一种用于包覆玻纤增强尼龙的热塑性弹性体材料及其制备方法技术

本发明专利技术一种包覆玻纤增强尼龙的热塑性弹性体材料，包括以下质量分数的各组分：苯乙烯类嵌段共聚物8～10份、填充油20～30份、矿物填料20～25份、相容剂15～25份、极性树脂8.3～23.3份、尼龙5～10份、极性润滑剂0～5份、加工助剂0～0.5份和防老剂0.2份。本发明专利技术通过对苯乙烯类嵌段共聚物的具体选材和配比进行调整、对矿物材料进行改性，调整各组份的配伍，所得的热塑性弹性体材料，包覆玻纤增强尼龙粘接力强，熔融指数高，流动性好，具有较好的加工性能，在剥离回收时基材表面无软胶残留，可广泛应用于玻纤增强尼龙基材的各类工具手柄包覆。

A Thermoplastic Elastomer Material for Coating Glass Fiber Reinforced Nylon and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种用于包覆玻纤增强尼龙的热塑性弹性体材料及其制备方法
本专利技术属于高分子材料
，具体为一种用于包覆玻纤增强尼龙的热塑性弹性体材料及其制备方法。
技术介绍
尼龙是一种应用广泛的工程塑料，具有机械强度高，耐热性、耐摩擦性好等优点。近年来，尼龙广泛应用于玩具、日用品、工业产品等，尼龙材料制成的产品表面往往较硬且光滑，在使用过程中手感较差，且容易滑落。为解决这一难题，可以在尼龙表面包覆上一层软胶，使其具有良好的手感，增加使用者的舒适性，还可以极大程度上提高产品的美观度。电动工具和气动工具等产品在使用过程中会产生较大的振动，在尼龙手柄上包覆的热塑性弹性体可以起到减震的作用，起到较好的保护作用。市场上常见的热塑性弹性体(TPE)包胶产品主要有TPE包胶聚丙烯(PP)、TPE包胶丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、TPE包胶尼龙(PA)，其中由于尼龙的极性和TPE材料相差较大，所以包胶难度最大，玻纤增强的PA材料的包胶难度进一步上升。现有技术中大多存在TPE与PA材料粘接不牢的缺陷，包覆的TPE材料较容易从PA基材上剥离或脱落。TPE包胶材料产品在加工过程中产生的飞边、残次品等，需要把包覆的TPE材料剥离后重新包覆，已包覆的产品经常需要回收二次利用，现有包胶性能较强的TPE产品在剥离PA基材时会在基材上残留大量的TPE软胶，使回收工艺变的复杂，降低了尼龙制品的回收率。专利CN103897321A公开了一种低温包覆尼龙的TPE材料，该制品可以在220℃的加工温度下粘接尼龙，但在剥离过程中在基材上会产生大量的TPE残留层，且对玻纤增强的尼龙几乎没粘接力。专利CN103756234A公开了一种剥离无残留的TPE包胶尼龙材料，但其粘接力有限，且对玻纤增强的尼龙几乎没粘接力。专利CN102432976A公开了一种可包覆玻纤增强尼龙的热塑性弹性，但该产品在二次注塑前需要用二甲苯、正丁醇、环己酮混合液对尼龙件进行喷涂预处理，加工过程复杂，大大降低了生产效率，且只对低含量玻纤增强尼龙(玻纤含量25％)有一定包覆力，对高含量玻纤增强尼龙的包覆力较差，难以实际应用。专利CN101921444A公开了一种剥离无残留，表面不粘手的尼龙包覆专用料，但该产品的熔融指数较低，会导致该产品的流动性能差，在生产过程中需要采用较大的注塑压力从而产生大量的飞边和出现较多的注塑缺陷制品。
技术实现思路
为解决现有技术存在的存在TPE与PA材料粘接不牢的缺陷，包覆的TPE材料较容易从PA基材上剥离或脱落的缺陷，本专利技术提供一种用于包覆玻纤增强尼龙的热塑性弹性体材料及其制备方法。一种包覆玻纤增强尼龙的热塑性弹性体材料，其特征在于，包括以下质量分数的各组分：苯乙烯类嵌段共聚物8～10份填充油20～30份矿物填料20～25份相容剂15～25份极性树脂8.3～23.3份尼龙5～10份极性润滑剂0～5份加工助剂0～0.5份防老剂0.2份。进一步的，优选的是，所述的苯乙烯类嵌段共聚物为苯乙烯-丁二烯—苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-乙烯-丙烯-(SEPS)苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-(乙烯-丙烯)-苯乙烯嵌段共聚物(SEEPS)中的一种或任意几种的混合物。优选的所述的苯乙烯类嵌段共聚物为苯乙烯-丁二烯—苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物和苯乙烯-乙烯-(乙烯-丙烯)-苯乙烯嵌段共聚物按照质量比为3～5:1的混合物，且苯乙烯类嵌段共聚物中苯乙烯含量为20％-70％。该配比可以明显的改善制品的耐冲击和抗脆裂性能。进一步的，所述的填充油为闪点>200℃的饱和直链烷烃油、环烷油中的一种或两种的混合物。优选的，所述的填充油为闪点>200℃，初馏点大于350℃的饱和高芳烃原料油或环烷油中的一种或两种的混合物。进一步的，所述的矿物填料为碳酸钙、滑石粉、硫酸钡、高岭土、云母、蒙脱土中的至少一种。优选的，所述的矿物填料为改性碳酸钙和改性高岭土按照质量比为1～3:1，所述碳酸钙的改性方法我在氮气或氩气保护下球磨至粒径为100～500nm，然后在氮气保护下以3～5℃/min下缓慢升温至400℃，烧结4～6h，最后混配0.1-1％硬脂酸；所述高岭土的改性方法为将细度为1250-2500目的高岭土在850～920℃焙烧2～3h，然后加入纳米氧化铝粉和硫酸，搅拌均匀后依次在160℃～200℃15min，80℃～120℃30min，70℃～90℃30min，120℃～150℃15min进行反应所得。采用多温区改性温控的方法对高岭土进行改性，大大提高高岭土的粘结性，凝结时间短，强度高、补偿收缩的特性。改性后的碳酸钙和高岭土具有发达的中大孔孔体积，而且粘结性能大大提高。进一步的，所述的相容剂为马来酸酐接枝POE(POE-g-MAH)、马来酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH)、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚乙烯(PE-g-GMA)、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝三元乙丙橡胶(EPDM-g-GMA)、马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS-g-MAH)、烯烃嵌段共聚物(OBC)中的一种或任意几种的混合物。马来酸酐或甲基丙烯酸缩水甘油酯官能团的接枝率为0.5-2.0％。进一步的，所述的极性树脂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(EMMA)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物中(EBA)、沙林树脂中的一种或任意几种的混合物；极性树脂的熔融指数要求大于8g/10min(2.16kg砝码,190℃)。进一步的，所述的尼龙为苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物-马来酸酐-聚酰胺三元共聚物(SEBS-MAH-PA)、嵌段型聚酰胺热塑性弹性体、无定形尼龙、聚己内酰胺(PA6)、聚己二酸己二胺(PA66)中的一种或任意几种的混合物。进一步的，所述的极性润滑剂为马来酸酐接枝的聚乙烯蜡、马来酸酐接枝的聚丙烯蜡、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚乙烯蜡、醚化聚乙烯蜡、酯化聚乙烯蜡中的一种或任意几种的混合物，极性润滑剂的重均分子量大于6000。进一步的，所述的加工助剂为芥酸酰胺、油酸酰胺、N.N’-乙撑双硬脂酰胺、聚二甲基硅氧烷、季戊四醇硬脂酸酯中的至少一种。根据本专利技术所述的用于包覆玻纤增强尼龙的热塑性弹性体及其制备方法，优选的是，所述的防老剂为二苯甲酮类、受阻酚类、受阻胺类、亚磷酸酯类的至少一种，可以是三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯(抗氧剂168)、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯(抗氧剂1076)、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟苄)苯(抗氧剂330)中的至少一种。一种用于包覆玻纤增强尼龙的热塑性弹性体材料的制备方法，包括以下步骤：将干燥的苯乙烯类嵌段共聚物和填充油在高混机中充分混合，然后再将其它材料加入高混机中共混，最后转移至长径比为48的双螺杆共本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包覆玻纤增强尼龙的热塑性弹性体材料，其特征在于，包括以下质量分数的各组分：苯乙烯类嵌段共聚物8～10份填充油20～30份矿物填料20～25份相容剂15～25份极性树脂8.3～23.3份尼龙5～10份极性润滑剂0～5份加工助剂0～0.5份防老剂0.2份。

