專利名稱：一種熱塑性彈性體及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱塑性彈性體。
背景技術(shù)：
熱塑性彈性體(TPE，ThermoplasticElastomer)，又稱熱塑性橡膠(TPE, Thermoplastic Rubber)，是新型彈性體，它經(jīng)歷了四個發(fā)展階段(1985 1967，1968 1977，1989 今)，取得了長期發(fā)展，涌現(xiàn)出許多工業(yè)化產(chǎn)品，成為與傳統(tǒng)硫化橡膠強(qiáng)有力 的競爭對手。近年來我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，帶動了汽車、建筑、電線電纜、消費(fèi)品等行業(yè)的發(fā) 展，熱塑性彈性體產(chǎn)品的市場需求也在不斷增長。隨著熱塑性彈性體被列為國家“863計 劃”、支撐項目，市場發(fā)展前景越來越廣闊。熱塑性彈性體(TPE)材料具有可回收、重量輕、回彈性高、觸感優(yōu)良的優(yōu)勢，因而 被越來越多地應(yīng)用于高端的電動工具，電子電器，電線電纜，儀器儀表，醫(yī)療器械以及其它 領(lǐng)域。熱塑性彈性體(TPE)材料被應(yīng)用于包覆成型在日常生活中隨處可見，建筑工具類如 打釘機(jī)、電鉆等；日常生活用具類如吸塵器、牙刷、剪刀把手等；廚房用具類如洗碗機(jī)、冰箱 密封條等；體育用品類如球具把手、游泳密封鏡等；日常消費(fèi)品如鞋子、自行車把手等等。 由于熱塑性彈性體(TPE)材料應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，自上世紀(jì)90年代以來，熱塑性彈性體 (TPE)材料一直以高速度增長，并且隨著軟質(zhì)PVC市場的萎縮，熱塑性彈性體(TPE)材料前 景更被市場看好。目前，市場上主要的熱塑性彈性體(TPE)材料，大部分是由美國GLS、山都平、 Polyone和德國膠寶等國際公司生產(chǎn)制造，反觀國內(nèi)，盡管國內(nèi)生產(chǎn)熱塑性彈性體(TPE)材 料的廠家有很多，但大多都集中于中低端TPE市場的開發(fā)，在高端如ΡΑ、Ρ0Μ包覆成型用TPE 和更高端的TPV、TPSiv等，國內(nèi)涉足的企業(yè)還是比較少。本發(fā)明一方面對充油氫化苯乙烯類樹脂、強(qiáng)極性的聚合物樹脂、高效相容劑、高效 耐候劑及各種加工助劑的設(shè)計及優(yōu)化，另一方面通過研究螺桿類型、長徑比等后自主開發(fā) 了特殊的螺紋元件及其組合以及各種配套設(shè)備，形成獨(dú)特的熱塑性彈性體(TPE)材料專用 雙螺桿擠出機(jī)組，和普通雙螺桿擠出機(jī)相比，此改進(jìn)機(jī)組兼顧了氫化苯乙烯類樹脂的在線 充油連續(xù)性和塑料橡膠兩相的均化相容性，制備實現(xiàn)熱塑性彈性體(TPE)材料包覆使用性 能與加工性能間的綜合平衡，并且用一種熱塑性彈性體(TPE)材料通過調(diào)整工藝參數(shù)來實 現(xiàn)對ABS、PC/ABS、PC、POM、PBT等不同樹脂基體的包覆成型，部分程度上提升了我國熱塑性 彈性體(TPE)材料的技術(shù)水平。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于從根本上解決包覆用途熱塑性彈性體(TPE)材料包覆使用性 能難以同時兼顧ABS、PC/ABS、PC、POM、PBT等不同基體的問題，在物理機(jī)械性能優(yōu)異的前提 下，提高產(chǎn)品流動性、耐候性等性能。制備出一種能對ABS、PC/ABS、PC、POM、PBT等不同樹 脂基體材料同時包覆的熱塑性彈性體。
