CN112194853A - 一种易油墨染印的tpv及其制作方法 - Google Patents

一种易油墨染印的tpv及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明本发明涉及热塑性弹性体材料技术领域，公开了一种易油墨染印的TPV及其制备方法，所述TPV主要由聚烯烃橡胶、聚烯烃树脂、白油、马来酸酐接枝改性的聚烯烃树脂、乙烯‑醋酸乙烯共聚物，乙烯‑丙烯酸甲酯共聚物，过氧化物、交联助剂、抗氧剂、光稳定剂，表面改性剂，制备时：首先原料按一定比例在双螺杆挤出机上预混得出预混产物，然后加入交联剂及交联助剂使其硫化，制得一种易油墨染印的TPV，本发明所提供的TPV材料具有制备工艺简单、印染性能好，以及对普通油墨吸附效果强的优点，对拓宽热塑性弹性体的应用领域具有重要意义。

Description

一种易油墨染印的TPV及其制作方法
技术领域：
本发明涉及热塑性弹性体技术领域，尤其涉及一种易油墨印染TPV的制作方法。
背景技术：
TPV热塑性动态硫化橡胶是高度硫化的三元乙丙橡胶EPDM微粒分散在连续聚丙烯PP相中组成的高分子弹性体材料。其特点在于橡胶和热塑性塑料熔融共混过程中使橡胶硫化，当然在橡胶在硫化的同时也不断与热塑性塑料相混合，因此被硫化了的橡胶是作为分散相分布在热塑性塑料连续相中。其具有优异的抗老化、耐臭氧和耐紫外线性能，使用时不需要硫化，可直接通过注射、挤出、压延、吹塑等方式加工成型，能缩短加工工艺流程，降低加工成本，硬度范围广，使用温度范围广，无毒，环保，可重复利用，可通过不同加工方法加工成型，包括挤出，注塑，吹塑，压延等。
从热塑性硫化橡胶的性能来说，主要在以下几个方面有应用：
1.密封(建筑/汽车密封条，密封圈)
2.SOFT TOUCH，柔软的手感(手柄、握把)
3.抗冲、防震；柔韧性(脚轮、缓冲块；电线电缆、软管)
4.塑料改性，提高材料的韧性以及抗冲击程度。
同时，对于某些产品需要进行标识和标记，需使用专用油墨进行印刷，但对TPV来说，因其是非极性物质，油墨印染困难，油墨印刷不牢固，耐磨性差。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种与油墨粘合性能好、吸附能力强，可用于多种油墨印刷的TPV材料，其制备方法工艺简单、易于操作。
为了实现本发明的目的，采用的具体技术方案如下：
一种易油墨印染TPV，由下列重量份的原料制成：
聚烯烃橡胶30-60份
聚烯烃树脂10-20份
马来酸酐接枝改性的聚烯烃树脂5-6份
乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)5-10份
乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)5-10份
无机填料10-20份
白油10-30份
交联剂：1-3份
交联助剂：2-4份
抗氧剂：0.1-0.5份
光氧化剂：0.1-0.5份
表面改性剂1-2份
优选地，所述聚烯烃橡胶为门尼粘度ML(1+4@125℃)20-150的三元乙丙橡胶。
优选地，所述聚烯烃树脂为聚乙烯、聚丙烯或者聚乙烯和聚丙烯的混合物，所述的马来酸酐接枝改性的聚烯烃树脂为马来酸酐接枝改性的聚乙烯、马来酸酐接枝改性的聚丙烯或者马来酸酐接枝改性的聚乙烯和马来酸酐接枝改性的聚丙烯的混合物。
优选地，所述白油采用运动粘度60-100mm2/s，开口闪点在250℃以上的化妆品级石蜡油。
优选地，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯含量为20-40％，熔指(190℃*2.16Kg)为3-10g/10min的乙烯-醋酸乙烯共聚物。
优选地，所述所述乙烯-丙烯酸甲酯共聚物中丙烯酸甲酯含量为20-40％，熔指(190℃*2.16Kg)为3-10g/10min的乙烯-丙烯酸甲酯共聚物。
优选地，所述过氧化物采用过氧化二异丙苯(DCP)或对双叔丁基过氧异丙基苯(BIPB)，所述助交联剂是三丙烯基异氰脲酸酯(TAIC)、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)，所述无机填料为碳酸钙。
