CN116554629A - 一种耐低温抗静电热塑性弹性体材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种耐低温抗静电热塑性弹性体材料及其制备方法。以重量份数计，该耐低温抗静电热塑性弹性体材料由包括如下组分的原料制备而成：热塑性弹性体100份、SEBS‑g‑MAH7‑14份、E‑MAH共聚物2‑8份、碳纳米管3‑15份、抗氧剂0‑0.8份、润滑剂0‑0.8份，所述热塑性弹性体由氢化(苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯)嵌段共聚物、聚丙烯和白油组成。该耐低温抗静电热塑性弹性体材料具有优异耐低温性能的同时，具有优异的抗静电性能。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，特别是涉及一种耐低温抗静电热塑性弹性体材料及其制备方法。
背景技术
热塑性弹性体(Thermoplastic Elastomer，简称TPE)除具有橡胶的高弹性外，还具有热塑性塑料的易加工性，此外，TPE硬度可调节范围广、韧性好、环保无毒，应用领域非常广泛，主要应用于日用消费品、厨房用品、汽车、电线电缆、防水卷材、塑胶地板/跑道、电子电器等领域。TPE的体积电阻率一般介于1012-1014Ω·cm之间，具有良好的电绝缘性，但是其在使用过程中经摩擦容易产生静电，静电放电以及电磁波干扰会引起一系列灾害。积累在制品表面的静电，可能给成型操作带来困难，影响产品的质量。在电子电器行业中，静电放电有可能使精密仪器、电子元器件被击穿而报废。鉴于以上原因，国内已经开展了对TPE抗静电问题的研究。中国发明专利CN106751080A公开了一种抗静电热塑性弹性体合金材料，但是其主体树脂为通用塑料GPPS，热塑性弹性体SEBS在其中只是作为增韧剂使用，所得合金材料硬度较高，且使用了聚醚型高分子抗静电剂，不但价格昂贵，且聚醚与属于烯烃类的热塑性弹性体相容性较差。
因此，研发一种耐低温抗静电热塑性弹性体材料，该材料具有优异的耐低温性能及抗静电效果，具有广阔的市场前景和巨大的经济价值。
发明内容
基于此，本发明的目的在于提供一种耐低温抗静电热塑性弹性体材料，该材料具有优异的耐低温性能以及优异的抗静电效果。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种耐低温抗静电热塑性弹性体材料，以重量份数计，由包括如下组分的原料制备而成：
所述热塑性弹性体由氢化(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)嵌段共聚物、聚丙烯和白油组成。
在其中一些实施例中，以重量份数计，所述耐低温抗静电热塑性弹性体材料由包括如下组分的原料制备而成：
在其中一些实施例中，所述热塑性弹性体由如下重量份的组分组成：氢化(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)嵌段共聚物37-48份、聚丙烯7-18份和白油43-53份。经试验发现本发明的具有该重量份组成的热塑性弹性体具有更好的技术效果。
在其中一些实施例中，所述热塑性弹性体由如下重量份的组分组成：氢化(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)嵌段共聚物40份、聚丙烯15份和白油45份。
在其中一些实施例中，所述SEBS-g-MAH和E-MAH共聚物的质量比为3：1。
在其中一些实施例中，所述SEBS-g-MAH和E-MAH共聚物的总量与所述碳纳米管的质量比为5:2。
在其中一些实施例中，所述SEBS-g-MAH的马来酸酐的接枝率为1wt％-2wt％。
在其中一些实施例中，所述E-MAH共聚物(乙烯-马来酸酐共聚物)中马来酸酐的含量为78wt％。
在其中一些实施例中，所述氢化(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)嵌段共聚物的10wt％甲苯溶液在25℃时的粘度≧1000mPa.s。
在其中一些实施例中，所述聚丙烯为无规聚丙烯，其在230℃/2.16kg测试条件下的熔融指数为11～20g/10min。
在其中一些实施例中，所述白油为石腊基白油，其在40℃的运动粘度为25-90cSt。
