一种高弹性抗静电发泡复合材料制造技术

本发明专利技术提供了一种高弹性抗静电发泡复合材料，其特征在于该高弹性抗静电发泡复合材料是由SEBS-g-TAI/NBR/TPU三元共混物85～160份、方解石粉末20～35份、碳化氢1～5份、N，N’-间苯撑双马来酰亚胺0.5～3份、碳纤维0.5～4份、铝粉3～15份和适量防老剂D组成。制得本发泡吸能复合材料，其弹性高、韧性好、防静电，广泛应用于医疗器械、电动工具、玩具和日用品等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高分子材料，尤其涉及一种高弹性抗静电发泡复合材料。
技术介绍
复合橡塑材料性能各异、种类繁多，其主要是由碳和氢两种原子组成，另有一些含有少量氧，氮，氯，硅，氟，硫等原子，与其它功能性物质共混后其性能特殊，用途也特别。在常温下，塑料是固态，很硬不能拉伸变形，而橡胶硬度不高，有弹性，可拉伸变长，停止拉伸又可回复原状，按照使用要求通过添加不同功能的物质或基团，以满足不同场合对橡塑材料的使用要求，其中高弹性抗静电的弹性体在电动工具的包胶中有着广泛的应用，常见的电动工具有电钻、电动砂轮机、电动扳手和电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等，一般在电动工具把手部位包裹有橡塑材料，由于电动工具使用时震动大、强度高，对持手部位的橡塑材料提出了较高的使用要求，该部位橡塑材料需具有高强度、柔韧性好、高弹性以及耐摩擦的基本特点，主要通过在聚丙烯壳体材料上包覆一层以TPE、TPR为主的弹性材料以缓冲电动工具工作时对手部持续性的震动和冲击。目前国家专利CN103145941A一种聚氨酯吸能材料的制备方法公开的采用羟基硅油作为硼化有机硅聚合物的良溶剂制备剪切增稠流体，克服了现有技术中的分相以及异丙醇挥发量难以控制、与MDI发生副反应等问题。但其材料成分单一，容易积累静电，等体积用量较大，应用成本相对较高。
技术实现思路
对于一种长期应用于震动场合，且容易积累静电的吸能材料，本专利技术提供了一种高弹性抗静电发泡复合材料，其特征在于该高弹性抗静电发泡复合材料是由热塑性弹性体、补强剂、发泡剂、硫化剂、防老剂D、碳纤维和铝粉组成。优选的，所述热塑性弹性体是聚苯乙烯-乙烯/丁烯-聚苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、丁腈橡胶(NBR)和热塑性聚氨酯(TPU)组成。优选的，所述补强剂是超细方解石粉末。优选的，所述发泡剂是碳化氢。优选的，所述硫化剂是N，N’-间苯撑双马来酰亚胺。优选的，所述碳纤维直径70-150μm，长度0.5-2mm。优选的，所述铝粉为800-1000目细粉体。为了增强SEBS的极性与分子活性，提高其与其它极性材料的结合强度，特引入异氰酸酯
基团改性SEBS弹性体，在密闭的高速搅拌机中接入氮气，通气5分钟后分别加入SEBS50-150份、3-异氰酸酯基-4-甲苯氨基甲酸烯丙酯(TAI)1-4份和2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧基)己烷(DBPH)0.3-1.2份，以100r/min的转速搅拌1-3h，经充分混合均匀后将混合料装入密封袋备用。将双螺杆混炼挤出机机筒温度设置为230℃，喂料螺杆与双螺杆转速分别为300r/min与75r/min，机头温度设置为260℃，熔融混合物经充分混炼挤出接枝产物，经水冷、切粒和干燥后备用。方解石粉末作为补强剂其界面需与弹性体具有良好的结合强度，特对超细方解石粉末进行表面改性，将150-300g细度为1100目的方解石粉末置入容器中，加水配置成20％-30％固含量的浆料，再加热悬浊液至90℃，然后加入3-10g棕榈酸并以1200r/min的转速搅拌悬浊液，持续改性120min后过滤，将滤饼置入100℃干燥箱干燥60min，充分干燥后粉碎成细度为1000目的粉末备用。将SEBS-g-TAI、NBR、TPU、改性超细方解石粉末、碳纤维和铝粉分别置于容器中，放入120℃电热干燥箱中加热干燥3小时，中间翻料一次，待干燥后冷却待用。制备含防老剂D(N-苯基-2-萘胺)的NBR母炼胶，调整二辊开炼机的辊隙为0.5mm，辊温45℃，将NBR和防老剂D以40∶1的重量份一同放入炼胶机中进行薄通10次，制得NBR母炼胶。制备SEBS-g-TAI/NBR/TPU三元共混物，其中SEBS-g-TAI30～70份，NBR16～35份，TPU20～40份，调整二辊开炼机的辊隙为0.5mm，辊温控制在120-130℃，加入TPU待熔融包辊后，加入NBR母炼胶和SEBS-g-TAI，共混均匀后薄通5次出料待用。制备改性方解石粉末增强的SEBS-g-TAI/NBR/TPU三元共混物，其中方解石粉末20～35份，三元共混物85～130份，控制密炼机辊温在50℃左右，将改性方解石粉末和三元共混物预混均匀后一起投入密炼机，两辊转速差12r/min，密炼1.5h后出料、破碎待用。