一种适用温度范围广的热塑性弹性体及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及热塑性弹性体技术领域，具体涉及一种适用温度范围广的热塑性弹性体及其制备方法和应用，所述热塑性弹性体包括如下重量份的原料：SEBS 20‑40份、OBC 30‑50份、PP 30‑50份、油40‑60份、阻燃剂10‑30份、抗氧剂0.5‑1.5份。本发明专利技术的热塑性弹性体使用温度范围广，可在可在‑55℃到125℃长期使用，比通用TPE产品使用温度提高了40℃，且阻燃效果优良，无卤环保，耐候性能优良，强度高，综合性能优异。

【技术实现步骤摘要】
一种适用温度范围广的热塑性弹性体及其制备方法和应用
本专利技术涉及热塑性弹性体
，具体涉及一种适用温度范围广的热塑性弹性体及其制备方法和应用。
技术介绍
TPE(ThermoplasticElastomer)是热塑性弹性体的简称，是一种具有橡胶的高弹性，高强度，高回弹性，又具有可注塑加工的特征的材料；既具有热塑性塑料的加工性能，又具有硫化橡胶的物理性能，可谓是塑料和橡胶优点的优势组合。因为TPE环保无毒且安全、硬度范围广，并有优良的着色性，触感柔软，耐候性，抗疲劳性和耐温性，加工性能优越，无须硫化，可以循环使用而降低成本，既可以二次注塑成型，与PP、PE、PC、PS、ABS等基体材料包覆粘合，也可以单独成型。目前，线缆用的材料都是挤出成型的，材料大多采用三种，一种是传统PVC材料，它应用范围广、生产工艺简单、每年的需求量都在大幅度增长，但是长期使用温度范围在80℃以内，且耐低温性差，易开裂，低温时表面硬度变化较大，燃烧时产生有毒气体，使其应用范围受到限制；一种是阻燃PE或EVA材料，使用温度范围在80℃以内，其强度较低，弹性很差，不耐折弯，不耐低温；另一种是通用TPE材料，该材料可在-40℃到80℃长期使用，耐候性好，环保无毒，但使用温度范围较窄，易燃、强度偏低。因此，有必要研发一种适用温度范围广的热塑性弹性体。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本专利技术的目的在于提供一种适用温度范围广的热塑性弹性体，该热塑性弹性体使用温度范围广，可在-55℃到125℃长期使用，比通用TPE产品使用温度提高了40℃，且阻燃效果优良，无卤环保，耐候性能优良，强度高，综合性能优异。本专利技术的另一个目的在于提供一种适用温度范围广的热塑性弹性体的制备方法，该制备方法步骤简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，可大规模工业化生产。本专利技术的还一个目的在于提供一种适用温度范围广的热塑性弹性体在阻燃电线、电缆和光缆的应用。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种适用温度范围广的热塑性弹性体，所述热塑性弹性体包括如下重量份的原料：优选的，所述SEBS包括改性SEBS，所述改性SEBS为马来酸酐接枝改性处理的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物。更为优选的，所述SEBS是由SEBS和改性SEBS以重量比1-10:10-1组成的混合物。本专利技术通过采用马来酸酐对SEBS进行改性处理，可以提高SEBS与树脂具有较好的相容性，且改性后的SEBS具有良好的耐低温，耐候，耐臭氧氧化，热稳定性好等优点，与其它树脂共混，能极大的提高工程塑料的冲击强度和耐低温性。更为优选的，所述改性SEBS的制备方法包括如下步骤：按重量配比称取SEBS40-80份、马来酸酐1-3份、苯乙烯单体1-3份、润滑剂0.1-0.5份和引发剂0.1-0.3份混合均匀，得到共混物；将共混物通过双螺杆挤出机挤出造粒，制得所述改性SEBS；其中，所述双螺杆挤出机的螺杆温度为120-220℃，螺杆转速为100-300r/min。本专利技术的来酸酐接枝改性处理的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物的制备方法工艺简单，原料环保，在保证了材料具有较高接枝速率的同时，还具有接枝率高，产品异味小，颜色较白等优点。所述润滑剂是由氧化聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酸酰胺和单硬脂酸甘油酯以重量比1.5-2.5：0.8-1.2：1组成的混合物。本专利技术通过严格控制润滑剂的种类、复配及配比，可以使材料在加工过程中改善材料的流动性和制品的脱模性，能够降低加工难度，节省能源消耗。所述引发剂与后面所述的引发剂相同，在此不再赘述。优选的，所述OBC为乙烯单体重量含量在40％-60％的乙烯-辛烯嵌段共聚物。OBC具有SEBS的嵌段结构，同时有POE的耐老化性，并更具定型性，回弹性，耐磨性，且熔点比POE高约30-70度，具有更高的使用温度。本专利技术通过采用乙烯单体重量含量在40％-60％的乙烯-辛烯嵌段共聚物，制得的热塑性弹性体使用温度范围广。所述PP为茂金属催化的等规聚丙烯。等规聚丙烯由于结构规整而高度结晶化，故熔点可高达167℃，耐热、耐腐蚀，具有较高的使用温度。密度小，是最轻的通用塑料。缺点是耐低温冲击性差，较易老化，但可以通过改性予以克服。