CN114410050A - 一种爽滑弹性体材料、制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种爽滑弹性体材料、制备方法及应用，爽滑弹性体材料包括以下重量份的原料：氢化苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物100份、苯乙烯‑丁二烯‑丁烯‑苯乙烯嵌段共聚物80‑120份、石蜡油50‑100份、聚丙烯10‑25份、有机硅油20‑50份、硅球微粉10‑20份、抗氧剂0.1‑0.5份、光稳定剂0.1‑0.5份、交联剂1‑3份，本发明克服了现有技术的不足，制备的爽滑弹性体材料加工的TPE拉力片或拉力管产品具有硅胶质感，弹性好，提高了产品的耐污性能，且产品表面的摩擦系数得到了大幅降低，表面不易沾灰。
Description
技术领域
本发明涉及爽滑弹性体材料技术领域，具体属于一种爽滑弹性体材料、制备方法及应用。
背景技术
当前市场所出售的拉力片、拉力管等弹性健身产品的材质主要是天然乳胶或者合成乳胶。但乳胶产品，成本高，成型加工工艺复杂，生产期间对环境污染大，产品后期不可回收。而热塑性弹性体(TPE)是一种具有橡胶的高弹性、高强度、高回弹性，又具有可塑加工特征的材料。TPE具有环保无毒安全，硬度范围广，有着优良的着色性，触感柔软，耐候性，抗疲劳性和耐温性，加工性能优越，无需硫化等诸多优点，因此，作为一种新型的多功能环保材料，具有非常广阔的应用市场。
在现有技术中，TPE材料一般以热塑性塑料聚丙烯(PP)、热塑性弹性体氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物充油以及合适的填料为原料制备得到。产品的硅胶质感和耐污性能不足，无法满足使用需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种爽滑弹性体材料、制备方法及应用，克服了现有技术的不足。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：
一种爽滑弹性体材料，包括以下重量份的原料：氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物混合料100份、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物80-120份、石蜡油50-100份、聚丙烯10-25份、有机硅油20-50份、硅球微粉10-20份、抗氧剂0.1-0.5份、光稳定剂0.1-0.5份、交联剂1-3份。
其中，所述石蜡油分子量为300-1000。
其中，所述有机硅油为分子量5000-50000的氨基硅油。
其中，硅球微粉的表面具有丙烯酸基团，且硅粉微球的粒径为10-50um。
其中，所述氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物混合料由分子量为25-35万与分子量为6-12万的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物按质量比1-2:2-1组成。
其中，光稳定剂为受阻胺类光稳定剂。
其中，交联剂为过氧化物类交联剂。
其中，所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168中的至少一种。
其中，所述苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中含有不饱和双键，氢化度为50％-80％。
爽滑弹性体材料的制备方法包括以下步骤：
S1，将氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与石蜡油按质量比混合均匀，经充分混合后，加入聚丙烯和有机硅油，送入双螺杆挤出机，加热至170-220℃，经接枝反应后，得到接枝料；
S2，向接枝料内加入硅球微粉、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、抗氧剂、光稳定剂、交联剂，继续在170-220℃下通过双螺杆进行动态交联，然后经双螺杆挤出机挤出造粒，得到爽滑弹性体材料。
其中，将爽滑弹性体材料在150℃-190℃下经单螺杆挤出机挤出TPE拉力片或拉力管产品。
本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：
本发明通过使用苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、有机硅油和硅球微粉对氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物进行添加改性，在有机硅对氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的接枝作用下，使制备的爽滑弹性体材料加工的TPE拉力片或拉力管产品具有硅胶质感，弹性好，而加入的苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物能够在双螺杆共挤过程中进行动态交联，形成网状橡胶微结构，同时在微粉的作用下，提高了产品的耐污性能，且产品表面的摩擦系数得到了大幅降低，表面不易沾灰。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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做出创造性劳动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。
本发明使用的分子量为25-35万的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物来源于美国科腾公司、分子量为6-12万的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物来源于日本旭化成公司；苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物来源于日本旭化成公司，氢化度为50％-80％；聚丙烯采用挤出级聚丙烯；石蜡油来源于河北欧嘉润滑油有限公司，分子量为300-1000；硅球微粉来源于美国MSE公司。
实施例1
将分子量为25-35万与分子量为6-12万的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与按质量比1:2混合均匀制备氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物混合料，然后将氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物混合料100kg与分子量为300-1000的石蜡油50kg按质量比混合均匀，经充分混合吸油后，加入聚丙烯10kg和分子量5000-50000的氨基硅油20kg，送入双螺杆挤出机，加热至170℃，经接枝反应后，得到接枝料；
