CN116426062A - 一种雾面无卤弹性复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种雾面无卤弹性复合材料及其制备方法和应用，所述雾面无卤弹性复合材料，制备原料包括：聚烯烃弹性体10wt％～50wt％；EPDM弹性体10wt％～50wt％；苯乙烯类弹性体5wt％～20wt％；SEBS‑g‑MAH相容剂1wt％‑5wt％；填料5wt％～30wt％；助剂1wt％～5wt％。本发明的雾面无卤弹性复合材料具有拉伸性能好、耐光热老化性能好、撕裂强度高、耐刮擦等性能，并满足雾面表观要求。本发明的材料综合性能优异，制备工艺简单，值得推广应用，适合于用作汽车软质配件的弹性体材料。
Description
技术领域
本发明涉及高分子技术领域，特别涉及一种雾面无卤弹性复合材料及其制备方法和应用。
背景技术
目前汽车软质配件的无卤弹性体材料一般采用TPU、TPE等材料进行制作，硬度要求在75～85A，表观以雾面为主。TPU材料的耐刮性能和弹性好，但其耐光热老化和耐水解性能差，容易出现老化裂解和粉化的情况。而TPU材料表面光亮，难以满足雾面要求。TPE材料是SEBS、白油、聚丙烯为基础成分的混合物，虽表观为半雾面，但材料的拉伸强度和撕裂强度低，耐刮擦性能差，同样容易出现撕裂和刮伤问题。
综合现有材料的情况，改善汽车软质配件弹性体材料的性能，具备拉伸性能好，耐光热老化、撕裂强度高、耐刮擦以及表观雾面的技术要求，成为了本行业工作关注的热点问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的上述技术问题之一，满足汽车软质配件弹性体材料的要求。本发明的目的在于提供一种雾面无卤弹性复合材料及其制备方法和应用。该雾面无卤弹性复合材料具有优异拉伸性能，耐光热老化、撕裂强度高和耐刮擦的性能。
为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：
一种雾面无卤弹性复合材料，制备原料包括：
在本发明的一些实施方式中，所述雾面无卤弹性复合材料，制备原料包括：
在本发明的一些实施方式中，所述聚烯烃弹性体包括乙烯与丙烯的共聚物、乙烯和己烯的共聚物、乙烯与辛烯共聚物中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中，所述聚烯烃弹性体在190℃、2.16kg测试条件下的熔融指数为20g/10min～40g/10min。本发明中，聚烯烃弹性体选用流动性好的弹性体材料，在汽车软质配件注塑时，可以获取到良好的外观效果，避免水纹、发白、缺胶等现象的产生。
在本发明的一些实施方式中，所述EPDM弹性体为乙烯、丙烯以及非共轭二烯烃的三元共聚物，属于乙丙橡胶的一种。本发明中，EPDM弹性体与聚烯烃弹性体的相容性好，并具有优越的耐氧化、耐光热老化能力，并能够降低产品的硬度。
在本发明的一些实施方式中，所述EPDM弹性体的乙烯质量含量为40％～70％。
在本发明的一些实施方式中，所述苯乙烯类弹性体包括SEBS、SEPS、SIS、SBS、SOE中的至少一种。本发明中，苯乙烯类弹性体与聚烯烃弹性体、EPDM弹性体的相容性较好，可以提高产品的弹性，同时让产品表面具有雾面效果。
在本发明的一些实施方式中，所述苯乙烯类弹性体为SEBS，所述SEBS的苯乙烯含量为25％～35％。
在本发明的一些实施方式中，所述SEBS-g-MAH相容剂包括马来酸酐接枝SEBS。本发明中，SEBS-g-MAH相容剂促使苯乙烯类弹性体与聚烯烃弹性体、EPDM弹性体更好的融合，提高产品的拉伸性能。
在本发明的一些实施方式中，所述SEBS-g-MAH相容剂的接枝率为0.5％～1.5％。
在本发明的一些实施方式中，所述填料包括碳酸钙、氢氧化镁、滑石粉、硅灰石、高岭土、硫酸钡、氧化镁、氧化铝中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中，所述填料包括碳酸钙、氢氧化镁、滑石粉中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中，所述助剂包括润滑剂、抗氧剂、光稳定剂、着色剂中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中，所述润滑剂包括硅酮母粒、脂肪酸酰胺、硬脂酸盐、芥酸酰胺、乙撑双硬脂酸酰胺、季戊四醇硬脂酸酯、聚乙烯蜡中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中，所述抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中，所述抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂混合组成的复配物，如可选自抗氧剂B215。