在其中一些实施例中，所述碳纳米管为多壁碳纳米管。由于多壁碳纳米管的管径通常比单壁碳纳米管大，使得其比表面能比单壁碳纳米管小，聚集性相对较小，更易分散，因此碳纳米管优选为多壁碳纳米管可以更好的提高所得耐低温抗静电热塑性弹性体材料的抗静电性能。
在其中一些实施例中，所述抗氧剂选自二亚磷酸季戊四醇二硬脂醇酯、三-(壬基苯基)亚磷酸酯和三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯中的至少一种；所述润滑剂选自芥酸酰胺和/或油酸酰胺。
本发明还提供了上述的耐低温抗静电热塑性弹性体材料的制备方法。
具体技术方案如下：
一种的耐低温抗静电热塑性弹性体材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将所述SEBS-g-MAH、E-MAH共聚物和碳纳米管混合均匀，加入双螺杆挤出机中，挤出、冷却、造粒，得到母粒；
(2)将所述母粒与所述热塑性弹性体、抗氧剂和润滑剂混合均匀，加入双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、冷却、造粒，得到所述耐低温抗静电热塑性弹性体材料。
本发明的耐低温抗静电热塑性弹性体材料由包括组分TPE(由SEBS、PP和白矿油三种组分组成)、SEBS-g-MAH、E-MAH共聚物和碳纳米管的原料制备而成，通过采用特定配比的SEBS、PP和白矿油，可以使所得热塑性弹性体材料具有较低的硬度和耐低温性，通过配合添加马来酸酐接枝物SEBS-g-MAH和马来酸酐共聚物E-MAH，可以使碳纳米管在TPE组分中分散得很好。马来酸酐易与碳纳米管表面的羟基、羧基等活性基团发生反应，提高了碳纳米管与SEBS-g-MAH和E-MAH的相容性；由于SEBS-g-MAH与SEBS基材有极好的相容性，E-MAH与PP有极好的相容性，从而实现了碳纳米管在TPE两种主要基材中的良好分散，阻止碳纳米管的团聚，从而使制备得到的耐低温抗静电热塑性弹性体材料具有优异耐低温性能的同时，具有优异的抗静电性能。
本发明提供的耐低温抗静电热塑性弹性体材料的制备方法，工艺简单，易于控制，对设备要求不高，有利于工业化生产。
具体实施方式
下面通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
除非另有定义，本发明所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不用于限制本发明。
本发明的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤的过程、方法、装置、产品或设备没有限定于已列出的步骤或模块，而是可选地还包括没有列出的步骤，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤。
在本发明中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本发明实施例和对比例中所用原料如下：
氢化(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)嵌段共聚物，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，英文全称StyreneEthyleneButyleneStyrene，简称SEBS，其在25℃时的10％甲苯溶液粘度≧1000mPa.s；以下实施例中所用SEBS购自中石化巴陵石化有限公司，其在25℃时的10％甲苯溶液粘度为1500mPa.s；
聚丙烯(PP)为无规聚丙烯，其在230℃/2.16kg测试条件下的熔融指数为11～20g/10min；以下实施例中所用PP购自台塑工业宁波有限公司，其在230℃/2.16kg测试条件下的熔融指数为15g/10min；
白油为石腊基白油，其在40℃的运动粘度为25-90cSt；以下实施例中所用白油购自江苏东方能源有限公司，其在40℃的运动粘度为46cSt；
氢化(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)嵌段共聚物接枝马来酸酐(SEBS-g-MAH)，购自美国科滕公司，其马来酸酐的接枝率为2wt％；
乙烯-马来酸酐共聚物(E-MAH共聚物)，是乙烯与马来酸酐自由基聚合的产物，马来酸酐在E-MAH聚合物的主链上，购自上海纳金实业有限公司，其分子量为60000，马来酸酐的含量为78wt％；
聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)，购自佛山市南海柏晨高分子材料有限公司，其马来酸酐的接枝率为1.35wt％；
POE接枝马来酸酐(POE-g-MAH)，购自佛山市南海柏晨高分子材料有限公司，其马来酸酐的接枝率为1.0wt％；
碳纳米管(CNT)为多壁碳纳米管购自上海玖兀新材料科技有限公司；
抗氧剂为二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯，牌号619F，购自上海凯茵化工有限公司；
润滑剂为芥酸酰胺，购自上海凯茵化工有限公司。
实施例1
本实施例提供的耐低温抗静电热塑性弹性体材料由如下重量份的原料制备而成：
| 组分 | 重量份 |
| SEBS | 40 |
| PP | 15 |
| 白油 | 45 |
| SEBS-g-MAH | 7 |
| E-MAH共聚物 | 5 |
| 多壁碳纳米管 | 3 |
| 抗氧剂 | 0.2 |
| 润滑剂 | 0.6 |
本实施例提供的耐低温抗静电热塑性弹性体材料的制备方法包括如下步骤：
(1)将SEBS-g-MAH、E-MAH共聚物和多壁碳纳米管混合均匀，加入双螺杆挤出机中，挤出、冷却、造粒，得到母粒。挤出机长径比L/D＝40：1，挤出机螺杆转速350rpm，螺杆各段及机头温度70、150、170、180、180、180、180、180、180、180、180/175℃；
(2)将母粒与TPE各组分(SEBS、PP和白油)、抗氧剂和润滑剂混合均匀，加入双螺杆挤出机中，在180℃-210℃下经熔融、挤出、冷却、造粒，得到耐低温抗静电热塑性弹性体材料。挤出机长径比L/D＝44：1，挤出机螺杆转速350rpm，螺杆各段及机头温度180、180、190、190、200、200、210、210、200、200、190、190/190℃。
实施例2
本实施例提供的耐低温抗静电热塑性弹性体材料由如下重量份的原料制备而成：
| 组分 | 重量份 |
| SEBS | 40 |
| PP | 15 |
| 白油 | 45 |
| SEBS-g-MAH | 7 |
| E-MAH共聚物 | 8 |
| 多壁碳纳米管 | 3 |
| 抗氧剂 | 0.2 |
| 润滑剂 | 0.6 |
本实施例提供的耐低温抗静电热塑性弹性体材料的制备方法包括如下步骤：
(1)将SEBS-g-MAH、E-MAH共聚物和多壁碳纳米管混合均匀，加入双螺杆挤出机中，挤出、冷却、造粒，得到母粒；挤出机长径比L/D＝40：1，挤出机螺杆转速350rpm，螺杆各段及机头温度70、150、170、180、180、180、180、180、180、180、180/175℃；
(2)将母粒与TPE各组分(SEBS、PP和白油)、抗氧剂和润滑剂混合均匀，加入双螺杆挤出机中，在180℃-210℃下经熔融混炼挤出、冷却、造粒，得到耐低温抗静电热塑性弹性体材料。挤出机长径比L/D＝44：1，挤出机螺杆转速350rpm，螺杆各段及机头温度180、180、190、190、200、200、210、210、200、200、190、190/190℃。
实施例3
本实施例提供的耐低温抗静电热塑性弹性体材料由如下重量份的原料制备而成：
| 组分 | 重量份 |
| SEBS | 40 |
| PP | 15 |
| 白油 | 45 |
| SEBS-g-MAH | 7 |
| E-MAH共聚物 | 2 |
| 多壁碳纳米管 | 3 |
| 抗氧剂 | 0.2 |
| 润滑剂 | 0.6 |
本实施例提供的耐低温抗静电热塑性弹性体材料的制备方法包括如下步骤：
(1)将SEBS-g-MAH、E-MAH共聚物和多壁碳纳米管混合均匀，加入双螺杆挤出机中，挤出、冷却、造粒，得到母粒；挤出机长径比L/D＝40：1，挤出机螺杆转速350rpm，螺杆各段及机头温度70、150、170、180、180、180、180、180、180、180、180/175℃；
(2)将母粒与TPE各组分(SEBS、PP和白油)、抗氧剂和润滑剂混合均匀，加入双螺杆挤出机中，在180℃-210℃下经熔融混炼挤出、冷却、造粒，得到耐低温抗静电热塑性弹性体材料。挤出机长径比L/D＝44：1，挤出机螺杆转速350rpm，螺杆各段及机头温度180、180、190、190、200、200、210、210、200、200、190、190/190℃。