向接枝料内加入硅球微粉10kg(硅球微粉的表面具有丙烯酸基团，且硅粉微球的粒径为10-50um)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物80kg(该苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的氢化度为50％-80％，内部含有不饱和双键)、抗氧剂168 0.1kg、光稳定剂5411 0.1kg、交联剂过氧化二异丙苯1kg，继续在170℃下通过双螺杆进行动态交联，然后经双螺杆挤出机挤出造粒，得到爽滑弹性体材料。该爽滑弹性体材料的性能测试数据如下表所示：
将爽滑弹性体材料在160℃-210℃下经单螺杆挤出机挤出TPE拉力片产品。
实施例2
将分子量为25-35万与分子量为6-12万的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与按质量比2:1混合均匀制备氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物混合料，然后将氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物混合料100kg与分子量为300-1000的石蜡油100kg按质量比混合均匀，经充分混合吸油后，加入聚丙烯25kg和分子量5000-50000的氨基硅油50kg，送入双螺杆挤出机，加热至220℃，经接枝反应后，得到接枝料；
向接枝料内加入硅球微粉20kg(硅球微粉的表面具有丙烯酸基团，且硅粉微球的粒径为10-50um)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物120kg(该苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的氢化度为50％-80％，内部含有不饱和双键)、抗氧剂1010 0.5kg、光稳定剂944 0.5kg、交联剂BIBP 3kg，继续在220℃下通过双螺杆进行动态交联，然后经双螺杆挤出机挤出造粒，得到爽滑弹性体材料。该爽滑弹性体材料的性能测试数据如下表所示：
将爽滑弹性体材料在190℃下经单螺杆挤出机挤出TPE拉力管产品。
实施例3
将分子量为25-35万与分子量为6-12万的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与按质量比1:1混合均匀制备氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物混合料，然后将氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物混合料100kg与分子量为300-1000的石蜡油80kg按质量比混合均匀，经充分混合吸油后，加入聚丙烯20kg和分子量5000-50000的氨基硅油40kg，送入双螺杆挤出机，加热至200℃，经接枝反应后，得到接枝料；
向接枝料内加入硅球微粉15kg(硅球微粉的表面具有丙烯酸基团，且硅粉微球的粒径为10-50um)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物100kg(该苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的氢化度为50％-80％，内部含有不饱和双键)、抗氧剂1010 0.4kg、光稳定剂5411 0.3kg、交联剂过氧化二异丙苯2kg，继续在200℃下通过双螺杆进行动态交联，然后经双螺杆挤出机挤出造粒，得到爽滑弹性体材料。该爽滑弹性体材料的性能测试数据如下表所示：
将爽滑弹性体材料在170℃下经单螺杆挤出机挤出TPE拉力片产品。
对比例1
与实施例3的区别在于，将氨基硅油替换为等质量的甲基硅油，得到的该爽滑弹性体材料的硬度为31A，摩擦系数为0.33，断裂伸长率为540％。
对比例2
与实施例3的区别在于，硅球微粉的表面无丙烯酸基团，得到的该爽滑弹性体材料的硬度为38A，摩擦系数为0.27，断裂伸长率为508％。
对比例3
与实施例3的区别在于，苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的加入量为0，得到的该爽滑弹性体材料的硬度为34A，摩擦系数为0.23，断裂伸长率为576％。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种爽滑弹性体材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物100份、苯乙烯-丁二烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物80-120份、石蜡油50-100份、聚丙烯10-25份、有机硅油20-50份、硅球微粉10-20份、抗氧剂0.1-0.5份、光稳定剂0.1-0.5份、交联剂1-3份。
2.根据权利要求1所述的爽滑弹性体材料，其特征在于，所述石蜡油分子量为300-1000。
3.根据权利要求1所述的爽滑弹性体材料，其特征在于，所述有机硅油为分子量5000-50000的氨基硅油。
4.根据权利要求1所述的爽滑弹性体材料，其特征在于，硅球微粉的表面具有丙烯酸基团，且硅粉微球的粒径为10-50um。
5.根据权利要求1所述的爽滑弹性体材料，其特征在于，所述氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物混合料由分子量为25-35万与分子量为6-12万的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物按质量比1-2:2-1组成。
6.根据权利要求1所述的爽滑弹性体材料，其特征在于，所述苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中含有不饱和双键，氢化度为50％-80％。
7.制备权利要求1所述的爽滑弹性体材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，将氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与石蜡油按质量比混合均匀，经充分混合后，加入聚丙烯和有机硅油，送入双螺杆挤出机，加热至170-220℃，经接枝反应后，得到接枝料；
S2，向接枝料内加入硅球微粉、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、抗氧剂、光稳定剂、交联剂，继续在170-220℃下通过双螺杆进行动态交联，然后经双螺杆挤出机挤出造粒，得到爽滑弹性体材料。
8.根据权利要求7所述的爽滑弹性体材料，其特征在于，用于制备拉力管。
9.根据权利要求7所述的爽滑弹性体材料，其特征在于，用于制备拉力片。
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- 2021-12-28 CN CN202111627770.5A patent/CN114410050A/zh active Pending
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