本發(fā)明的另一目的是提供上述熱塑性彈性體的制備方法。本發(fā)明的熱塑性彈性體，包括如下重量份數(shù)的組分充油氫化苯乙烯類樹脂 20-70份強(qiáng)極性的聚合物樹脂20-80份相容劑6-25份加工助劑1-19份耐候劑1-4份。在上述熱塑性彈性體中，還可以添加其他助劑1-8份。在上述熱塑性彈性體中，所述的充油氫化苯乙烯類樹脂是由具備不同流動性的氫 化苯乙烯樹脂混合而成，其中高流動性的氫化苯乙烯樹脂是由分子量為10-25萬的氫化苯 乙烯樹脂構(gòu)成，并且高流動的氫化苯乙烯樹脂占30-65重量％。在上述熱塑性彈性體中，所述的強(qiáng)極性的聚合物樹脂是指與ABS、PC/ABS、PC、POM、 PBT樹脂親和性較好的聚合物樹脂。在上述熱塑性彈性體中，所述的相容劑優(yōu)選為馬來酸酐接枝苯乙烯類樹脂，如 SEBS-MAH、SBS-MAH 等。在上述熱塑性彈性體中，所述的耐候劑為UV-P為基礎(chǔ)的耐候體系。在上述熱塑性彈性體中，所述的加工助劑優(yōu)選為礦物油類、改性硅樹脂、□-甲基 苯乙烯低聚物或芥酸酰氨。上述熱塑性彈性體的制備方法，包括如下兩個步驟(1)依次添加充油氫化苯乙烯類樹脂、相容劑、強(qiáng)極性的聚合物樹脂、加工助劑、耐 候劑、其他助劑，40-80°C條件下在高速混合機(jī)里進(jìn)行7-lOmin的混合。(2)將上述的混合材料通過異向雙螺桿擠出機(jī)混合，造粒。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明的熱塑性彈性體是由相容性好的高流動性特點的充油氫化苯乙烯類復(fù)合 樹脂和具備強(qiáng)極性的聚合物復(fù)合樹脂共混而成。眾所周知，共混材料力學(xué)性能的好壞，很 大程度上取決于共混體系的相容性。如果共混體系兩相間不相容，相之間的大分子相互之 間完全排斥，各聚合物組分獨(dú)自聚集在一起，形成相分離結(jié)構(gòu)，勢必在材料內(nèi)部留下薄弱部 分，材料的力學(xué)性能必定變差。如果共混體系完全相容，兩種大分子實現(xiàn)分子級分散，其性 能也只能是兩組分的簡單加和，而沒有很大改進(jìn)。這兩種極端情況，即兩相完全不相容或完 全相容，對一個共混體系來說，都不夠理想，難于達(dá)到改進(jìn)的目的。我們所希望的共混體系， 是介于完全相容和不相容之間，即半相容狀態(tài)(或稱部分相容)，使共混體系在保證形成橡 膠增韌分散相的同時，兩相之間又有良好的粘結(jié)力。因此，包覆成型用的TPE材料是否具有 使用價值，兩相間的相容性是首要因素。本發(fā)明通過測試TPE材料的力學(xué)性能、熔接線強(qiáng)度 等宏觀手段以及DSC、SEM形貌照片等微觀手段，表明選定的相容劑既與充油氫化苯乙烯類 有良好的相容性，又與強(qiáng)極性的聚合物復(fù)合樹脂有良好的相容性，從而促使大分子鏈段的 相互滲透和擴(kuò)散，提高相界面之間的粘結(jié)力。其次通過對耐候體系的研究開發(fā)，賦予TPE材料較好的耐候性能。本發(fā)明通過強(qiáng) 極性的聚合物復(fù)合樹脂種類和用量的研究，選配與體系相容性好的UV-P為基礎(chǔ)的耐候體 系，可實現(xiàn)氙燈測試1000個小時，AE(IOOOh)依然小于2，并且所開發(fā)產(chǎn)品制品已經(jīng)在非洲
4市場有使用。再次，由于TPE材料是對材料粘性和彈性要求較高的共混體系，因此TPE材料的流 動性在TPE材料開發(fā)中是個無法回避的問題點。本發(fā)明研究改善TPE材料的流動性，選用 了最有效的加工助劑礦物油類、有機(jī)改性硅樹脂和α -甲基苯乙烯低聚物等。本發(fā)明通過充油氫化苯乙烯類樹脂、強(qiáng)極性的聚合物樹脂、高效相容劑、高效耐候 劑及各種加工助劑的篩選和搭配，在滿足TPE材料使用性能基礎(chǔ)上，獲得理想的加工流動 性，完全可以薄壁制件的成型。所生產(chǎn)的FLEXB0ND系列產(chǎn)品具有①多包覆用途，不同的加 工條件下可實現(xiàn)對ABS、PC/ABS、PC、POM、PBT的包覆成型；②優(yōu)異的物理機(jī)械性能；③耐候 性能好，能滿足產(chǎn)品存儲和使用中的要求；④材料流動性好，易成型，可滿足精密成型要求； ⑤符合環(huán)保要求。
