CN102070834A - 一种高性能无气味无颜色变化热塑性弹性体tpe及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高性能无气味无颜色变化热塑性弹性体TPE及其制备方法，该热塑性弹性体TPE包含以下重量百分比的原料：1-30%的聚丙烯，10-20%的苯乙烯类橡胶，20-50%的橡胶加工油，0-40%的乙烯-辛烯共聚物，0-40%的无机填充剂，0.3-1%的抗氧剂，0.5-5%的润滑剂，0-10%的相容剂；其中，所述的聚丙烯选择共聚聚丙烯或均聚聚丙烯。本发明通过加入无气味的马来酸酐接枝聚丙烯以改善填料和聚丙烯亲和性和填料的分散性，从而提高填充聚丙烯的拉伸和冲击强度。本发明提供的热塑性弹性体TPE具有良好的机械性能，且无气味，无颜色变化，可用于电子电器、汽车、家电、体育用品、医疗器械等领域。

Description

一种高性能无气味无颜色变化热塑性弹性体TPE及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体地，涉及一种无气味无颜色变化的热塑性弹性体TPE的制备方法，该材料在电子电器、汽车、家电、体育用品、医疗器械等领域具有极为广阔的应用。

背景技术

热塑性弹性体(Thermoplastic elastomer，TPE)通常是弹性模数较低的弹性材料，在室温条件下可被反复拉伸至原来长度的两倍以上，并具有在应力消除后几乎完全恢复至其原来长度的能力。

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，又具有可注塑加工的特征，具有环保无毒安全，硬度范围广，触感柔软，耐候性，抗疲劳性和耐温性，加工性能优越，无须硫化，可以循环使用降低成本，既可以二次注塑成型，与PP、PE、PC、PS、ABS等基体材料包覆粘合，也可以单独成型。

热塑性弹性体既具有热塑性塑料的加工性能，又具有硫化橡胶的物理性能，可谓是塑料和橡胶优点的优势组合。热塑性弹性体正在大肆占领原本只属于硫化橡胶的领地。近十余年来，电子电器、通讯与汽车行业的快速发展带动了热塑性弹性体市的高速发展。新型的无气味无颜色变化的高性能弹性体成为了行业发展新的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种热塑性弹性体TPE，该TPE弹性体具有良好的机械加工性能和耐老化性能，且无气味，在高温条件下也无颜色变化。 

为达到上述目的，本发明提供了一种高性能无气味无颜色变化热塑性弹性体TPE，该热塑性弹性体TPE包含以下重量百分比的原料：

聚丙烯           1-30%，

苯乙烯类橡胶     10-20%，

橡胶加工油       20-50%，

乙烯-辛稀共聚物   0-40%，

无机填充剂        0-40%，

抗氧剂            0.3-1%，

润滑剂            0.5-5%，

相容剂            0-10%；

其中，所述的聚丙烯选择共聚聚丙烯或均聚聚丙烯。

上述的高性能无气味无颜色变化热塑性弹性体TPE，其中，所述的苯乙烯类橡胶为线型嵌段苯乙烯-丁二烯聚和物SEBS，其中，包含重量百分数为33%的苯乙烯。SEBS是以聚苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物。SEBS不含不饱和双键，因此具有良好的稳定性和耐老化性。

上述的高性能无气味无颜色变化热塑性弹性体TPE，其中，所述的橡胶加工油为环烷油。

上述的高性能无气味无颜色变化热塑性弹性体TPE，其中，所述的乙烯-辛稀共聚物为POE弹性体。

上述的高性能无气味无颜色变化热塑性弹性体TPE，其中，所述的无机填充剂包含碳酸钙或滑石粉。

上述的高性能无气味无颜色变化热塑性弹性体TPE，其中，所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂复配。

上述的高性能无气味无颜色变化热塑性弹性体TPE，其中，所述的抗氧剂选择抗氧剂168和抗氧剂1010复配。

上述的高性能无气味无颜色变化热塑性弹性体TPE，其中，所述的润滑剂为内润滑剂硬脂酸锌。

上述的高性能无气味无颜色变化热塑性弹性体TPE，其中，所述的相容剂为无气味马来酸酐接枝聚丙烯，用以改善填料和聚丙烯亲和性和填料的分散性。故能有效地增强填料在聚丙烯中的分散，从而提高填充聚丙烯的拉伸和冲击强度。