实施例4
本实施例提供的耐低温抗静电热塑性弹性体材料由如下重量份的原料制备而成：
| 组分 | 重量份 |
| SEBS | 40 |
| PP | 15 |
| 白油 | 45 |
| SEBS-g-MAH | 10 |
| E-MAH共聚物 | 5 |
| 多壁碳纳米管 | 3 |
| 抗氧剂 | 0.2 |
| 润滑剂 | 0.6 |
本实施例提供的耐低温抗静电热塑性弹性体材料的制备方法包括如下步骤：
(1)将SEBS-g-MAH、E-MAH共聚物和多壁碳纳米管混合均匀，加入双螺杆挤出机中，挤出、冷却、造粒，得到母粒；挤出机长径比L/D＝40：1，挤出机螺杆转速350rpm，螺杆各段及机头温度70、150、170、180、180、180、180、180、180、180、180/175℃；
(2)将母粒与TPE各组分(SEBS、PP和白油)、抗氧剂和润滑剂混合均匀，加入双螺杆挤出机中，在180℃-210℃下经熔融混炼挤出、冷却、造粒，得到耐低温抗静电热塑性弹性体材料。挤出机长径比L/D＝44：1，挤出机螺杆转速350rpm，螺杆各段及机头温度180、180、190、190、200、200、210、210、200、200、190、190/190℃。
实施例5
本实施例提供的耐低温抗静电热塑性弹性体材料由如下重量份的原料制备而成：
| 组分 | 重量份 |
| SEBS | 40 |
| PP | 15 |
| 白油 | 45 |
| SEBS-g-MAH | 14 |
| E-MAH共聚物 | 5 |
| 多壁碳纳米管 | 3 |
| 抗氧剂 | 0.2 |
| 润滑剂 | 0.6 |
本实施例提供的耐低温抗静电热塑性弹性体材料的制备方法包括如下步骤：
(1)将SEBS-g-MAH、E-MAH共聚物和多壁碳纳米管混合均匀，加入双螺杆挤出机中，挤出、冷却、造粒，得到母粒；挤出机长径比L/D＝40：1，挤出机螺杆转速350rpm，螺杆各段及机头温度70、150、170、180、180、180、180、180、180、180、180/175℃；
(2)将母粒与TPE各组分(SEBS、PP和白油)、抗氧剂和润滑剂混合均匀，加入双螺杆挤出机中，在180℃-210℃下经熔融混炼挤出、冷却、造粒，得到耐低温抗静电热塑性弹性体材料。挤出机长径比L/D＝44：1，挤出机螺杆转速350rpm，螺杆各段及机头温度180、180、190、190、200、200、210、210、200、200、190、190/190℃。
实施例6
本实施例提供的耐低温抗静电热塑性弹性体材料由如下重量份的原料制备而成：
| 组分 | 重量份 |
| SEBS | 40 |
| PP | 15 |
| 白油 | 45 |
| SEBS-g-MAH | 10 |
| E-MAH共聚物 | 5 |
| 多壁碳纳米管 | 8 |
| 抗氧剂 | 0.2 |
| 润滑剂 | 0.6 |
本实施例提供的耐低温抗静电热塑性弹性体材料的制备方法包括如下步骤：
(1)将SEBS-g-MAH、E-MAH共聚物和多壁碳纳米管混合均匀，加入双螺杆挤出机中，挤出、冷却、造粒，得到母粒；挤出机长径比L/D＝40：1，挤出机螺杆转速350rpm，螺杆各段及机头温度70、150、170、180、180、180、180、180、180、180、180/175℃；
(2)将母粒与TPE各组分(SEBS、PP和白油)、抗氧剂和润滑剂混合均匀，加入双螺杆挤出机中，在180℃-210℃下经熔融混炼挤出、冷却、造粒，得到耐低温抗静电热塑性弹性体材料。挤出机长径比L/D＝44：1，挤出机螺杆转速350rpm，螺杆各段及机头温度180、180、190、190、200、200、210、210、200、200、190、190/190℃。
实施例7
本实施例提供的耐低温抗静电热塑性弹性体材料由如下重量份的原料制备而成：
| 组分 | 重量份 |
| SEBS | 40 |
| PP | 15 |
| 白油 | 45 |
| SEBS-g-MAH | 10 |
| E-MAH共聚物 | 5 |
| 多壁碳纳米管 | 15 |
| 抗氧剂 | 0.2 |
| 润滑剂 | 0.6 |
本实施例提供的耐低温抗静电热塑性弹性体材料的制备方法包括如下步骤：