在本发明的一些实施方式中，所述光稳定剂包括二苯甲酮类、苯并三唑类、水杨酸酯类、三嗪类、丙烯腈衍生物类、受阻胺类光稳定剂中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中，所述光稳定剂包括UV-329、UV-531、UV-622、UV-770、UV-944、V9900中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中，所述光稳定剂包括UV-531、UV-329和UV-622以质量比2：2：1组成的复配光稳定剂。
在本发明的一些实施方式中，所述着色剂包括钛白粉、炭黑、色粉中的至少一种。
根据本发明的第二个方面，提出了一种所述的雾面无卤弹性复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：按照上述的组成称取原料，混合，得到混合料；
S2：将混合料加入到双螺杆挤出机中，挤出，造粒，得到雾面无卤弹性复合材料。
在本发明的一些实施方式中，所述双螺杆挤出机的工艺条件如下：双螺杆挤出机的长径比为(48～56)：1；最高工作温度不高于200℃；主机转速为220r/min～360r/min。
在本发明的一些实施方式中，所述双螺杆挤出机的工艺条件如下：双螺杆挤出机的长径比为52：1；工作温度为180℃～200℃；主机转速为280r/min～320r/min。
根据本发明的第三个方面，提出了一种汽车软质配件，包括所述的雾面无卤弹性复合材料。
在本发明的一些实施方式中，所述汽车软质配件包括储物盒胶垫、皮纹装饰包胶、车轮气坝、挡泥板、脚垫的任意一种。
本发明的有益效果是：
本发明的雾面无卤弹性复合材料具有拉伸性能好、耐光热老化性能好、撕裂强度高、耐刮擦等性能，并满足雾面表观要求。本发明的材料综合性能优异，制备工艺简单，值得推广应用，适合于用作汽车软质配件的弹性体材料，如储物盒胶垫、皮纹装饰包胶、车轮气坝、挡泥板、脚垫等。相对于现用的TPU和TPE材料具有明显优势。
具体实施方式
以下通过具体的实施例对本发明的内容作进一步详细的说明。实施例和对比例中所用的原料、试剂或装置如无特殊说明，均可从常规商业途径得到，或者可以通过现有技术方法得到。除非特别说明，试验或测试方法均为本领域的常规方法。
实施例与对比例
发明实施例1～4和对比例1～5中采用的原材料如表1所示。
表1
实施例1～4和对比例1～5的配方组分(质量百分比)如表2所示。
表2
表2中的实施例1～4和对比例1～4的制备方法如下：
a)按配方组分称取各原材料；
b)将所有原材料进行混合均匀，得到混合料；
c)混合料加入到双螺杆挤出机挤出、造粒，得到实施例1～4和对比例1～4的材料。
其中，双螺杆挤出机的长径比是52:1。双螺杆挤出机的各温区设定温度为：150℃，180℃，200℃，200℃，200℃，200℃，195℃，195℃，190℃，190℃，185℃，180℃。主机转速300r/min。
表2中的对比例5的制备方法如下：
a)按配方组分称取各原材料；
b)将SEBS和白油进行搅拌混合后，再加入其它成分混合得到混合料；
c)将混合料倒入双螺杆挤出机挤出、造粒，得到实施例5的材料。
其中，双螺杆挤出机的长径比是52:1。双螺杆挤出机的各温区设定温度为：150℃，180℃，200℃，200℃，200℃，200℃，195℃，195℃，190℃，190℃，185℃，180℃。主机转速300r/min。
实施例1～4所制得的雾面无卤弹性复合材料均可以作为一种汽车软质配件用弹性体材料，以下再进一步具体说明。
实施例1
实施例1的雾面无卤弹性复合材料原料组成如表2所示。其中，聚烯烃弹性体为POE8401，熔融指数为30g/10min。EPDM弹性体为EPDM 2060M，乙烯含量49.2％。苯乙烯类弹性体为SEBS 6153。SEBS-g-MAH相容剂为KT-25。碳酸钙为JY-2800。润滑剂为BN500。抗氧剂为B215，由受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂复配而成。光稳定剂为UV-531、UV-329和UV-622以质量比2：2：1复配而成。着色剂为M717。