本发明还提供了一种高性能无气味无颜色变化热塑性弹性体TPE的制备方法，包含如下具体步骤：

步骤1，按重量百分比称取原料：聚丙烯 1-30%、苯乙烯类橡胶SEBS 10-20%、橡胶加工油 20-50%、乙烯-辛稀共聚物 0-40%、无机填充剂 0-40%、抗氧剂 0.3-1%、润滑剂 0.5-5%、相容剂0-10%；

步骤2，将所有原料放入高混机中混合2-5分钟，出料；

步骤3，将混合的原料放入螺杆机中挤出造粒，螺杆机的转速为200-400转/分，温度为170-200℃。

与现有技术相比，本发明方法制备的材料具有无气味无颜色变化，并且具有很好的力学性能和耐老化性能，可用于电子电器、汽车、家电、体育用品、医疗器械等领域。

具体实施方式

以下结合具体实施例来对本发明作进一步说明，但本发明所要求保护的范围并不局限于实施例所记载的范围。

实施例1~3

将所有组分按表1所示的重量百分数加入到高混机中混合5分钟，然后用双螺杆挤出机中挤出造粒，工艺温度在190℃，螺杆转速在400转/分。得到高性能的无气味无颜色变化的热塑性弹性体TPE。

表1：实施例1~3中各原料重量百分数配比

对实施例1、2和3所得到的热塑性弹性体TPE分别进行力学性能测试对比，力学性能以ASTM测试，熔融指数测试条件为190℃，2.16kg；气味和颜色以通过嗅觉和目测来辨别，测试结果如表2所示。

表2：实施例1~3所得TPE的性能测试结果

    由上述测试结果可知，本发明提供的热塑性弹性体TPE，通过加入一定比例的POE弹性体或碳酸钙或滑石粉填充剂，及微量的无气味马来酸酐接枝聚丙烯，即可得到机械加工性能好，耐老化，且无颜色变化，无气味的热塑性弹性体TPE。而且，采用滑石粉或碳酸钙代替POE弹性体，效果更好，而且加工容易，成本低。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种高性能无气味无颜色变化热塑性弹性体TPE，其特征在于，该热塑性弹性体TPE包含以下重量百分比的原料：

聚丙烯           1-30%，

苯乙烯类橡胶     10-20%，

橡胶加工油       20-50%，

乙烯-辛稀共聚物   0-40%，

无机填充剂        0-40%，

抗氧剂            0.3-1%，

润滑剂            0.5-5%，

相容剂            0-10%；

其中，所述的聚丙烯选择共聚聚丙烯或均聚聚丙烯。

2.如权利要求1所述的高性能无气味无颜色变化热塑性弹性体TPE，其特征在于，所述的苯乙烯类橡胶为线型嵌段苯乙烯-丁二烯聚和物SEBS，其中，包含重量百分数为33%的苯乙烯。

3.如权利要求1所述的高性能无气味无颜色变化热塑性弹性体TPE，其特征在于，所述的橡胶加工油为环烷油。

4.如权利要求1所述的高性能无气味无颜色变化热塑性弹性体TPE，其特征在于，所述的乙烯-辛稀共聚物为POE弹性体。

5.如权利要求1所述的高性能无气味无颜色变化热塑性弹性体TPE，其特征在于，所述的无机填充剂包含碳酸钙或滑石粉。

6.如权利要求1所述的高性能无气味无颜色变化热塑性弹性体TPE，其特征在于，所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂复配。

7.如权利要求1所述的高性能无气味无颜色变化热塑性弹性体TPE，其特征在于，所述的抗氧剂选择抗氧剂168和抗氧剂1010复配。

8.如权利要求1所述的高性能无气味无颜色变化热塑性弹性体TPE，其特征在于，所述的润滑剂为内润滑剂硬脂酸锌。

9.如权利要求1所述的高性能无气味无颜色变化热塑性弹性体TPE，其特征在于，所述的相容剂为无气味马来酸酐接枝聚丙烯。

10.根据权利要求1所述的高性能无气味无颜色变化热塑性弹性体TPE的制备方法，包含如下具体步骤：

步骤1，按重量百分比称取原料：聚丙烯 1-30%、苯乙烯类橡胶SEBS 10-20%、橡胶加工油 20-50%、乙烯-辛稀共聚物 0-40%、无机填充剂 0-40%、抗氧剂 0.3-1%、润滑剂 0.5-5%、相容剂0-10%；

步骤2，将所有原料放入高混机中混合2-5分钟，出料；

步骤3，将混合的原料放入螺杆机中挤出造粒，螺杆机的转速为200-400转/分，温度为170-200℃。