CN107501770A - 一种仿皮肤苯乙烯材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种仿皮肤苯乙烯材料及其制备方法，涉及高分子材料技术领域。本发明仿皮肤苯乙烯材料由以原料制成：苯乙烯树脂、微胶囊弹性体、矿物、抗氧剂、润滑剂、光稳定剂、光屏蔽剂。本发明仿皮肤苯乙烯材料具有优异的抗光腐蚀性、优异的刚性、优异的仿皮肤手感，使得材料实现了表面超爽化和柔软的手感，替代了喷涂手感漆，提高了家电产品的客户体检效果，同时保护了环境、节约人力、物力、能源，降低了成本。

Description

一种仿皮肤苯乙烯材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种仿皮肤苯乙烯材料及其制备方法。

背景技术

目前，世界各国家电行业的发展越来越从人性出发，客户体验逐渐成为产品的核心关注点。我们的生活的方方面面，人类对于家电的需求不在满足于只是简简单单的电器功能使用，更希望家电成为生活装饰、健康等提高舒适感的一部分。“晨之美、食有度、居无忧、呼倍畅、享私厨、沐唤新、枕安眠”这种智慧的生活场景成为家电发展的必然趋势。仿皮肤特殊手感材料就是随着这场家电改革应运而生的。

现有技术中，市场上仿皮肤手感材料主要是通过喷涂手感漆。然而喷涂的手感漆容易因为划伤、暴晒而脱落；同时油漆具有挥发性，污染环境、危害人类健康。喷涂产品生产需要二次加工，大大浪费了人力、财力和物力。

因此，为了提高家电用户体验的舒适感，研究一种仿皮肤苯乙烯材料尤为重要。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提供一种仿皮肤苯乙烯材料及其制备方法，解决了现有技术中喷涂手感漆具有挥发性，污染环境、危害人类健康，而且喷涂产品生产需要二次加工，成本高的技术问题。

为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：

一种仿皮肤苯乙烯材料，所述仿皮肤苯乙烯材料由以下重量份的原料制成：苯乙烯树脂20-90份、微胶囊弹性体20-40份、矿物10-40份、抗氧剂0.1-0.8份、润滑剂1-5份、光稳定剂0.2-0.5份、光屏蔽剂0.2-3份。

优选的，所述微胶囊弹性体为改性处理过的橡胶。

优选的，所述橡胶为SEBS、SEPS、SBS、EVA、TPE、TPU、POE、TPEA、TPO中的至少一种。

优选的，所述改性处理方法为：通过界面聚合法对橡胶进行包覆处理，将r-氨基丙基三乙氧基硅烷的氨基溶于油类和溶有橡胶体的水溶液中，在磁力搅拌器的作用下，以转速250-350r/min搅拌，油相和橡胶均匀分散，形成橡胶微胶囊和油的微胶囊。

优选的，所述矿物为硫酸钡、滑石粉、玻纤、硅灰石、云母、碳酸钙、晶须中的至少一种；所述矿物为经过偶联剂活化处理过的纳米级矿物。

优选的，所述偶联剂为铬络合物偶联、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、锆类偶联剂中的至少一种。

优选的，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸类抗氧剂、复合型抗氧剂、绿色抗氧剂中的至少一种，所述受阻酚类抗氧剂选自2，2-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基酚)、N，N-[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]六甲撑二胺、4，4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、3，9-双[1，1-二甲基-2-[(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基]乙基]-2,4,8,10-四氧杂螺中的一种；所述复合型抗氧剂为N，N’-双[3-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酰己二胺；所述绿色抗氧剂为a-维生素E或对甲苯酚与双环戊二烯丁基化合反应的生成物。

优选的，所述润滑剂选自季戊四醇硬脂酸酯、N,N-已撑双硬脂酰胺、褐煤蜡、甘油单酯酸值、酰胺蜡、邻苯二甲酸二辛脂、丁基硬脂酸酯中的至少一种；所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂、亚磷酸酯类光稳定剂、苯并***类光稳定剂中的至少一种。

优选的，所述光屏蔽剂为受阻胺类光屏蔽剂、亚磷酸酯类光屏蔽剂、苯并***类光屏蔽剂中的至少一种。

一种仿皮肤苯乙烯材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、按照重量份称取各个原料，将苯乙烯树脂、矿物、微胶囊弹性体、抗氧剂、润滑剂、光稳定剂、光屏蔽剂混合均匀，得到混合物料；

S2、将混合物料加入到挤出机中，熔融后进行挤出、冷却、风干、切粒即可。

微胶囊弹性体的自制的方法及原理：

利用r-氨基丙基三乙氧基硅烷的氨基溶于油类和溶有橡胶体的水溶液中，在磁力搅拌器的作用下，以转速250-350r/min进行连续搅拌，两种锁具反应在界面上接触，10分钟后界面上形成了缩聚产物，两种种混合单体从两相向乳化液界面移动，形成聚合物，形成橡胶微胶囊，即是微胶囊弹性体。

本发明提供一种仿皮肤苯乙烯材料及其制备方法，与现有技术相比优点在于：

本发明仿皮肤苯乙烯材料具有优异的抗光腐蚀性、优异的刚性、优异的仿皮肤手感，使得材料实现了表面超爽化和柔软的手感，替代了喷涂手感漆，提高了家电产品的客户体检效果，同时保护了环境、节约人力、物力、能源，降低了成本，本发明仿皮肤苯乙烯材料可以应用于家电的各个部件，同时环保免喷涂，保障了消费者的健康，一次性加工成型，大大节约了劳动力和能耗；

本发明仿皮肤苯乙烯材料原料选用苯乙烯树脂、微胶囊弹性体、矿物、抗氧剂、润滑剂、光稳定剂、光屏蔽剂，独特的配方设计，而且微胶囊弹性体利用r-氨基丙基三乙氧基硅烷的氨基溶于油类和溶有橡胶体的水溶液中，搅拌后界面上形成了缩聚产物，两种混合单体从两相向乳化液界面移动，形成聚合物，形成橡胶微胶囊，即是微胶囊弹性体，微胶囊弹性体是通过界面聚合法形成橡胶微胶囊和油的微胶囊。这样在使得油相和橡胶相均匀分散在苯乙烯树脂中，保证在使用过程中，加工和使用过程中随着时间增加油脂不会析出、橡胶不会被破坏，保持材料的手感和爽滑度；本发明仿皮肤苯乙烯材料的制备方法具有程序简单、无污染、高韧性等优点，材料外观具有同手感漆同样的仿皮肤触感。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例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作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。

实施例1：

本实施例仿皮肤苯乙烯材料由以下重量份的原料制成：苯乙烯树脂20份、微胶囊弹性体20份、矿物10份、抗氧剂0.1份、润滑剂1份、光稳定剂0.2份、光屏蔽剂0.2份；

其中，微胶囊弹性体为改性处理过的橡胶，橡胶为SEBS，改性处理方法为：通过界面聚合法对橡胶进行包覆处理，将r-氨基丙基三乙氧基硅烷的氨基溶于油类和溶有橡胶体的水溶液中，在磁力搅拌器的作用下，以转速250r/min搅拌，油相和橡胶均匀分散，形成橡胶微胶囊和油的微胶囊；矿物为玻纤，矿物为经过偶联剂活化处理过的纳米级玻纤，先引入丙烯晴单体进行接枝处理，在用偶联剂进行包覆处理，偶联剂为硅烷偶联剂；抗氧剂为2，2-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基酚)、N，N’-双[3-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酰己二胺；润滑剂位季戊四醇硬脂酸酯；光稳定剂为受阻胺类光稳定剂；光屏蔽剂为苯并***类光屏蔽剂；

本实施例仿皮肤苯乙烯材料制备方法包括以下步骤：

S1、按照重量份称取各个原料，将苯乙烯树脂、矿物、微胶囊弹性体、抗氧剂、润滑剂、光稳定剂、光屏蔽剂混合均匀，得到混合物料；

S2、将混合物料加入到挤出机中，熔融后进行挤出、冷却、风干、切粒即可。

实施例2：

本实施例仿皮肤苯乙烯材料由以下重量份的原料制成：苯乙烯树脂90份、微胶囊弹性体40份、矿物40份、抗氧剂0.8份、润滑剂5份、光稳定剂0.5份、光屏蔽剂3份；

其中，微胶囊弹性体为改性处理过的橡胶，橡胶为SEBS、SEPS、SBS、EVA、POE、TPEA、TPO混合而成，改性处理方法为：通过界面聚合法对橡胶进行包覆处理，将r-氨基丙基三乙氧基硅烷的氨基溶于油类和溶有橡胶体的水溶液中，在磁力搅拌器的作用下，以转速350r/min搅拌，油相和橡胶均匀分散，形成橡胶微胶囊和油的微胶囊；矿物为滑石粉、玻纤、硅灰石、碳酸钙混合而成，矿物为经过偶联剂活化处理过的纳米级矿物，偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、锆类偶联剂混合而成；抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸类抗氧剂、复合型抗氧剂、绿色抗氧剂中混合而成，受阻酚类抗氧剂为3，9-双[1，1-二甲基-2-[(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基]乙基]-2,4,8,10-四氧杂螺；复合型抗氧剂为N，N’-双[3-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酰己二胺；绿色抗氧剂为a-维生素E与双环戊二烯丁基化合反应的生成物；润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯、N,N-已撑双硬脂酰胺、褐煤蜡、甘油单酯酸值、酰胺蜡、邻苯二甲酸二辛脂、丁基硬脂酸酯混合而成；光稳定剂为受阻胺类光稳定剂、亚磷酸酯类光稳定剂、苯并***类光稳定剂混合而成；光屏蔽剂为受阻胺类光屏蔽剂；

本实施例仿皮肤苯乙烯材料制备方法包括以下步骤：

S1、按照重量份称取各个原料，将苯乙烯树脂、矿物、微胶囊弹性体、抗氧剂、润滑剂、光稳定剂、光屏蔽剂混合均匀，得到混合物料；

S2、将混合物料加入到挤出机中，熔融后进行挤出、冷却、风干、切粒即可。

实施例3：

本实施例仿皮肤苯乙烯材料由以下重量份的原料制成：苯乙烯树脂55份、微胶囊弹性体30份、矿物25份、抗氧剂0.4份、润滑剂3份、光稳定剂0.4份、光屏蔽剂2份；

其中，微胶囊弹性体为改性处理过的橡胶，橡胶为SEPS，改性处理方法为：通过界面聚合法对橡胶进行包覆处理，将r-氨基丙基三乙氧基硅烷的氨基溶于油类和溶有橡胶体的水溶液中，在磁力搅拌器的作用下，以转速300r/min搅拌，油相和橡胶均匀分散，形成橡胶微胶囊和油的微胶囊；矿物为滑石粉、玻纤、硅灰石混合而成，矿物为经过偶联剂活化处理过的纳米级矿物，偶联剂为铬络合物偶联剂；抗氧剂为复合型抗氧剂，复合型抗氧剂为N，N’-双[3-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酰己二胺；润滑剂为酰胺蜡；光稳定剂为受阻胺类光稳定剂；光屏蔽剂为亚磷酸酯类光屏蔽剂；

本实施例仿皮肤苯乙烯材料制备方法包括以下步骤：

S1、按照重量份称取各个原料，将苯乙烯树脂、矿物、微胶囊弹性体、抗氧剂、润滑剂、光稳定剂、光屏蔽剂混合均匀，得到混合物料；

S2、将混合物料加入到挤出机中，熔融后进行挤出、冷却、风干、切粒即可。

实施例4：

本实施例仿皮肤苯乙烯材料由以下重量份的原料制成：苯乙烯树脂40份、微胶囊弹性体25份、矿物20份、抗氧剂0.2份、润滑剂2份、光稳定剂0.3份、光屏蔽剂1.5份；

其中，微胶囊弹性体为改性处理过的橡胶，橡胶为EVA，改性处理方法为：通过界面聚合法对橡胶进行包覆处理，将r-氨基丙基三乙氧基硅烷的氨基溶于油类和溶有橡胶体的水溶液中，在磁力搅拌器的作用下，以转速280r/min搅拌，油相和橡胶均匀分散，形成橡胶微胶囊和油的微胶囊；矿物为硫酸钡，矿物为经过偶联剂活化处理过的纳米级矿物，偶联剂为钛酸酯偶联剂；抗氧剂为亚磷酸类抗氧剂；润滑剂位季戊四醇硬脂酸酯；光稳定剂为苯并***类光稳定剂；光屏蔽剂为受阻胺类光屏蔽剂；

本实施例仿皮肤苯乙烯材料制备方法包括以下步骤：

S1、按照重量份称取各个原料，将苯乙烯树脂、矿物、微胶囊弹性体、抗氧剂、润滑剂、光稳定剂、光屏蔽剂混合均匀，得到混合物料；

S2、将混合物料加入到挤出机中，熔融后进行挤出、冷却、风干、切粒即可。

实施例5：

本实施例仿皮肤苯乙烯材料由以下重量份的原料制成：苯乙烯树脂65份、微胶囊弹性体35份、矿物33份、抗氧剂0.6份、润滑剂4份、光稳定剂0.4份、光屏蔽剂2.6份；

其中，微胶囊弹性体为改性处理过的橡胶，橡胶为TPO，改性处理方法为：通过界面聚合法对橡胶进行包覆处理，将r-氨基丙基三乙氧基硅烷的氨基溶于油类和溶有橡胶体的水溶液中，在磁力搅拌器的作用下，以转速330r/min搅拌，油相和橡胶均匀分散，形成橡胶微胶囊和油的微胶囊；矿物为碳酸钙，矿物为经过偶联剂活化处理过的纳米级矿物，偶联剂为锆类偶联剂；抗氧剂为绿色抗氧剂，绿色抗氧剂为对甲苯酚与双环戊二烯丁基化合反应的生成物；润滑剂位N,N-已撑双硬脂酰胺；光稳定剂为受阻胺类光稳定剂；光屏蔽剂为亚磷酸酯类光屏蔽剂；

本实施例仿皮肤苯乙烯材料制备方法包括以下步骤：

S1、按照重量份称取各个原料，将苯乙烯树脂、矿物、微胶囊弹性体、抗氧剂、润滑剂、光稳定剂、光屏蔽剂混合均匀，得到混合物料；

S2、将混合物料加入到挤出机中，熔融后进行挤出、冷却、风干、切粒即可。

对比例1：

本对比例苯乙烯材料由以下重量份的原料制成：苯乙烯树脂55份、微胶囊弹性体30份、抗氧剂0.4份、润滑剂3份、光稳定剂0.4份、光屏蔽剂2份；

本对比例苯乙烯材料制备方法同实施例3。

对比例2：

本对比例苯乙烯材料由以下重量份的原料制成：苯乙烯树脂55份、矿物25份、抗氧剂0.4份、润滑剂3份、光稳定剂0.4份、光屏蔽剂2份；

本对比例苯乙烯材料制备方法同实施例3。

对比例3：

本对比例苯乙烯材料由以下重量份的原料制成：苯乙烯树脂55份、抗氧剂0.4份、润滑剂3份、光稳定剂0.4份、光屏蔽剂2份；

本对比例苯乙烯材料制备方法同实施例3。

将实施例1-5和对比例1-3制备的材料注塑成条，进行柔软度、爽滑度、强度性能测试，测试方法为现有技术，测试结果见表1所示。

表1不同材料物性测试结果

综上所述，本发明仿皮肤苯乙烯材料具有优异的抗光腐蚀性、优异的刚性、优异的仿皮肤手感，使得材料实现了表面超爽化和柔软的手感，替代了喷涂手感漆，提高了家电产品的客户体检效果，同时保护了环境、节约人力、物力、能源，降低了成本，本发明仿皮肤苯乙烯材料可以应用于家电的各个部件，同时环保免喷涂，保障了消费者的健康，一次性加工成型，大大节约了劳动力和能耗；

本发明仿皮肤苯乙烯材料原料选用苯乙烯树脂、微胶囊弹性体、矿物、抗氧剂、润滑剂、光稳定剂、光屏蔽剂，独特的配方设计，而且微胶囊弹性体利用r-氨基丙基三乙氧基硅烷的氨基溶于油类和溶有橡胶体的水溶液中，搅拌后界面上形成了缩聚产物，两种混合单体从两相向乳化液界面移动，形成聚合物，形成橡胶微胶囊，即是微胶囊弹性体，该微胶囊弹性体的加入有利于本发明苯乙烯材料提高刚性和仿皮肤手感；本发明仿皮肤苯乙烯材料的制备方法具有程序简单、无污染、高韧性等优点，材料外观具有同手感漆同样的仿皮肤触感。

需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种仿皮肤苯乙烯材料，其特征在于，所述仿皮肤苯乙烯材料由以下重量份的原料制成：苯乙烯树脂20-90份、微胶囊弹性体20-40份、矿物10-40份、抗氧剂0.1-0.8份、润滑剂1-5份、光稳定剂0.2-0.5份、光屏蔽剂0.2-3份。

2.根据权利要求1所述的仿皮肤苯乙烯材料，其特征在于：所述微胶囊弹性体为改性处理过的橡胶。

3.根据权利要求2所述的仿皮肤苯乙烯材料，其特征在于：所述橡胶为SEBS、SEPS、SBS、EVA、TPE、TPU、POE、TPEA、TPO中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的仿皮肤苯乙烯材料，其特征在于，所述改性处理方法为：通过界面聚合法对橡胶进行包覆处理，将r-氨基丙基三乙氧基硅烷的氨基溶于油类和溶有橡胶体的水溶液中，在磁力搅拌器的作用下，以转速250-350r/min搅拌，油相和橡胶均匀分散，形成橡胶微胶囊和油的微胶囊。

5.根据权利要求1所述的仿皮肤苯乙烯材料，其特征在于：所述矿物为硫酸钡、滑石粉、玻纤、硅灰石、云母、碳酸钙、晶须中的至少一种；所述矿物为经过偶联剂活化处理过的纳米级矿物。

6.根据权利要求5所述的仿皮肤苯乙烯材料，其特征在于：所述偶联剂为铬络合物偶联、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂 、锆类偶联剂中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的仿皮肤苯乙烯材料，其特征在于：所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸类抗氧剂、复合型抗氧剂、绿色抗氧剂中的至少一种，所述受阻酚类抗氧剂选自2，2-亚甲基-双（4-甲基-6-叔丁基酚）、N，N-[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]六甲撑二胺、4，4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚）、3，9-双[1，1-二甲基-2-[(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基]乙基]-2,4,8,10-四氧杂螺中的一种；所述复合型抗氧剂为N，N’-双[3-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酰己二胺；所述绿色抗氧剂为a-维生素E或对甲苯酚与双环戊二烯丁基化合反应的生成物。

8.根据权利要求1所述的仿皮肤苯乙烯材料，其特征在于：所述润滑剂选自季戊四醇硬脂酸酯、N,N-已撑双硬脂酰胺、褐煤蜡、甘油单酯酸值、酰胺蜡、邻苯二甲酸二辛脂、丁基硬脂酸酯中的至少一种；所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂、亚磷酸酯类光稳定剂、苯并***类光稳定剂中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的仿皮肤苯乙烯材料，其特征在于：所述所述光屏蔽剂为受阻胺类光屏蔽剂、亚磷酸酯类光屏蔽剂、苯并***类光屏蔽剂中的至少一种。

10.一种如权利要求1-9中任一所述仿皮肤苯乙烯材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、按照重量份称取各个原料，将苯乙烯树脂、矿物、微胶囊弹性体、抗氧剂、润滑剂、光稳定剂、光屏蔽剂混合均匀，得到混合物料；

S2、将混合物料加入到挤出机中，熔融后进行挤出、冷却、风干、切粒即可。