将碳化氢、N，N’-间苯撑双马来酰亚胺、碳纤维、铝粉和增强SEBS-g-TAI/NBR/TPU三元共混物料置入搅拌器，其中碳化氢1～5份，N，N’-间苯撑双马来酰亚胺0.5～3份，碳纤维0.5～4份，铝粉3～15份，增强SEBS-g-TAI/NBR/TPU三元共混物85～160份，在750r/h转速下搅拌60min进行充分混合，将混合均匀的材料置入双螺杆混炼挤出机料斗，设定机筒温度为230℃，喂料螺杆与双螺杆转速分别为300r/min与120r/min，机头温度设置为260℃，进行充分混炼，挤出成高弹性抗静电发泡复合材料。具体实施方式1、SEBS弹性体通过改性引入异氰酸酯基团，在密闭的高速搅拌机中接入氮气，通气5分钟后分别加入SEBS100份、3-异氰酸酯基-4-甲苯氨基甲酸烯丙酯(TAI)2份和2，5-二甲
基-2，5-二(叔丁基过氧基)己烷(DBPH)0.5份，以100r/min的转速搅拌1.5h，经充分混合均匀后将混合料装入密封袋备用。将双螺杆混炼挤出机机筒温度设置为230℃，喂料螺杆与双螺杆转速分别为300r/min与75r/min，机头温度设置为260℃，熔融混合物经充分混炼挤出接枝产物，经水冷、切粒和干燥后备用。改性超细方解石粉末，将200g细度为1100目的方解石粉末置入容器中，加水配置成25％的浆料，再加热悬浊液至90℃，然后加入4g棕榈酸并以1200r/min的转速搅拌悬浊液，持续改性120min后过滤，将滤饼置入100℃干燥箱干燥60min，充分干燥后粉碎备用。将NBR、SEBS-g-TAI、TPU和改性方解石粉末分别置于容器中，放入120℃电热干燥箱中加热干燥2.5小时，中间翻料一次，待干燥后冷却待用。制备含防老剂D的NBR母炼胶，调整二辊开炼机的辊隙为0.5mm，辊温45℃，将NBR和防老剂D按40∶1的重量份一同放入炼胶机中进行薄通10次，制得NBR母炼胶。制备SEBS-g-TAI/NBR/TPU三元共混物，调整二辊开炼机的辊隙为0.5mm，辊温控制在120℃，将SEBS-g-TAI、NBR和TPU按5∶2∶3的重量份，先加入TPU待熔融包辊后，加入NBR母炼胶和SEBS-g-TAI，共混均匀后薄通5次出料、破碎待用。制备改性方解石粉末增强SEBS-g-TAI/NBR/TPU三元共混物，控制密炼机辊温在50℃左右，将改性方解石粉末和三元共混物按1∶4的重量份预混均匀后一起投入密炼机，两辊转速差12r/min，密炼1.5h后出料、破碎待用。将碳化氢粉末、N，N’-间苯撑双马来酰亚胺、碳纤维、铝粉和增强SEBS-g-TAI/NBR/TPU三元共混物料按3∶2∶1∶7∶100重量份置入搅拌器，在750r/h转速下搅拌60min进行充分混合，将混合均匀的材料置入双螺杆混炼挤出机料斗，设定机筒温度为230℃，喂料螺杆与双螺杆转速分别为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高弹性抗静电发泡复合材料，其特征在于，是由热塑性弹性体、补强剂、发泡剂、硫化剂、防老剂D、碳纤维和铝粉组成。

【技术特征摘要】
1.一种高弹性抗静电发泡复合材料，其特征在于，是由热塑性弹性体、补强剂、发泡剂、硫化剂、防老剂D、碳纤维和铝粉组成。2.根据权利要求1所述的高弹性抗静电发泡复合材料，其特征在于，所述热塑性弹性体由聚苯乙烯-乙烯/丁烯-聚苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、丁腈橡胶(NBR)和热塑性聚氨酯(TPU)组成。SEBS弹性体在氮气氛围中，50-150份SEBS中加入3-异氰酸酯基-4-甲苯氨基甲酸烯丙酯(TAI)1-4份和2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧基)己烷(DBPH)0.3-1.2份，高速搅拌1-3h后置入双螺杆混炼挤出机，熔融混合物经充分混炼挤出接枝产物SEBS-g-TAI。SEBS-g-TAI30～70份，NBR16～35份，TPU20～40份，调整二辊开炼机的辊隙为0.2-1mm，辊温控制在120℃-130℃，加入TPU待熔融包辊后，加入NBR母炼胶和SEBS-g-TAI，混炼得SEBS-g-TAI/NBR/TPU三元共混弹性体。3.根据权利要求1所述的高弹性抗静电发泡复合材料，其特征在于，所述补强剂为方解石粉末。方解石粉末加水配置成20％-30％固含量的浆料，加热悬浊液至90℃后加入3-10g棕榈酸并高速搅拌悬浊液，持续改性80-200min后过滤、干燥、粉碎得改性方...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨云，
申请(专利权)人：杨云，
类型：发明
国别省市：浙江;33