上述的易油墨印染TPV的制作方法，包括如下步骤：
1、将聚烯烃橡胶、聚烯烃树脂、马来酸酐接枝改性的聚烯烃树脂、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物在电子天平按配方称重后，放入低速搅拌锅中，同时加入抗氧剂，光稳定剂，表面改性剂，搅拌3min，搅拌均匀后加入双螺杆挤出机，塑化温度为170-190℃生成预混物。
2、将预混物和称量好的交联剂和交联助剂加入高速搅拌锅混匀。
3、将混好的预混物加入长径比44-56的双螺杆挤出机，通过柱塞泵加入白油，调节硬度，挤出造粒，生产出产品。
本发明的有益效果是：
(1)本发明是增强了油墨印染效果的TPV材料；
(2)通过加入EMA,提高了材料的弹性，增强了与填料的相容性，提高了TPV材料的极性，加强了对极性油墨的粘接性，降低了对油墨使用的限制，可使用其他种类的油墨，使其印刷效果更好。
(3)加入接枝EVA提高了其表面手感和弹性，增强与油墨之间的相容性。
(4)选用接枝PP,接枝PE是增强了各组分之间的相容性。
(5)选用高闪点石蜡油，加工时挥发少，烟雾少。
具体实施方式：
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例一
EPDM 50份，白油20份，PP 10份，接枝PP 6份，CaCO3 10份，EVA 10份，DCP 0.5份，TATC 1份，抗氧剂0.5份，光稳定剂0.5份，表面改性剂2份。
1、将EPDM、PP、接枝PP、EVA、CaCO3、在电子天平按上述配方称重后，放入低速搅拌锅中，同时加入抗氧剂，光稳定剂，表面改性剂，搅拌3min。
2、将1搅拌均匀的混合物加入长径比56的双螺杆挤出机，转速300rpm，塑化温度180℃，造粒生成预混物。
3、按上述配方称量好的交联剂DCP和助交联剂TAIC，加入高速搅拌锅500-600rpm，混合3min。
4、将3得到的混合物加入长径比52的双螺杆挤出机中造粒。转速220rpm，塑化温度180℃。同时在挤出过程通过液体加注泵将白油均匀注入TPV中，为了让EPDM充分吸油，可以适当降低螺杆转速。控制硬度，得到产品A1。
实施例二
EPDM 60份，白油25份，PE 15份，接枝PE 6份，EMA 10份，BIBP 0.5份，TMPTA 1份，抗氧剂0.5份，光稳定剂0.5份，表面改性剂2份。
将EPDM、PP、接枝PP、EVA、CaCO3、在电子天平按上述配方称重后，放入低速搅拌锅中，同时加入抗氧剂，光稳定剂，表面改性剂，搅拌3min。
2、将1搅拌均匀的混合物加入长径比56的双螺杆挤出机，转速300rpm，塑化温度180℃，造粒生成预混物。
3、按上述配方称量好的交联剂DCP和助交联剂TAIC，加入高速搅拌锅500-600rpm，混合3min。
4、将3得到的混合物加入长径比52的双螺杆挤出机中造粒。转速220rpm，塑化温度180℃。同时在挤出过程通过液体加注泵将白油均匀注入TPV中，为了让EPDM充分吸油，可以适当降低螺杆转速。控制硬度，得到产品A2。
实施例三
EPDM 50份，白油20份，PP10份，接枝PP 6份，CaCO3 10份，EMA 5份，EVA 5份，DCP0.5份，TATC 1份，抗氧剂0.5份，光稳定剂0.5份，表面改性剂2份。
1、将EPDM、PP、接枝PP、EMA、CaCO3、在电子天平按上述配方称重后，放入低速搅拌锅中，同时加入抗氧剂，光稳定剂，表面改性剂，搅拌3min。
2、将1搅拌均匀的混合物加入长径比56的双螺杆挤出机，转速300rpm，塑化温度180℃，造粒生成预混物。
3、按上述配方称量好的交联剂DCP和助交联剂TAIC，加入高速搅拌锅500-600rpm，混合3min。
4、将3得到的混合物加入长径比52的双螺杆挤出机中造粒。转速220rpm，塑化温度180℃。同时在挤出过程通过液体加注泵将白油均匀注入TPV中，为了让EPDM充分吸油，可以适当降低螺杆转速。控制硬度，得到产品A3。
