共聚物的基体材料内,提高了制备的TPE垫片材料的力学强度,改善其抗内容物迁移性能,还能提高TPE垫片材料的力学强度。
(6)将实施例30~33制备的TPE材料和实施例29制备的TPE材料进行对比,结合表8数据可以发现,本申请技术方案通过优化白油的添加方式和温度,提高了制备的TPE垫片材料的力学强度,改善其抗内容物迁移性能,还能提高TPE垫片材料的力学强度。
(7)将实施例2和对比例1~4进行对比,结合表8数据进一步说明本申请技术方案通过改性橡胶弹性体和含苯乙烯链段的嵌段共聚物小颗粒之间的形成的三维结构的交联网络,不仅提高了含苯乙烯链段的嵌段共聚物材料的力学强度和性能,还改善了最终制备的TPE垫片材料在内容物浸润下内容物会发生迁移现象;
在此基础上,着重关注对比例3技术方案,结合表8中拉伸强度的数据,说明本申请技术方案添加聚4-甲基戊烯-1至橡胶弹性体内部,提高其高温加工性能,从而在高温环境下制备的TPE垫片材料高温状态下不出现劣化现象,从而进一步改善了TPE垫片材料的抗内容物迁移性能和力学性能。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种抗内容物迁移的TPE垫片材料,其特征在于,所述抗内容物迁移的TPE垫片材料包括下列重量份物质制成:
含苯乙烯链段的嵌段共聚物5~40份;
白油0~10份;
改性橡胶弹性体20~100份;
所述改性橡胶弹性体为经聚4-甲基戊烯-1树脂共混改性的橡胶弹性体。
2.根据权利要求1所述的一种抗内容物迁移的TPE垫片材料,其特征在于,包括下列重量份物质制成:
含苯乙烯链段的嵌段共聚物20~40份
白油6~8份;
改性橡胶弹性体50~75份;
功能助剂0.05~0.2份;
所述聚4-甲基戊烯-1树脂和橡胶弹性体的共混比例为1:(6~8)。
3.根据权利要求1所述的一种抗内容物迁移的TPE垫片材料,其特征在于,所述含苯乙烯链段的嵌段共聚物包括SBS、SIS、SEP、SEPS、SEEPS和SEBS中的任意一种或多种的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种抗内容物迁移的TPE垫片材料,其特征在于,所述改性橡胶弹性体采用以下方案制成:
(1)基体制备:按质量比1:10:400~500,取促进剂和硬脂酸锌添加至橡胶弹性体中,搅拌混合并塑炼处理,收集塑炼基体胶;
(2)相容改性:将熔融聚4-甲基戊烯-1颗粒与塑炼基体胶搅拌混合并置于100~110℃转矩流变仪中,搅拌混合并保温硫化处理,收集硫化胶并开炼处理,静置停放后粉碎过200目筛,制备得改性橡胶弹性体。
5.根据权利要求1所述的一种抗内容物迁移的TPE垫片材料,其特征在于,所述橡胶弹性体为烯烃嵌段共聚物弹性体、丙烯基弹性体、聚烯烃弹性体或三元乙丙橡胶中多种的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种抗内容物迁移的TPE垫片材料,其特征在于,所述抗内容物迁移的TPE垫片材料还包括重量份为20~30份聚丙烯树脂颗粒。
7.根据权利要求1所述的一种抗内容物迁移的TPE垫片材料,其特征在于,所述抗内容物迁移的TPE垫片材料还包括重量份为5~15份涤纶颗粒。
8.一种如权利要求1~7任一项所述的抗内容物迁移的TPE垫片材料的制备方法,其特征在于,所述抗内容物迁移的TPE垫片材料的制备步骤包括:
S1、充油基体料制备:按配方将含苯乙烯链段的嵌段共聚物与白油混合,在室温下停放静置24h后,收集得充油基体料;
S2、改性充油基体料制备:按配方将功能助剂、涤纶颗粒与充油基体料混合并置于共混挤出装置中,挤出造粒,收集得改性充油基体料颗粒;
S3、物料混合:将改性充油基体料、改性橡胶弹性体和聚丙烯混合,在混料装置中混合搅拌5min,收集得混合物料;
S4、挤出共混:将混合物料置于挤出装置中,调节挤出温度为200℃,挤出共混料并经金属筛网过滤,收集得过筛挤出共混料并水下切粒处理,收集得共混粒料,将共混粒料置于60℃下保温干燥8h,即可制备得所述抗内容物迁移的TPE垫片材料。
9.根据权利要求6所述的一种抗内容物迁移的TPE垫片材料的制备方法,其特征在于,步骤S1所述白油的添加方式包括:
S11、按喷雾添加的方式,将70℃的白油喷洒至3000r/min转速下的高速混合机中,所述喷洒的白油粒径为3-10μm。
10.一种如权利要求1~7任一项所述的抗内容物迁移的TPE垫片材料的加工方法,其特征在于,包括注塑、挤出、模塑、滴塑及其他热塑性成型的加工方法。
CN202110555676.7A 2021-05-21 2021-05-21 一种抗内容物迁移的tpe垫片材料及其制备和加工方法 Pending CN113248857A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110555676.7A CN113248857A (zh) 2021-05-21 2021-05-21 一种抗内容物迁移的tpe垫片材料及其制备和加工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110555676.7A CN113248857A (zh) 2021-05-21 2021-05-21 一种抗内容物迁移的tpe垫片材料及其制备和加工方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113248857A true CN113248857A (zh) 2021-08-13