(1)将SEBS-g-MAH、E-MAH共聚物和多壁碳纳米管混合均匀，加入双螺杆挤出机中，挤出、冷却、造粒，得到母粒；挤出机长径比L/D＝40：1，挤出机螺杆转速350rpm，螺杆各段及机头温度70、150、170、180、180、180、180、180、180、180、180/175℃；
(2)将母粒与TPE各组分(SEBS、PP和白油)、抗氧剂和润滑剂混合均匀，加入双螺杆挤出机中，在180℃-210℃下经熔融混炼挤出、冷却、造粒，得到耐低温抗静电热塑性弹性体材料。挤出机长径比L/D＝44：1，挤出机螺杆转速350rpm，螺杆各段及机头温度180、180、190、190、200、200、210、210、200、200、190、190/190℃。
实施例8
本实施例提供的耐低温抗静电热塑性弹性体材料由如下重量份的原料制备而成：
| 组分 | 重量份 |
| SEBS | 40 |
| PP | 15 |
| 白油 | 45 |
| SEBS-g-MAH | 14 |
| E-MAH共聚物 | 2 |
| 多壁碳纳米管 | 3 |
本实施例提供的耐低温抗静电热塑性弹性体材料的制备方法包括如下步骤：
(1)将SEBS-g-MAH、E-MAH共聚物和多壁碳纳米管混合均匀，加入双螺杆挤出机中，挤出、冷却、造粒，得到母粒；挤出机长径比L/D＝40：1，挤出机螺杆转速350rpm，螺杆各段及机头温度70、150、170、180、180、180、180、180、180、180、180/175℃；
(2)将母粒与TPE各组分(SEBS、PP和白油)混合均匀，加入双螺杆挤出机中，在180℃-210℃下经熔融混炼挤出、冷却、造粒，得到耐低温抗静电热塑性弹性体材料。挤出机长径比L/D＝44：1，挤出机螺杆转速350rpm，螺杆各段及机头温度180、180、190、190、200、200、210、210、200、200、190、190/190℃。
实施例9
本实施例提供的耐低温抗静电热塑性弹性体材料由如下重量份的原料制备而成：
| 组分 | 重量份 |
| SEBS | 40 |
| PP | 15 |
| 白油 | 45 |
| SEBS-g-MAH | 14 |
| E-MAH共聚物 | 8 |
| 多壁碳纳米管 | 3 |
本实施例提供的耐低温抗静电热塑性弹性体材料的制备方法包括如下步骤：
(1)将SEBS-g-MAH、E-MAH共聚物和多壁碳纳米管混合均匀，加入双螺杆挤出机中，挤出、冷却、造粒，得到母粒；挤出机长径比L/D＝40：1，挤出机螺杆转速350rpm，螺杆各段及机头温度70、150、170、180、180、180、180、180、180、180、180/175℃；
(2)将母粒与TPE各组分(SEBS、PP和白油)混合均匀，加入双螺杆挤出机中，在180℃-210℃下经熔融混炼挤出、冷却、造粒，得到耐低温抗静电热塑性弹性体材料。挤出机长径比L/D＝44：1，挤出机螺杆转速350rpm，螺杆各段及机头温度180、180、190、190、200、200、210、210、200、200、190、190/190℃。
对比例1
本对比例提供的耐低温抗静电热塑性弹性体材料由如下重量份的原料制备而成：
| 组分 | 重量份 |
| SEBS | 40 |
| PP | 15 |
| 白油 | 45 |
| SEBS-g-MAH | 15 |
| 多壁碳纳米管 | 8 |
| 抗氧剂 | 0.2 |
| 润滑剂 | 0.6 |
本对比例提供的耐低温抗静电热塑性弹性体材料的制备方法包括如下步骤：
(1)将SEBS-g-MAH和多壁碳纳米管混合均匀，加入双螺杆挤出机中，挤出、冷却、造粒，得到母粒；挤出机长径比L/D＝40：1，挤出机螺杆转速350rpm，螺杆各段及机头温度70、150、170、180、180、180、180、180、180、180、180/175℃；
(2)将母粒与TPE各组分(SEBS、PP和白油)、抗氧剂和润滑剂混合均匀，加入双螺杆挤出机中，在180℃-210℃下经熔融混炼挤出、冷却、造粒，得到耐低温抗静电热塑性弹性体材料。挤出机长径比L/D＝44：1，挤出机螺杆转速350rpm，螺杆各段及机头温度180、180、190、190、200、200、210、210、200、200、190、190/190℃。
对比例2
本对比例提供的耐低温抗静电热塑性弹性体材料由如下重量份的原料制备而成：
本对比例提供的耐低温抗静电热塑性弹性体材料的制备方法包括如下步骤：
(1)将E-MAH共聚物和多壁碳纳米管混合均匀，加入双螺杆挤出机中，挤出、冷却、造粒，得到母粒；挤出机长径比L/D＝40：1，挤出机螺杆转速350rpm，螺杆各段及机头温度70、150、170、180、180、180、180、180、180、180、180/175℃；
(2)将母粒与TPE各组分(SEBS、PP和白油)、抗氧剂和润滑剂混合均匀，加入双螺杆挤出机中，在180℃-210℃下经熔融混炼挤出、冷却、造粒，得到耐低温抗静电热塑性弹性体材料。挤出机长径比L/D＝44：1，挤出机螺杆转速350rpm，螺杆各段及机头温度180、180、190、190、200、200、210、210、200、200、190、190/190℃。
对比例3
本对比例提供的耐低温抗静电热塑性弹性体材料由如下重量份的原料制备而成：
| 组分 | 重量份 |
| SEBS | 40 |
| PP | 15 |
| 白油 | 45 |
| 多壁碳纳米管 | 8 |
| 抗氧剂 | 0.2 |
| 润滑剂 | 0.6 |
本对比例提供的耐低温抗静电热塑性弹性体材料的制备方法包括如下步骤：
将多壁碳纳米管与TPE各组分(SEBS、PP和白油)、抗氧剂和润滑剂混合均匀，加入双螺杆挤出机中，在180℃-210℃下经熔融混炼挤出、冷却、造粒，得到耐低温抗静电热塑性弹性体材料。挤出机长径比L/D＝44：1，挤出机螺杆转速350rpm，螺杆各段及机头温度180、180、190、190、200、200、210、210、200、200、190、190/190℃。
对比例4
本对比例提供的耐低温抗静电热塑性弹性体材料由如下重量份的原料制备而成：
本对比例提供的耐低温抗静电热塑性弹性体材料的制备方法包括如下步骤：
(1)将SEBS-g-MAH、MAH-g-PP和多壁碳纳米管混合均匀，加入双螺杆挤出机中，挤出、冷却、造粒，得到母粒；挤出机长径比L/D＝40：1，挤出机螺杆转速350rpm，螺杆各段及机头温度70、150、170、180、180、180、180、180、180、180、180/175℃；
(2)将母粒与TPE各组分(SEBS、PP和白油)、抗氧剂和润滑剂混合均匀，加入双螺杆挤出机中，在180℃-210℃下经熔融混炼挤出、冷却、造粒，得到耐低温抗静电热塑性弹性体材料。挤出机长径比L/D＝44：1，挤出机螺杆转速350rpm，螺杆各段及机头温度180、180、190、190、200、200、210、210、200、200、190、190/190℃。
对比例5
本对比例提供的耐低温抗静电热塑性弹性体材料由如下重量份的原料制备而成：
| 组分 | 重量份 |
| SEBS | 40 |
| PP | 15 |
| 白油 | 45 |
| POE-g-MAH | 10 |
| E-MAH共聚物 | 5 |
| 多壁碳纳米管 | 3 |
| 抗氧剂 | 0.2 |
| 润滑剂 | 0.6 |
本对比例提供的耐低温抗静电热塑性弹性体材料的制备方法包括如下步骤：
(1)将POE-g-MAH、E-MAH共聚物和多壁碳纳米管混合均匀，加入双螺杆挤出机中，挤出、冷却、造粒，得到母粒；挤出机长径比L/D＝40：1，挤出机螺杆转速350rpm，螺杆各段及机头温度70、150、170、180、180、180、180、180、180、180、180/175℃；
(2)将母粒与TPE各组分(SEBS、PP和白油)、抗氧剂和润滑剂混合均匀，加入双螺杆挤出机中，在180℃-210℃下经熔融混炼挤出、冷却、造粒，得到耐低温抗静电热塑性弹性体材料。挤出机长径比L/D＝44：1，挤出机螺杆转速350rpm，螺杆各段及机头温度180、180、190、190、200、200、210、210、200、200、190、190/190℃。
对比例6
本对比例提供的耐低温抗静电热塑性弹性体材料由如下重量份的原料制备而成：
| 组分 | 重量份 |
| SEBS | 30 |
| PP | 50 |
| 白油 | 20 |
| SEBS-g-MAH | 10 |
| E-MAH共聚物 | 5 |
| 多壁碳纳米管 | 8 |
| 抗氧剂 | 0.2 |
| 润滑剂 | 0.6 |
本对比例提供的耐低温抗静电热塑性弹性体材料的制备方法包括如下步骤：
(1)将SEBS-g-MAH、E-MAH共聚物和多壁碳纳米管混合均匀，加入双螺杆挤出机中，挤出、冷却、造粒，得到母粒；挤出机长径比L/D＝40：1，挤出机螺杆转速350rpm，螺杆各段及机头温度70、150、170、180、180、180、180、180、180、180、180/175℃；
(2)将母粒与TPE各组分(SEBS、PP和白油)、抗氧剂和润滑剂混合均匀，加入双螺杆挤出机中，在180℃-210℃下经熔融混炼挤出、冷却、造粒，得到耐低温抗静电热塑性弹性体材料。挤出机长径比L/D＝44：1，挤出机螺杆转速350rpm，螺杆各段及机头温度180、180、190、190、200、200、210、210、200、200、190、190/190℃。
实施例1-9和对比例1-5的耐低温抗静电热塑性弹性体材料的原料组成(重量份)如下表所示。
注：a:对比例4中用5份MAH-g-PP替换E-MAH共聚物；b：对比例5中用10份POE-g-MAH替换SEBS-g-MAH。
实施例1-9和对比例1-5的耐低温抗静电热塑性弹性体材料的性能测试结果如下表所示。
| 邵氏硬度/邵A | 表面电阻率/Ω | 低温脆性/-60℃ | |
| 测试标准 | GB/T 531-2008 | GB/T 1410-2006 | GB/T 15256-2014 |
| 实施例1 | 58 | 108 | 无裂纹 |
| 实施例2 | 59 | 108 | 无裂纹 |
| 实施例3 | 57 | 108 | 无裂纹 |
| 实施例4 | 58 | 108 | 无裂纹 |
| 实施例5 | 57 | 109 | 无裂纹 |
| 实施例6 | 59 | 108 | 无裂纹 |
| 实施例7 | 61 | 107 | 无裂纹 |
| 实施例8 | 57 | 108 | 无裂纹 |
| 实施例9 | 59 | 109 | 无裂纹 |
| 对比例1 | 53 | 109 | 无裂纹 |
| 对比例2 | 63 | 109 | 无裂纹 |
| 对比例3 | 50 | 1010 | 无裂纹 |
| 对比例4 | 58 | 109 | 无裂纹 |
| 对比例5 | 59 | 109 | 无裂纹 |
| 对比例6 | 85 | 108 | 有裂纹 |
由以上实施例和对比例的性能测试结果可以看出，本发明通过添加特定接枝率的SEBS-g-MAH和乙烯-马来酸酐共聚物E-MAH，可以使碳纳米管在TPE基体树脂中能够很好的分散，从而使制备得到的热塑性弹性体材料在具备耐低温性能的同时，具有优异的抗静电性能。
对比例3和实施例6比较，不添加SEBS-g-MAH和E-MAH共聚物，碳纳米管在基体树脂中分散性差，可能发生了团聚，不能形成连续的导电通路，从而使所得热塑性弹性体材料的表面电阻率较高。对比例2和3与实施例6相比，只添加了单一的SEBS-g-MAH或者E-MAH共聚物，碳纳米管在基体树脂中分散性较实施例6差，材料的表面电阻率较实施例6的表面电阻率高。可见，SEBS-g-MAH和E-MAH共聚物的配合可以起到协同作用，较单一的SEBS-g-MAH或者E-MAH共聚物可以更加有效的提高碳纳米管在基体树脂中的分散性，从而更有效地提高所得热塑性弹性体材料的抗静电性能。
对比例4与实施例6相比，用PP-g-MAH替换实施例6中的E-MAH共聚物，碳纳米管在基体树脂中的分散性较实施例6差，材料的表面电阻率较实施例6的表面电阻率高。对比例5与实施例6相比，用POE-g-MAH替换实施例6中的SEBS-g-MAH，碳纳米管在基体树脂中的分散性较实施例6差，材料的表面电阻率较实施例6的表面电阻率高。可见，SEBS-g-MAH和E-MAH共聚物的配合相比于其它相容剂可以更加有效的提高碳纳米管在基体树脂中的分散性，从而更有效地提高所得热塑性弹性体材料的抗静电性能。
对比例6与实施例6相比，SEBS、PP和白油的配比不同，使得复合材料的硬度较高，影响其耐低温性能，在进行-60℃低温脆性测试时表面出现裂纹，说明这一配比条件下复合材料的低温性能变差。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种耐低温抗静电热塑性弹性体材料，其特征在于，以重量份数计，由包括如下组分的原料制备而成：
所述热塑性弹性体由氢化(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)嵌段共聚物、聚丙烯和白油组成。
2.根据权利要求1所述的耐低温抗静电热塑性弹性体材料，其特征在于，以重量份数计，由包括如下组分的原料制备而成：
3.根据权利要求1所述的耐低温抗静电热塑性弹性体材料，其特征在于，所述热塑性弹性体由如下重量份的组分组成：氢化(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)嵌段共聚物37-48份、聚丙烯7-18份和白油43-53份。
4.根据权利要求3所述的耐低温抗静电热塑性弹性体材料，其特征在于，所述热塑性弹性体由如下重量份的组分组成：氢化(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)嵌段共聚物40份、聚丙烯15份和白油45份。
5.根据权利要求1-4任一项所述的耐低温抗静电热塑性弹性体材料，其特征在于，所述SEBS-g-MAH的马来酸酐的接枝率为1wt％-2wt％；和/或，所述E-MAH共聚物为乙烯-马来酸酐的共聚物，其中马来酸酐的含量为78wt％。
6.根据权利要求1所述的耐低温抗静电热塑性弹性体材料，其特征在于，所述氢化(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)嵌段共聚物的10wt％甲苯溶液在25℃时的粘度≧1000mPa.s；和/或，
所述聚丙烯为无规聚丙烯，其在230℃/2.16kg测试条件下的熔融指数为11～20g/10min；和/或，
所述白油为石腊基白油，其在40℃的运动粘度为25-90cSt；和/或，
所述碳纳米管为多壁碳纳米管；和/或，
所述抗氧剂选自二亚磷酸季戊四醇二硬脂醇酯、三-(壬基苯基)亚磷酸酯和三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯中的至少一种；
所述润滑剂选自芥酸酰胺和/或油酸酰胺。
7.一种如权利要求1-6任一项所述的耐低温抗静电热塑性弹性体材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将所述SEBS-g-MAH、E-MAH共聚物和碳纳米管混合均匀，加入双螺杆挤出机中，挤出、冷却、造粒，得到母粒；
(2)将所述母粒与所述热塑性弹性体、抗氧剂和润滑剂混合均匀，加入双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、冷却、造粒，得到所述耐低温抗静电热塑性弹性体材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211382347.8A CN116554629A (zh) | 2022-11-07 | 2022-11-07 | 一种耐低温抗静电热塑性弹性体材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211382347.8A CN116554629A (zh) | 2022-11-07 | 2022-11-07 | 一种耐低温抗静电热塑性弹性体材料及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116554629A true CN116554629A (zh) | 2023-08-08 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211382347.8A Pending CN116554629A (zh) | 2022-11-07 | 2022-11-07 | 一种耐低温抗静电热塑性弹性体材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116554629A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117683316A (zh) * | 2023-04-17 | 2024-03-12 | 锦湖石油化学株式会社 | 防滑膜制备用组合物及使用其制造的显示面板运输用衬纸 |
-
2022
- 2022-11-07 CN CN202211382347.8A patent/CN116554629A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117683316A (zh) * | 2023-04-17 | 2024-03-12 | 锦湖石油化学株式会社 | 防滑膜制备用组合物及使用其制造的显示面板运输用衬纸 |
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