实施例2
实施例2与实施例1区别在于POE为22％，EPDM为40％。本例通过降低POE含量，提高EPDM含量，可降低产品硬度，适合不同车型和部件的硬度需求。本例其它成分质量百分比见表2。
实施例3
实施例3与实施例1区别在于POE为40％，EPDM为22％。本例通过提高POE含量，降低EPDM含量，可提高产品硬度，适合不同车型和部件的硬度需求。本例其它成分质量百分比见表2。
实施例4
实施例4与实施例1区别在于POE为30％，EPDM为27％，SEBS为20％。本例通过增加SEBS的添加量，描述材料的性能和雾面情况。本例其它成分质量百分比见表2。
对比例1
对比例1与实施例1区别在于不添加SEBS-g-MAH相容剂。SEBS为20％。对比不增加SEBS-g-MAH相容剂的情况。本例其它成分质量百分比见表2。
对比例2
对比例2与实施例1区别在于不添加SEBS，POE为40％，EPDM为37％。对比不添加SEBS的情况。本例其它成分质量百分比见表2。
对比例3
对比例3与实施例1区别在于不添加EPDM，POE为62％。对比不添加EPDM的情况。本例其它成分质量百分比见表2。
对比例4
对比例4与实施例1区别在于不添加POE、EPDM、SEBS、SEBS-g-MAH相容剂。TPU为82％。对比TPU材料在同硬度下的性能情况。本例其它成分质量百分比见表2。
对比例5
对比例5与实施例1区别在于不添加POE、EPDM，SEBS为25％。白油为27％。PP为25％。对比TPE材料在同硬度下的性能情况。本例其它成分质量百分比见表2。
试验例
本试验例对实施例1～4和对比例1～5制备所得的弹性体材料的性能测试，结果如表3所示。
表3
通过表3中的测试结果可知，本发明实施例所制得的雾面无卤弹性复合材料，其硬度在75～85A，可以满足汽车软质配件对弹性体材料的要求，具备了拉伸性能好、耐光热老化、撕裂强度高、耐刮擦等性能要求，并具有雾面表观效果。在对比例1中，可以看出SEBS-g-MAH相容剂的作用。在对比例2中，可以看出苯乙烯类弹性体材料在配方中对表观的雾面效果作用。在对比例3中，可以看出EPDM弹性体材料可以让材料在低硬度的情况下，保持优异的性能。在对比例4～5中，TPU和TPE材料无法达到本发明实施例中的相关性能要求。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种雾面无卤弹性复合材料，其特征在于：制备原料包括：
2.根据权利要求1所述的雾面无卤弹性复合材料，其特征在于：所述雾面无卤弹性复合材料，制备原料包括：
3.根据权利要求1或2所述的雾面无卤弹性复合材料，其特征在于：所述聚烯烃弹性体包括乙烯与丙烯的共聚物、乙烯和己烯的共聚物、乙烯与辛烯共聚物中的至少一种。
4.根据权利要求1或2所述的雾面无卤弹性复合材料，其特征在于：所述EPDM弹性体的乙烯质量含量为40％～70％。
5.根据权利要求1或2所述的雾面无卤弹性复合材料，其特征在于：所述苯乙烯类弹性体包括SEBS、SEPS、SIS、SBS、SOE中的至少一种。
6.根据权利要求1或2所述的雾面无卤弹性复合材料，其特征在于：所述SEBS-g-MAH相容剂包括马来酸酐接枝SEBS。
7.根据权利要求1或2所述的雾面无卤弹性复合材料，其特征在于：所述填料包括碳酸钙、氢氧化镁、滑石粉、硅灰石、高岭土、硫酸钡、氧化镁、氧化铝中的至少一种。
8.一种如权利要求1～7任一项所述的雾面无卤弹性复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：按照如权利要求1～7任一项所述的组成称取原料，混合，得到混合料；
S2：将混合料加入到双螺杆挤出机中，挤出，造粒，得到雾面无卤弹性复合材料。
9.一种汽车软质配件，其特征在于：包括如权利要求1～7任一项所述的雾面无卤弹性复合材料。
10.根据权利要求9所述的汽车软质配件，其特征在于：所述汽车软质配件包括储物盒胶垫、皮纹装饰包胶、车轮气坝、挡泥板、脚垫的任意一种。
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