CN116535868A - 一种改良型抗菌防霉tpe及其生产方法 - Google Patents
一种改良型抗菌防霉tpe及其生产方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及TPE材质产品技术领域，尤其为一种改良型抗菌防霉TPE及其生产方法，包括如下组分：多孔纤维、碳酸氢钠溶液和SEBS/PP共混材料，所述多孔纤维由以下步骤制备得到：将二氧化硅气凝胶微球加入到含有乙酸钙的无机抗菌金属盐溶液中吸附处理，然后将吸附后的二氧化硅气凝胶微球加入到稀碱溶液中浸泡反应，产物经水洗、干燥，得到致孔抗菌粒子；将白油加入到SEBS弹性体中进行改性，将一定量的聚丙烯(PP)加入其中并充分混合，这样可以利用多孔纤维内部结构和成分的抗菌防霉功效，使生产制备出来的改良型TPE材料能够有效的实现抗菌防霉效果，在实现自身结构弹性、阻燃和绝缘的基础上，实现抗菌防霉的效果，进一步的提高了改良型TPE材料的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及TPE材质产品技术领域，具体为一种改良型抗菌防霉TPE及其生产方法。
背景技术
热塑性弹性体(TPE)成为取代传统橡胶的最新材料，环保、无毒、手感舒适、外观精美，高品位高性能的产品更具创意,室温下其中一相为塑料相(硬段)，另一相为橡胶相(软段)。
一般情况下，SEBS不能单独作为弹性体材料使用，原因如下：第一，其刚性过大、密度高，使用温度、耐溶剂性、耐油性差；第二，其粘度较大，不易成型加工；第三，其成本较高，而在加入白油改性SEBS弹性体；并加入聚丙烯(PP)和其他组分后，其混合物降低了熔融粘度，并易于加工，而且有效地改善SEBS弹性体体系的力学性能，降低SEBS弹性体材料的成本，但是在实际的使用过程中发现，如果在一些潮湿的地方长时间的使用本混合物(TPE)产品时，产品的表面会附着一定的细菌，且会产生一定的霉变，降低了产品的使用寿命，因此，针对上述问题提出一种改良型抗菌防霉TPE及其生产方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改良型抗菌防霉TPE及其生产方法，以解决在一些潮湿的地方长时间的使用本混合物(TPE)产品时，产品的表面会附着一定的细菌，且会产生一定的霉变，降低了产品使用寿命的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种改良型抗菌防霉TPE及其生产方法，包括如下组分：多孔纤维、碳酸氢钠溶液和SEBS/PP共混材料，所述多孔纤维由以下步骤制备得到：
A1：将二氧化硅气凝胶微球加入到含有乙酸钙的无机抗菌金属盐溶液中吸附处理，然后将吸附后的二氧化硅气凝胶微球加入到稀碱溶液中浸泡反应，产物经水洗、干燥，得到致孔抗菌粒子；
A2：将A1中所得致孔抗菌粒子与无机除醛消臭粉体材料混合均匀后与纤维基材混合，然后通过溶液纺丝，得到初生纤维；
A3：将A2所得初生纤维经160～190℃蒸汽热处理，真空干燥，得到多孔纤维；
所述SEBS/PP共混材料由以下步骤制备得到：
B1：将白油加入到SEBS弹性体中进行改性。
B2：将一定量的聚丙烯(PP)加入其中并充分混合；
优选的：所述二氧化硅气凝胶微球的粒径范围为20nm～1.5um，孔径范围为2～50nm；所述二氧化硅气凝胶微球是指含有羧基的二氧化硅气凝胶微球，其通过如下方法制备得到：
将硅溶胶用酸溶液调节pH值在1～4之间，然后加入3-[3-羧基烯丙酰胺基]丙基三乙氧基硅烷作为混合硅源，搅拌混合均匀，继续搅拌加入无水乙醇，所得混合液加入到有机溶剂中，加入乳化剂均质得到乳液，然后加入氨水调节pH值为9～11，搅拌混合均匀后静置分层，取下层沉淀物洗涤、干燥，粉碎，得到含有羧基的二氧化硅气凝胶微球。
优选的：A1中所述含有乙酸钙的无机抗菌金属盐溶液是指溶解有乙酸钙的硝酸银水溶液；其中乙酸钙和无机抗菌金属盐的质量浓度范围均为2％～8％。
优选的：A2中所述的无机除醛消臭粉体材料包括纳米氧化锌粉、纳米矿晶粉和纳米二氧化钛粉，所述无机除醛消臭粉体的粒径范围为30纳米到1.3微米。
优选的：B1中所述白油由石油提炼***的一种液态烃聚合物，主要为饱和环烷烃、链烷烃混合物，在常温下为无色透明状液体，常温无味，不溶于水、甘油、冷乙醇。