Family

ID=77183469

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110555676.7A Pending CN113248857A (zh) 2021-05-21 2021-05-21 一种抗内容物迁移的tpe垫片材料及其制备和加工方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113248857A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104610665A (zh) * 2015-01-27 2015-05-13 青岛科技大学 橡塑共混组合物、动态硫化热塑性弹性体及制备方法
CN105082553A (zh) * 2015-04-09 2015-11-25 中国商用飞机有限责任公司 改性聚甲基戊烯芯模材料的制备方法
CN105566924A (zh) * 2015-12-24 2016-05-11 广州合成材料研究院有限公司 一种耐磨sebs热塑性弹性体材料及其制备方法
CN109504103A (zh) * 2018-11-02 2019-03-22 浙江耀隆塑业有限公司 一种热塑性弹性体共混材料及其制备方法
CN110527236A (zh) * 2018-12-19 2019-12-03 上海凯波特种电缆料厂有限公司 一种无卤热塑性弹性体绝缘料及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104610665A (zh) * 2015-01-27 2015-05-13 青岛科技大学 橡塑共混组合物、动态硫化热塑性弹性体及制备方法
CN105082553A (zh) * 2015-04-09 2015-11-25 中国商用飞机有限责任公司 改性聚甲基戊烯芯模材料的制备方法
CN105566924A (zh) * 2015-12-24 2016-05-11 广州合成材料研究院有限公司 一种耐磨sebs热塑性弹性体材料及其制备方法
CN109504103A (zh) * 2018-11-02 2019-03-22 浙江耀隆塑业有限公司 一种热塑性弹性体共混材料及其制备方法
CN110527236A (zh) * 2018-12-19 2019-12-03 上海凯波特种电缆料厂有限公司 一种无卤热塑性弹性体绝缘料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107227027B (zh) 热塑性复合弹性体及其制备方法、用途
CN102993556B (zh) 聚丙烯复合物、其制备方法及其应用
CN101845193A (zh) 一种动态硫化的苯乙烯类热塑性弹性体及其制备方法
CN111607236B (zh) 一种高流动低光泽苯乙烯基热塑性弹性体材料及制备方法
NO874252L (no) Termoplastmateriale paa basis av polyolefin og en ethylen/alkylacrylat-elastomer med hoeyt ethyleninnhold.
CN106928626A (zh) 用于二次射粘的热塑性弹性体材料及其制备方法
CN103627090A (zh) 一种具有良好外观的聚丙烯复合材料及其制备方法
CN101775166A (zh) 一种高耐油性动态硫化热塑性弹性体材料及制备方法
CN110791031B (zh) 一种低硬度溴化丁基橡胶聚丙烯热塑性弹性体
CN114806190B (zh) 一种tpv材料组合物及其制备和应用
CN109957173A (zh) 低收缩耐刮擦汽车内饰专用聚丙烯复合材料及制备方法
CN106928624B (zh) 一种基于挤出机工艺的核壳尼龙增韧剂及制备方法和应用
CN106084736A (zh) 一种食品接触级耐高温热塑性弹性体及其制备方法
CN113248857A (zh) 一种抗内容物迁移的tpe垫片材料及其制备和加工方法
CN107964173A (zh) 一种超低气味的epdm硫化热塑性弹性体及其制备方法
CN102295797B (zh) 一种无卤阻燃聚烯烃材料及其制备方法和应用
CN105199239B (zh) 一种改性聚丙烯材料及其制备方法
CN114573955A (zh) 一种动态硫化tpee组合物其制备方法和应用
CN107880471A (zh) 一种高拉伸性能sebs改性材料及其制备方法
CN110628202B (zh) 高介电常数聚苯醚/聚酰胺66组合物及其制备方法
CN110804217A (zh) 一种高填充淀粉母粒及其制备方法
CN114685901B (zh) 一种交联反应型无卤阻燃tpv材料
CN112759816A (zh) 制无卤阻燃乙烯辛烯共聚物/聚乳酸热塑性弹性体的组合物、弹性体及其制备方法和应用
CN113929998B (zh) 滚塑用聚烯烃组合物、滚塑用聚烯烃粉末及其制备方法和应用
CN112679873B (zh) 一种耐热耐压pvc管材组合物及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination