CN109233301A - 一种用于pc外壳的tpe包胶材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于PC外壳的TPE包胶材料及其制备方法，包括SEBS 15～20份、矿物油25～35份、聚醚型聚氨酯10～25份、TPU/SEBS 5.5～10份、碳酸钙20～30份、苯甲酸酐25～37份、三羟基丙烷23～33份、锌钙复合热稳定剂9～18份、抗氧剂0.5～1份及润滑剂0.5～1份；制法为按重量份数将原料混匀后，在160～180℃、真空条件下挤出共混造粒，制得该包胶材料。本发明的TPE包胶材料不仅表面光洁、力学性能优越、耐光热老化性能强，且能够有效地包覆在PC的表面，粘结牢度能够达85N以上；同时其制备方法简单，成本低，安全环保无污染。

Description

一种用于PC外壳的TPE包胶材料及其制备方法

技术领域

本发明属于包胶材料制备领域，尤其涉及一种用于PC外壳的TPE包胶材料及其制备方法。

背景技术

TPE材料是热塑性弹性体的通称，是一类兼具橡胶弹性及塑料挺性的功能性材料，可直接注塑挤出成型。一般应用包胶的TPE材料指的是TPE-S即聚苯乙烯类热塑性弹性体，是以SEBS或者SBS弹性体为基材复合改性获得的热塑性工程塑料。TPE包胶射粘一般采用二次注塑工艺，即将已啤(注塑)好的硬质塑胶件固定在包胶模具上，再在合适的温度下将TPE软胶注塑射粘到硬胶件上，并经冷却得到制品。

PC(聚碳酸酯)由于其优异的理化性能广泛的运用于电动工具外壳，但电动工具在使用中会产生很大的震动，这就要求在电动工具的把手处添加一层质地柔软的TPE包胶材料作为缓冲层。而普通TPE产品的极性与PC的相差很大，不能很好粘结，容易剥落。

因此，现亟需一种能够有效粘附在PC上，且粘牢度强的TPE包胶材料。

发明内容

发明目的：本发明的第一目的是提供一种能够有效粘附在PC上，且粘牢度强、表面光洁，力学性能强的TPE包胶材料；

本发明的第二目的是提供该TPE包胶材料的制备方法。

技术方案：本发明用于PC外壳的TPE包胶材料，按重量份数包括如下原料：SEBS 15～20份、矿物油25～35份、聚醚型聚氨酯10～25份、TPU/SEBS 5.5～10份、碳酸钙20～30份、苯甲酸酐25～37份、三羟基丙烷23～33份、锌钙复合热稳定剂9～18份、抗氧剂0.5～1份及润滑剂0.5～1份。

本发明通过将氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)、矿物油、碳酸钙、聚醚型聚氨酯、TPU/SEBS、苯甲酸酐、三羟基丙烷、锌钙复合热稳定剂、抗氧剂和润滑剂复配，组分间的相互作用，使得制备的PC外壳的包胶材料不仅有优异的力学性能，表面光洁，且粘结牢度十分优异。其中，添加矿物油，其能够与聚醚型聚氨酯相互作用，有效提高TPE包胶材料和PC外壳的粘结牢度；添加苯甲酸酐和三羟基丙烷，其与TPU/SEBS和锌钙复合热稳定剂相互作用，不仅能够提高体系的相容性，增强TPE包胶材料的强度和其与PC外壳的粘结牢度，且能够有效提高体系的相容性，使聚醚型聚氨酯能充分分散在SEBS的基体中间，各组分均匀、稳定地分散于体系中，有效避免了组分间团聚。

进一步说，苯甲酸酐可为30～37份；三羟基丙烷可为28～33份。矿物油优选40°的运动粘度为66～70的矿物油，采用该类型的基础油能够在高温下不产生小分子物质，提高包胶材料的强度和粘结牢度。碳酸钙的目数优选可为800～1000，进一步使得碳酸钙更好地分散于体系中。抗氧剂优选可包括重量份数比为1～3:1的四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯，采用该复配的抗氧剂，从而能防止混合物在挤出过程中产生降解。润滑剂可为油酸酰胺或芥酸酰胺。锌钙复合热稳定剂可为锌钙复合热稳定剂CH400、CH401或CH402。

本发明制备用于PC外壳的TPE包胶材料的方法，包括如下步骤：按重量份数将原料混匀后，在160～180℃、真空条件下挤出共混造粒，制得该包胶材料。

更进一步说，真空条件下的真空度为-0.06～-0.08Mpa。

有益效果：与现有技术相比，本发明的显著优点为：该TPE包胶材料不仅表面光洁、力学性能优越、耐光热老化性能强，且能够有效地包覆在PC的表面，粘结牢度能够达85N以上；同时其制备方法简单，成本低，安全环保无污染。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明。

实施例1

组分及其含量：该实施例中的原料组分如下表1所示。

表1实施例1的组分及其含量

制备方法包括如下步骤：精确称量上述组分原料加入高速混合机重混合6min后，加至双螺杆挤出机中，在挤出温度170℃、真空度﹣0.07MPa条件下挤出拉条、切粒、干燥后，制得TPE包胶材料，其中，原料的加入量控制在高速混合机容积的0.5～0.75。

将上述制备的包胶材料注塑样条进行性能检测，获得的结果如下表2所示。

表2实施例1的包胶材料性能

性能

MI

硬度

拉伸强度

断裂伸长率

剥离牢度

光热老化

标准

ISO 1133

ISO 868

ISO 37

ISO 37

-----

PV 1303

参数

50g/10min

60A

35Mpa

650％

89N

4级

通过表2可知，本发明制备的包胶材料不仅流动性好、硬度低、拉伸性能优越，且与PC的粘结牢度能够达89N。

实施例2

组分及其含量：该实施例中的原料组分如下表3所示。

表3实施例2的组分及其含量

制备方法包括如下步骤：精确称量上述组分原料加入高速混合机重混合6min后，加至双螺杆挤出机中，在挤出温度170℃、真空度-0.07MPa条件下挤出拉条、切粒、干燥后，制得TPE包胶材料，其中，原料的加入量控制在高速混合机容积的0.5～0.75。

将上述制备的包胶材料进行性能检测，获得的结果如下表4所示。

表4实施例2的包胶材料性能

通过表4可知，本发明制备的包胶材料不仅流动性好、硬度低、拉伸性能优越，且与PC的粘结牢度能够达87N。

实施例3

组分及其含量：该实施例中的原料组分如下表5所示。

表5实施例3的组分及其含量

制备方法包括如下步骤：精确称量上述组分原料加入高速混合机重混合6min后，加至双螺杆挤出机中，在挤出温度160℃、真空度﹣0.06MPa条件下挤出拉条、切粒、干燥后，制得TPE包胶材料，其中，原料的加入量控制在高速混合机容积的0.5～0.75。

将上述制备的包胶材料进行性能检测，获得的结果如下表6所示。

表6实施例3的包胶材料性能

性能

MI

硬度

拉伸强度

断裂伸长率

剥离强度

光热老化

标准

ISO1133

ISO868

ISO 37

ISO 37

-----

PV 1303

参数

30

70A

25Mpa

750％

83N

4级

通过表6可知，本发明制备的包胶材料不仅流动性好、硬度低、拉伸性能优越，且与PC的粘结牢度能够达83N。

实施例4

组分及其含量：该实施例中的原料组分如下表7所示。

表7实施例4的组分及其含量

制备方法包括如下步骤：精确称量上述组分原料加入高速混合机重混合6min后，加至双螺杆挤出机中，在挤出温度180℃、真空度-0.08MPa条件下挤出拉条、切粒、干燥后，制得TPE包胶材料，其中，原料的加入量控制在高速混合机容积的0.5～0.75。

将上述制备的包胶材料进行性能检测，获得的结果如下表8所示。

表8实施例4的包胶材料性能

性能

MI

硬度

拉伸强度

断裂伸长率

剥离强度

光热老化

标准

ISO1133

ISO868

ISO 37

ISO 37

-----

PV 1303

参数

72

50A

23Mpa

650％

80N

4级

通过表8可知，本发明制备的包胶材料不仅流动性好、硬度低、拉伸性能优越，且与PC的粘结牢度能够达80N。

对比例1

基本步骤与实施例1相同，不同之处在于原料中不添加矿物油。具体组分含量如下表9所示。

表9对比例1的组分及其含量

将该对比例制备的包胶材料进行性能检测，获得的结果如下表10所示。

表10对比例1的包胶材料性能

性能

熔融指数

硬度

拉伸强度

断裂伸长率

与PC的粘结牢度

光热老化

标准

ISO1133

ISO868

ISO 37

ISO 37

-----

PV 1303

参数

0.2g/10min

72A

3.2Mpa

340％

35N

4级

结合表2和表10可知，当原料中不添加矿物油时，其制备的包胶料的整体性能较差，尤其与PC的粘结牢度较小，由此可知，添加矿物油，其能够与聚醚型聚氨酯相互作用，有效提高TPE包胶料和PC塑料的粘结牢度。

对比例2

基本步骤与实施例1相同，不同之处在于原料中不添加TPU/SEBS。具体组分含量如下表11所示。

表11对比例2的组分及其含量

将该对比例制备的包胶材料进行性能检测，获得的结果如下表12所示。

表12对比例2的包胶材料性能

性能

熔融指数

硬度

拉伸强度

断裂伸长率

与PC的粘结牢度

光热老化

标准

ISO1133

ISO868

ISO 37

ISO 37

-----

PV 1303

参数

72g/10min

60A

1.1Mpa

150％

13N

4级

结合表2和表12可知，当原料中不添加TPU/SEBS时，其制备的包胶料的整体性能较差，尤其与PC的粘结牢度较小，由此可知，添加TPU/SEBS，其能够与苯甲酸酐、三羟基丙烷和锌钙复合热稳定剂相互作用，不仅能够提高体系的相容性，增强TPE包胶材料的强度和其与PC外壳的粘结牢度，且能够有效提高体系的相容性，使聚醚型聚氨酯能充分分散在SEBS的基体中间，各组分均匀、稳定地分散于体系中，有效避免了组分间团聚。

对比例3

基本步骤与实施例1相同，不同之处在于原料中不添加苯甲酸酐，具体如下表13所示。

表13对比例3的组分及其含量

制备方法同实施例1。将上述制备的包胶材料进行性能检测，获得的结果如下表14所示。

表14对比例3的包胶材料性能

性能

熔融指数

硬度

拉伸强度

断裂伸长率

与的粘结牢度

光热老化

标准

ISO1133

ISO868

ISO 37

ISO 37

-----

PV 1303

参数

52g/10min

60A

4.1Mpa

650％

63N

3级

结合表2和表14可知，当原料中不添加苯甲酸酐时，其制备的包胶料的整体性能较差，尤其与PC的粘结牢度较小，由此可知，添加苯甲酸酐，其能够与TPU/SEBS、三羟基丙烷和锌钙复合热稳定剂相互作用，不仅能够提高体系的相容性，增强TPE包胶材料的强度和其与PC外壳的粘结牢度，且能够有效提高体系的相容性，使聚醚型聚氨酯能充分分散在SEBS的基体中间，各组分均匀、稳定地分散于体系中，有效避免了组分间团聚；同时还能够提高体系的分散稳定性。

本发明采用的原料均可购自市售。其中，SEBS的分子量可为30～33万，丁二烯嵌的含量可为-25～35％。矿物油40°的运动粘度为66～70。碳酸钙的目数为800～1000。

Claims (10)

1.一种用于PC外壳的TPE包胶材料，其特征在于按重量份数包括如下原料：SEBS 15～20份、矿物油25～35份、聚醚型聚氨酯10～25份、TPU/SEBS 5.5～10份、碳酸钙20～30份、苯甲酸酐25～37份、三羟基丙烷23～33份、锌钙复合热稳定剂9～18份、抗氧剂0.5～1份及润滑剂0.5～1份。

2.根据权利要求1所述的用于PC外壳的TPE包胶材料，其特征在于：所述苯甲酸酐30～37份。

3.根据权利要求1所述的用于PC外壳的TPE包胶材料，其特征在于：所述三羟基丙烷28～33份。

4.根据权利要求1所述的用于PC外壳的TPE包胶材料，其特征在于：所述矿物油40°的运动粘度为66～70。

5.根据权利要求1所述的用于PC外壳的TPE包胶材料，其特征在于：所述碳酸钙的目数为800～1000。

6.根据权利要求1所述的用于PC外壳的TPE包胶材料，其特征在于：所述抗氧剂包括重量份数比为1～3:1的四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯。

7.根据权利要求1所述的用于PC外壳的TPE包胶材料，其特征在于：所述润滑剂为油酸酰胺或芥酸酰胺。

8.根据权利要求1所述的用于PC外壳的TPE包胶材料，其特征在于：所述锌钙复合热稳定剂为锌钙复合热稳定剂CH400、CH401或CH402。

9.一种制备权利要求1所述用于PC外壳的TPE包胶材料的方法，其特征在于包括如下步骤：按重量份数将原料混匀后，在160～180℃、真空条件下挤出共混造粒，制得该包胶材料。

10.根据权利要求9所述制备用于PC外壳的TPE包胶材料的方法，其特征在于：所述真空条件下的真空度为-0.06～-0.08Mpa。