【技术特征摘要】
1.一种包覆玻纤增强尼龙的热塑性弹性体材料，其特征在于，包括以下质量分数的各组分：苯乙烯类嵌段共聚物8～10份填充油20～30份矿物填料20～25份相容剂15～25份极性树脂8.3～23.3份尼龙5～10份极性润滑剂0～5份加工助剂0～0.5份防老剂0.2份。2.如权利要求1所述的包覆玻纤增强尼龙的热塑性弹性体材料，其特征在于，所述的苯乙烯类嵌段共聚物为苯乙烯-丁二烯—苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物和苯乙烯-乙烯-(乙烯-丙烯)-苯乙烯嵌段共聚物按照质量比为3～5:1的混合物，且苯乙烯类嵌段共聚物中苯乙烯含量为20％-70％。3.如权利要求1所述的包覆玻纤增强尼龙的热塑性弹性体材料，其特征在于，所述的填充油为闪点>200℃，初馏点大于350℃的饱和高芳烃原料油或环烷油中的一种或两种的混合物。4.如权利要求1所述的包覆玻纤增强尼龙的热塑性弹性体材料，其特征在于，所述的矿物填料为改性碳酸钙和改性高岭土按照质量比为1～3:1，所述碳酸钙的改性方法我在氮气或氩气保护下球磨至粒径为100～500nm，然后在氮气保护下以3～5℃/min下缓慢升温至400℃，烧结4～6h，最后混配0.1-1％硬脂酸；所述高岭土的改性方法为将细度为1250-2500目的高岭土在850～920℃焙烧2～3h，然后加入纳米氧化铝粉和硫酸，搅拌均匀后依次在160℃～200℃15min，80℃～120℃30min，70℃～90℃30min，120℃～150℃15min进行反应所得。5.如权利要求1所述的包覆玻纤增强尼龙的热塑性弹性体材料，其特征在于，所述的相容剂为马来酸酐接枝POE(POE-g-MAH)、马来酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH)、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚乙烯(...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成浪，韦景然，吴集钱，李方，
申请(专利权)人：联泓江苏新材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32