具體實施例方式實施例1 (FLEXB0ND-1026BFENC001 產(chǎn)品的制備)取SEBS 樹脂 40 份，TPU 樹脂 45 份，SEBS-MAH 12 份，SMA 5 份，UV-P2 份，其他助 劑2份。然后依次添加SEBS樹脂、SEBS-MAH、TPU樹脂、SMA、UV-P、其他助劑，50°C條件下在 高速混合機(jī)里進(jìn)行IOmin的混合，而后通過異向雙螺桿擠出機(jī)造粒。所得到的材料所得性 能如表1所示。表1 FLEXB0ND-1026BFE NC001 產(chǎn)品性能
權(quán)利要求
一種熱塑性彈性體，其特征在于包括如下重量份數(shù)的組分充油氫化苯乙烯類樹脂 20 70份強(qiáng)極性的聚合物樹脂 20 80份相容劑 6 25份加工助劑 1 19份耐候劑 1 4份。
2.如權(quán)利要求1所述的熱塑性彈性體，其特征在于，還含有其他助劑1-8份。
3.如權(quán)利要求1所述的熱塑性彈性體，其特征在于，所述的充油氫化苯乙烯類樹脂是 由具備不同流動性的氫化苯乙烯樹脂混合而成，其中高流動性的氫化苯乙烯樹脂是由分子 量為10-25萬的氫化苯乙烯樹脂構(gòu)成，并且高流動的氫化苯乙烯樹脂占30-65重量％。
4.如權(quán)利要求1所述的熱塑性彈性體，其特征在于，所述的強(qiáng)極性的聚合物樹脂是指 與ABS、PC/ABS、PC、POM、PBT樹脂親和性較好的聚合物樹脂。
5.如權(quán)利要求1所述的熱塑性彈性體，其特征在于，所述的相容劑為馬來酸酐接枝苯 乙烯類樹脂。
6.如權(quán)利要求1所述的熱塑性彈性體，其特征在于，所述的耐候劑為UV-P為基礎(chǔ)的耐 候體系。
7.如權(quán)利要求1所述的熱塑性彈性體，其特征在于，所述的加工助劑為礦物油類、改性 硅樹脂、口-甲基苯乙烯低聚物或芥酸酰氨。
8.權(quán)利要求1所述熱塑性彈性體的制備方法，其特征在于包含如下步驟(1)依次添加充油氫化苯乙烯類樹脂、相容劑、強(qiáng)極性的聚合物樹脂、加工助劑、耐候 劑、其他助劑，40-80°C條件下在高速混合機(jī)里進(jìn)行7-lOmin的混合。(2)將上述的混合材料通過異向雙螺桿擠出機(jī)混合，造粒。
全文摘要
一種熱塑性彈性體及其制備方法，包括如下重量份數(shù)的組分充油氫化苯乙烯類樹脂20-70份，強(qiáng)極性的聚合物樹脂20-80份，相容劑6-25份，加工助劑1-19份，耐候劑1-4份。本發(fā)明通過充油氫化苯乙烯類樹脂、強(qiáng)極性的聚合物樹脂、高效相容劑、高效耐候劑及各種加工助劑的篩選和搭配，在滿足TPE材料使用性能基礎(chǔ)上，獲得理想的加工流動性，完全可以薄壁制件的成型。所生產(chǎn)的FLEXBOND系列產(chǎn)品具有①多包覆用途，不同的加工條件下可實現(xiàn)對ABS、PC/ABS、PC、POM、PBT的包覆成型；②優(yōu)異的物理機(jī)械性能；③耐候性能好，能滿足產(chǎn)品存儲和使用中的要求；④材料流動性好，易成型，可滿足精密成型要求；⑤符合環(huán)保要求。
文檔編號C08L53/02GK101983990SQ201010138788
公開日2011年3月9日 申請日期2010年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月29日
發(fā)明者史亮, 葉曉光, 吳博, 尹國杰, 王斌, 程慶, 許晶瑋, 謝明星, 郭濤 申請人:金發(fā)科技股份有限公司;上海金發(fā)科技發(fā)展有限公司