本专利技术通过采用茂金属对等规聚丙烯进行共聚改性，以茂金属作为催化剂，以丙烯单体为主在聚合阶段进行的改性，可以提高聚丙烯的低温韧性，冲击性能，透明性和加工流动性。优选的，所述油为白油、环烷油和白矿油中的至少一种。本专利技术通过采用上述油，可以提高SEBS的流动性，提高热塑性弹性体的加工性能。优选的，所述阻燃剂为磷酸铵、聚磷酸铵、改性聚磷酸铵、次磷酸铝、三聚氰胺及其化合物、硼酸锌、蒙脱土、粘土、金属氢氧化物、有机磷酸酯化合物、有机次磷酸酯化合物和多元醇中的至少一种。其中，所述改性聚磷酸铵为哌嗪改性聚磷酸铵、乙二胺改性聚磷酸铵、二乙烯三胺改性聚磷酸铵和羟乙基乙二胺改性聚磷酸铵中的至少一种。所述三聚氰胺及其化合物为三聚氰胺、三聚氰胺磷酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐、三聚氰胺焦磷酸盐、三聚氰胺次磷酸盐、三聚氰胺亚磷酸盐、三聚氰胺氰尿酸盐和2-羧乙基苯基次膦酸三聚氰胺盐中的至少一种。所述金属氢氧化物为氢氧化铝和/氢氧化镁。所述有机磷酸酯化合物为磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丙酯、磷酸三丁酯、磷酸三(2-乙基己基)酯、磷酸三(2-氯乙基)酯、磷酸三(2，3-二氯丙基)酯、磷酸三(2，3-二溴丙基)酯、磷酸甲苯-二苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯和磷酸(2-乙基己基)-二苯酯中的至少一种。所述有机次磷酸酯化合物为次磷酸三甲酯、次磷酸三乙酯、次磷酸三丙酯和次磷酸三丁酯中的至少一种。所述多元醇为聚酯多元醇、聚醚多元醇和含磷多元醇中的至少一种。更为优选的，所述阻燃剂是由聚氰胺氰尿酸盐、磷酸三苯酯、氢氧化镁和蒙脱土以重量比1-2:0.8-1.2:1:0.4-0.8组成的混合物。本专利技术通过采用上述阻燃剂，可以提高材料的阻燃性，从而大大提高其使用安全性，此外，由于阻燃剂不含卤，因此具有环保无毒的特点。优选的，所述抗氧剂为四[亚甲基-3,5-(二叔丁基-4-羟基-苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、N,N’-双[[3-(3,5)-二叔丁基-4羟基苯基]丙酰基]己二胺、三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、二亚磷酸季戊四醇硬脂醇酯和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的至少一种。更为优选的，所述抗氧剂是由四[亚甲基-3,5-(二叔丁基-4-羟基-苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯以重量比1:0.2-0.6:0.4-0.8组成的混合物。本专利技术通过采用上述抗氧剂，可以延缓或抑制材料氧化过程的进行，从而阻止材料的老化并延长其使用寿命。优选的，所述热塑性弹性体还包括官能化单体1-10份和引发剂1-3份，所述官能化单体为苯乙烯类单体、丙烯腈类单体、丙烯酸酯类单体、甲基丙烯酸酯类单体、烯基类单体、不饱和羧酸类单体和马来酰亚胺类单体中的至少一种。本专利技术通过采用上述官能化单体，与SEBS聚合，可以提高热塑性弹性体的柔韧性、弹性和耐热性。优选的，所述官能化单体为苯乙烯类单体、丙烯腈类单体、丙烯酸酯类单体和甲基丙烯酸酯类单体中的至少一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用温度范围广的热塑性弹性体，其特征在于：所述热塑性弹性体包括如下重量份的原料：

【技术特征摘要】
1.一种适用温度范围广的热塑性弹性体，其特征在于：所述热塑性弹性体包括如下重量份的原料：2.根据权利要求1所述的一种适用温度范围广的热塑性弹性体，其特征在于：所述SEBS包括改性SEBS，所述改性SEBS为马来酸酐接枝改性处理的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物。3.根据权利要求2所述的一种适用温度范围广的热塑性弹性体，其特征在于：所述改性SEBS的制备方法包括如下步骤：按重量配比称取SEBS40-80份、马来酸酐1-3份、苯乙烯单体1-3份、润滑剂0.1-0.5份和引发剂0.1-0.3份混合均匀，得到共混物；将共混物通过双螺杆挤出机挤出造粒，制得所述改性SEBS；其中，所述双螺杆挤出机的螺杆温度为120-220℃，螺杆转速为100-300r/min。4.根据权利要求1所述的一种适用温度范围广的热塑性弹性体，其特征在于：所述OBC为乙烯单体重量含量在40％-60％的乙烯-辛烯嵌段共聚物；所述PP为茂金属催化的等规聚丙烯。5.根据权利要求1所述的一种适用温度范围广的热塑性弹性体，其特征在于：所述油为白油、环烷油和白矿油中的至少一种。6.根据权利要求1所述的一种适用温度范围广的热塑性弹性体，其特征在于：所述阻燃剂为磷酸铵、聚磷酸铵、改性聚磷酸铵、次磷酸铝、三聚氰胺及其化合物、硼酸锌、蒙脱土、粘土、金属氢氧化物、有机磷酸酯化合物、有机次磷酸酯化...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄有为，李同兵，刘悦，钟荣栋，
申请(专利权)人：东莞市安拓普塑胶聚合物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44