实施例四
EPDM 60份，白油25份，PE 15份，接枝PE 6份，EMA 5份，EVA 5份，BIBP 0.5份，TMPTA 1份，抗氧剂0.5份，光稳定剂0.5份，表面改性剂2份。/1、将EPDM、PP、接枝PP、EVA、CaCO3、在电子天平按上述配方称重后，放入低速搅拌锅中，同时加入抗氧剂，光稳定剂，表面改性剂，搅拌3min。
2、将1搅拌均匀的混合物加入长径比56的双螺杆挤出机，转速300rpm，塑化温度180℃，造粒生成预混物。
3、按上述配方称量好的交联剂DCP和助交联剂TAIC，加入高速搅拌锅500-600rpm，混合3min。
4、将3得到的混合物加入长径比52的双螺杆挤出机中造粒。转速220rpm，塑化温度180℃。同时在挤出过程通过液体加注泵将白油均匀注入TPV中，为了让EPDM充分吸油，可以适当降低螺杆转速。控制硬度，得到产品A4。
实施例五
EPDM 60份，白油25份，PP 15份，接枝PP和接枝PE共混物6份，EMA 5份，EVA 5份，BIBP 0.5份，TMPTA 1份，抗氧剂0.5份，光稳定剂0.5份，表面改性剂2份。
1、将EPDM、PP、接枝PP、EVA、CaCO3、在电子天平按上述配方称重后，放入低速搅拌锅中，同时加入抗氧剂，光稳定剂，表面改性剂，搅拌3min。
2、将1搅拌均匀的混合物加入长径比56的双螺杆挤出机，转速300rpm，塑化温度180℃，造粒生成预混物。
3、按上述配方称量好的交联剂DCP和助交联剂TAIC，加入高速搅拌锅500-600rpm，混合3min。
4、将3得到的混合物加入长径比52的双螺杆挤出机中造粒。转速220rpm，塑化温度180℃。同时在挤出过程通过液体加注泵将白油均匀注入TPV中，为了让EPDM充分吸油，可以适当降低螺杆转速。控制硬度，得到产品A5。
实施例六(普通TPV1，对比样)
EPDM 50份，白油20份，PP 10份，CaCO3 10份，DCP 0.5份，TATC 1份，抗氧剂0.5份，光稳定剂0.5份。
1、将EPDM、PP、CaCO3、在电子天平按上述配方称重后，放入低速搅拌锅中，同时加入抗氧剂，光稳定剂，搅拌3min。
2、将1搅拌均匀的混合物加入长径比56的双螺杆挤出机，转速300rpm，塑化温度180℃，造粒生成预混物。
3、按上述配方称量好的交联剂DCP和助交联剂TAIC，加入高速搅拌锅500-600rpm，混合3min。
4、将3得到的混合物加入长径比52的双螺杆挤出机中造粒。转速220rpm，塑化温度180℃。同时在挤出过程通过液体加注泵将白油均匀注入TPV中，为了让EPDM充分吸油，可以适当降低螺杆转速。控制硬度，得到普通TPV1。
实施例七(普通TPV2，对比样)
EPDM 60份，白油25份，PP 15份，BIBP 0.5份，TMPTA 1份，抗氧剂0.5份，光稳定剂0.5份。
1、将EPDM、PP、CaCO3、在电子天平按上述配方称重后，放入低速搅拌锅中，同时加入抗氧剂，光稳定剂，表面改性剂，搅拌3min。
2、将1搅拌均匀的混合物加入长径比56的双螺杆挤出机，转速300rpm，塑化温度180℃，造粒生成预混物。
3、按上述配方称量好的交联剂DCP和助交联剂TAIC，加入高速搅拌锅500-600rpm，混合3min。
4、将3得到的混合物加入长径比52的双螺杆挤出机中造粒。转速220rpm，塑化温度180℃。同时在挤出过程通过液体加注泵将白油均匀注入TPV中，为了让EPDM充分吸油，可以适当降低螺杆转速。控制硬度，得到普通TPV2。
将上述实施例1-7制备的TPV材料进行相关性能测试，具体如下：
将上述实施例1-5、对比例6-7中得到的材料颗粒分别在100-110℃的鼓风烘箱中干燥2～3小时，再将干燥的粒子在注塑机上注塑制的样片，测试其力学性能另外将油墨试样印刷在试片上，自烘箱中取出后回温至室温，采用手指刮离实验，百格实验，酒精擦拭实验来测试油墨的附着力。
测试部分结果如下表1和表2所示：
表1部分弹性体性能对比测试结果
Figure BDA0002695638200000071