优选的：B1所述SEBS[苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物]弹性体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嵌段共聚物；不饱和双键含量极低。
优选的：包括以下生产步骤：
C1：称取一定分量的白油加入到SEBS弹性体中进行改性，随后利用球形下料斗加入一定量的聚丙烯(PP)颗粒进行充分的混合，再加入多孔纤维和碳酸氢钠溶液，并使用L/D52：1的双螺杆加工产品进行混合备用；
C2：将混合物加入挤出机中，再加入增塑剂，挤出机的温度控制在140-240℃之间，得到复合颗粒；
C3：将复合颗粒进行吹塑，制备得到改良型的抗菌防霉TPE。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中，通过设置的白油混合步骤，可以利用白油的混合降低熔融的粘度，易于加工，有效地改善SEBS弹性体体系的力学性能降低SEBS弹性体材料的成本。
2、本发明中，通过设置的PP加入混合步骤，在加入质量为30份的PP可明显提高SEBS体系的力学性能，且不影响SEBS中EB段和PS段的Ig，但降低了SEBS的EB段、PS段玻璃化转变的力学损耗峰值，而加入30份PP的改性体系形成了以PP为连续相、SEBS为分散相的形态结构。PP对SEBS性能的影响主要是由于该种形态结构决定的，PP可明显改善SEBS的拉伸强度、硬度和流动性能；CaCO3是适合于PP改性SEBS弹性体体系使用的惰性填料。
3、本发明中，通过设置的多孔明纤维制备步骤，可以利用多孔纤维内部结构和成分的抗菌防霉功效，使生产制备出来的改良型TPE材料能够有效的实现抗菌防霉效果，在实现自身结构弹性、阻燃和绝缘的基础上，实现抗菌防霉的效果，进一步的提高了改良型TPE材料的使用寿命。
具体实施方式
包括以下实施例
实施例一：
本发明提供一种技术方案：
一种改良型抗菌防霉TPE及其生产方法，将二氧化硅气凝胶微球加入到含有乙酸钙的无机抗菌金属盐溶液中吸附处理，然后将吸附后的二氧化硅气凝胶微球加入到稀碱溶液中浸泡反应，产物经水洗、干燥，得到致孔抗菌粒子，将致孔抗菌粒子与无机除醛消臭粉体材料混合均匀后与纤维基材混合，然后通过溶液纺丝，得到初生纤维；将初生纤维经160～190℃蒸汽热处理，真空干燥，得到多孔纤维；将100份的白油和100份的SEBS充分混合后，在加入聚丙烯(PP)，其中，对于SEBS牌号为
YH-502
注：SEBS加入量为100份，白油加入量为100份，
，其中二氧化硅气凝胶微球是指含有羧基的二氧化硅气凝胶微球，其通过如下方法制备得到：将硅溶胶用酸溶液调节pH值在1～4之间，然后加入3-[3-羧基烯丙酰胺基]丙基三乙氧基硅烷作为混合硅源，搅拌混合均匀，继续搅拌加入无水乙醇，所得混合液加入到有机溶剂中，加入乳化剂均质得到乳液，然后加入氨水调节pH值为9～11，搅拌混合均匀后静置分层，取下层沉淀物洗涤、干燥，粉碎，得到含有羧基的二氧化硅气凝胶微球，最后再加入制备好的多孔纤维和碳酸氢钠溶液，并使用L/D52：1的双螺杆加工产品进行混合备用，然后将混合物加入挤出机中，再加入增塑剂，此时挤出机的温度控制在190℃，并得到复合颗粒，随后将复合颗粒加入到吹塑机中进行吹塑，制备得到改良型的抗菌防霉TPE产品。
实施例二：
与实施例一重复的部分在本实施例中不再进行赘述，其中有区别的地方在于等量聚丙烯(PP)的加入对不同牌号SEBS(热塑弹性体)的影响，其中对于SEBS牌号为YH-502而言
实施例三：
与实施例一重复的部分在本实施例中不再进行赘述，其中有区别的地方在于等量聚丙烯(PP)的加入对不同牌号SEBS(热塑弹性体)的影响，其中对于SEBS牌号为YH-601而言
实施例四：
与实施例一重复的部分在本实施例中不再进行赘述，其中有区别的地方在于等量聚丙烯(PP)的加入对不同牌号SEBS(热塑弹性体)的影响，其中对于SEBS牌号为YH-602而言
实施例五：
与实施例一重复的部分在本实施例中不再进行赘述，其中有区别的地方在于等量聚丙烯(PP)的加入对不同牌号SEBS(热塑弹性体)的影响，其中对于SEBS牌号为YH-602而言
实施例六：