Figure BDA0002695638200000081
表2部分油墨印刷附着力对比测试结果
Figure BDA0002695638200000082
由表1和表2可知，上述TPV材料的力学性能与对比样差别不大，但本发明制得的产品对油墨的浸染效果好且对多种非专用油墨也有良好的印染能力，加入的EVA和EMA可以使得TPV材料对油墨的粘合力显著提高，增强了TPV材料与油墨的相容性，并且具有优异的加工性能，操作简单。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (8)

1.一种易油墨印染TPV，其特征在于，由下列重量份的原料制成：
聚烯烃橡胶30-60份
聚烯烃树脂10-20份
马来酸酐接枝改性的聚烯烃树脂5-6份
乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)5-10份
乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)5-10份
无机填料10-20份
白油10-30份
交联剂：1-3份
交联助剂：2-4份
抗氧剂：0.1-0.5份
光氧化剂：0.1-0.5份
表面改性剂1-2份。
2.根据权利要求1所述的易油墨印染TPV，其特征在于，所述聚烯烃橡胶为门尼粘度ML(1+4@125℃)20-150的三元乙丙橡胶。
3.根据权利要求1所述的易油墨印染TPV，其特征在于，所述所述的聚烯烃树脂为聚乙烯、聚丙烯或者聚乙烯和聚丙烯的混合物，所述的马来酸酐接枝改性的聚烯烃树脂为马来酸酐接枝改性的聚乙烯、马来酸酐接枝改性的聚丙烯或者马来酸酐接枝改性的聚乙烯和马来酸酐接枝改性的聚丙烯的混合物。
4.根据权利要求3所述的聚烯烃树脂为聚乙烯为熔指(190℃*2.16Kg)为10-30g/10min的聚乙烯，熔指(230℃*2.16Kg)为1-50g/10min的共聚型聚丙烯，接枝率在0.5-1.5％，熔指(230℃*2.16Kg)在50-200g/10min的接枝PP和熔指(190℃*2.16Kg)在5-20g/10min接枝PE。
5.根据权利要求1所述的易油墨印染TPV，其特征在于，所述白油采用运动粘度60-100mm2/s，开口闪点在250℃以上的化妆品级石蜡油。
6.根据权利要求1所述的易油墨印染TPV，其特征在于，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯含量为20-40％，熔指(190℃*2.16Kg)为3-10g/10min的乙烯-醋酸乙烯共聚物，所述乙烯-丙烯酸甲酯共聚物中丙烯酸甲酯含量为20-40％，熔指(190℃*2.16Kg)为3-10g/10min的乙烯-丙烯酸甲酯共聚物。
7.根据权利要求1所述的易油墨印染TPV，其特征在于，所述过氧化物采用过氧化二异丙苯(DCP)或对双叔丁基过氧异丙基苯(BIPB)，所述助交联剂是三丙烯基异氰脲酸酯(TAIC)、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)，所述无机填料为碳酸钙。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的易油墨印染TPV的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将聚烯烃橡胶、聚烯烃树脂、马来酸酐接枝改性的聚烯烃树脂、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物在电子天平按配方称重后，放入低速搅拌锅中，同时加入抗氧剂，光稳定剂，表面改性剂，搅拌3min，搅拌均匀后加入双螺杆挤出机，塑化温度为170-190℃生成预混物。
(2)将预混物和称量好的交联剂和交联助剂加入高速搅拌锅混匀。
(3)将混好的预混物加入长径比44-56的双螺杆挤出机，通过柱塞泵加入白油，调节硬度，挤出造粒，生产出产品。
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