与实施例一重复的部分在本实施例中不再进行赘述，其中有区别的地方在于等量聚丙烯(PP)的加入对不同牌号SEBS(热塑弹性体)的影响，其中对于SEBS牌号为YH-603而言
综上所述，随着聚丙烯(PP)的加入，共混聚合物SEBS的硬度逐渐增大、定伸应力增大、伸长率减小,拉伸强度变化对不同的SEBS牌号呈现不同的变化规律，YH-503的拉伸强度波动范围小。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种改良型抗菌防霉TPE，包括如下组分：多孔纤维、碳酸氢钠溶液和SEBS/PP共混材料，其特征在于：所述多孔纤维由以下步骤制备得到：
A1：将二氧化硅气凝胶微球加入到含有乙酸钙的无机抗菌金属盐溶液中吸附处理，然后将吸附后的二氧化硅气凝胶微球加入到稀碱溶液中浸泡反应，产物经水洗、干燥，得到致孔抗菌粒子；
A2：将A1中所得致孔抗菌粒子与无机除醛消臭粉体材料混合均匀后与纤维基材混合，然后通过溶液纺丝，得到初生纤维；
A3：将A2所得初生纤维经160～190℃蒸汽热处理，真空干燥，得到多孔纤维；
所述SEBS/PP共混材料由以下步骤制备得到：
B1：将白油加入到SEBS弹性体中进行改性。
B2：将一定量的聚丙烯(PP)加入其中并充分混合。
2.根据权利要求1所述的一种改良型抗菌防霉TPE，其特征在于：所述二氧化硅气凝胶微球的粒径范围为20nm～1.5um，孔径范围为2～50nm；所述二氧化硅气凝胶微球是指含有羧基的二氧化硅气凝胶微球，其通过如下方法制备得到：
将硅溶胶用酸溶液调节pH值在1～4之间，然后加入3-[3-羧基烯丙酰胺基]丙基三乙氧基硅烷作为混合硅源，搅拌混合均匀，继续搅拌加入无水乙醇，所得混合液加入到有机溶剂中，加入乳化剂均质得到乳液，然后加入氨水调节pH值为9～11，搅拌混合均匀后静置分层，取下层沉淀物洗涤、干燥，粉碎，得到含有羧基的二氧化硅气凝胶微球。
3.根据权利要求1所述的一种改良型抗菌防霉TPE，其特征在于：A1中所述含有乙酸钙的无机抗菌金属盐溶液是指溶解有乙酸钙的硝酸银水溶液；其中乙酸钙和无机抗菌金属盐的质量浓度范围均为2％～8％。
4.根据权利要求1所述的一种改良型抗菌防霉TPE，其特征在于：A2中所述的无机除醛消臭粉体材料包括纳米氧化锌粉、纳米矿晶粉和纳米二氧化钛粉，所述无机除醛消臭粉体的粒径范围为30纳米到1.3微米。
5.根据权利要求1所述的一种改良型抗菌防霉TPE，其特征在于：B1中所述白油由石油提炼***的一种液态烃聚合物，主要为饱和环烷烃、链烷烃混合物，在常温下为无色透明状液体，常温无味，不溶于水、甘油、冷乙醇。
6.根据权利要求1所述的一种改良型抗菌防霉TPE，其特征在于：B1所述SEBS[苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物]弹性体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嵌段共聚物；不饱和双键含量极低。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的一种改良型抗菌防霉TPE的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：
C1：称取一定分量的白油加入到SEBS弹性体中进行改性，随后利用球形下料斗加入一定量的聚丙烯(PP)颗粒进行充分的混合，再加入多孔纤维和碳酸氢钠溶液，并使用L/D52：1的双螺杆加工产品进行混合备用；
C2：将混合物加入挤出机中，再加入增塑剂，挤出机的温度控制在140-240℃之间，得到复合颗粒；
C3：将复合颗粒进行吹塑，制备得到改良型的抗菌防霉TPE。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117264360A (zh) * | 2023-09-15 | 2023-12-22 | 苏州创扬新材料科技股份有限公司 | 一种医用抗菌热塑性弹性体及其制备方法 |
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2023
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