热塑性弹性体材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种热塑性弹性体材料及其制备方法。一种热塑性弹性体材料，原料包括70份～90份的聚烯烃合金热塑性弹性体、3份～13份的马来酸酐接枝聚丙烯、1份～10份的矿物填料、0.1份～0.5份的紫外线吸收剂、2份～6份的润滑剂及0.5～1份的改性聚乙烯蜡。上述热塑性弹性体材料，各组分原料相互配合，经实验测定，上述热塑性弹性体材料的耐磨性、耐撕裂性好。

Thermoplastic Elastomer Material and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
热塑性弹性体材料及其制备方法
本专利技术涉及一种热塑性弹性体材料及其制备方法。
技术介绍
传统自行车存在气胎容易破裂、漏气等风险，使得使用过程存在诸多不便。近年来出现了免充气实心胎及免充气中空胎两种自行车免充气胎。从轮胎的结构以及舒适度来考虑，目前免充气轮胎材料主要为热塑性弹性体。热塑性弹性体是一种兼具橡胶和热塑性塑料特性，常温下表现为橡胶高弹态、高温下又能塑化成型的高分子材料。但目前应用于免充气胎的热塑性弹性体材料的耐温性差、易撕裂、不耐磨，长时间骑行后易于产生疲劳裂纹，而且夏季地表温度升高后，轮胎压缩永久变形率大、变形大，轮胎触地面积增大，骑行阻力增大，骑行舒适度差。
技术实现思路
基于此，有必要针对热塑性弹性体材料的耐磨问题，提供一种热塑性弹性体材料及其制备方法。一种热塑性弹性体材料，按质量份数计，原料包括：上述热塑性弹性体材料，各组分原料相互配合，经实验测定，上述热塑性弹性体材料的压缩永久变形率较低，耐磨性、耐高温、耐撕裂性好，而且还具有轻量、使用寿命长等优异的性能。上述热塑性弹性体材料不含有毒助剂和游离的邻苯二甲酸盐，可长期使用并且可回收利用。在其中一个实施例中，所述改性聚乙烯蜡熔点高于120℃。在其中一个实施例中，所述聚烯烃合金热塑性弹性体在70℃/22H条件下的压缩永久变形小于30％、熔融指数为5g/10min～30g/10min。在其中一个实施例中，所述马来酸酐接枝聚丙烯的熔点为150℃～175℃；及/或所述马来酸酐接枝聚丙烯的熔融指数为2g/10min～20g/10min；及/或所述马来酸酐接枝聚丙烯的接枝率为0.5％～5％。在其中一个实施例中，所述矿物填料为炭黑和二氧化硅中的至少一种。在其中一个实施例中，所述原料还包括0.15份～0.5份的抗氧剂。在其中一个实施例中，所述抗氧剂选自抗氧化剂168、抗氧化剂1076及抗氧化剂1010中的至少一种。在其中一个实施例中，所述紫外线吸收剂选自紫外线吸收剂UV-770、紫外线吸收剂UV-P及紫外线吸收剂UV-326中的至少一种。在其中一个实施例中，所述润滑剂选自硅酮母粒及线性硅氧烷中的至少一种。上述热塑性弹性体材料的制备方法，包括以下步骤：将所述聚烯烃合金热塑性弹性体、所述马来酸酐接枝聚丙烯、所述矿物填料、所述紫外线吸收剂、所述润滑剂及所述改性聚乙烯蜡混合搅拌均匀，得预混物；及将所述预混物挤出、造粒，得热塑性弹性体材料。上述热塑性弹性体材料的制备方法工艺流程简单，对设备要求低，适合大规模的工业化生产。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面主要结合热塑性弹性体材料及其制备方法进行更全面的描述。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本专利技术公开内容更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术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，不是旨在于限制本专利技术。一实施方式的热塑性弹性体材料，按照质量份数计，原料包括：聚烯烃合金热塑性弹性体(TPV)，又称热塑性硫化橡胶，具有良好的弹性和耐压缩变形性，其耐环境、耐老化性相当于三元乙丙橡胶，同时其耐油耐溶剂性能与通用型氯丁橡胶相当，加工性能优异。在本实施方式中TPV指以EPDM(三元乙丙橡胶)和PP(聚丙烯)为原料动态交联得到的材料。在其中一个实施例中，TPV在70℃/22H条件下的压缩永久变形小于30％，熔融指数为5g/10min～30g/10min(ASTMD1238，200℃/2.16KG)。进一步地，TPV选自美国santopreneTPV101-55和TPV201-55中的至少一种。在其中一个实施例中，TPV为80份～90份，进一步优选为85份～90份。进一步地，聚烯烃合金热塑性弹性体在70℃/22H条件下的压缩永久变形小于30％。进一步地，聚烯烃合金热塑性弹性体的熔融指数为5g/10min～30g/10min。本实施方式的马来酸酐接枝聚丙烯指马来酸酐接枝均聚丙烯，马来酸酐接枝均聚丙烯具有较高的软化温度、粘合性，使得热塑性弹性体材料具有很好的耐温性，并且粘合性的提高使得海相(聚丙烯和马来酸酐接枝均聚丙烯)与岛相(硫化为1～2μm粒径的EPDM粒子)结合更加紧密，能够提高热塑性弹性体的耐磨性。在其中一个实施例中，马来酸酐接枝聚丙烯为3份～8份，进一步优选为3份～5份。进一步地，马来酸酐接枝均聚丙烯为熔点为150℃～175℃。进一步地，马来酸酐接枝均聚丙烯的熔融指数为2g/10min～20g/10min(ASTMD1238，200℃/2.16KG)。进一步地，马来酸酐接枝均聚丙烯的接枝率为0.5％～5％。进一步地，马来酸酐接枝均聚丙烯为埃克森美孚的PO1020。矿物填料可以作为增强材料，扩大热塑性弹性体的物理性能范围，提高拉伸强度、压缩载荷、刚度、抗冲击、抗压强度等性能，最显著的效果可以提供较好的抗蠕变性，降低压缩永久变形。在其中一个实施例中，矿物填料为1份～5份，进一步优选为1份～3份。进一步地，矿物填料选自二氧化硅和碳黑中的至少一种。进一步地，矿物填料的粒径为0.1μm～5μm，优选为0.1μm～2μm。改性聚乙烯蜡可以提高耐刮性和平滑性，并且会迁移到产品表面形成蜡化表层隔绝金属对聚丙烯的氧化降解。本实施方式的改性聚乙烯蜡要求熔点高于120℃，并且要求有一个良好的耐老化性能，例如用聚四氟乙烯去改性聚乙烯蜡，能拥有一个较高的熔点和耐老化性能，并且能快速迁移到表面形成保护层。在其中一个实施例中，改性聚乙烯蜡为0.6份～1份，进一步优选为0.8份～1份。进一步地，改性聚乙烯蜡为科莱恩公司的聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡3920F。润滑剂可以降低内部和外部的摩擦损伤和热塑性弹性体的均匀分散，改善流动性和脱模性，提高表面光泽度。均聚PP和润滑剂的配合使用，使得热塑性弹性体的耐热老化性能好，压缩永久变形低，耐撕裂、耐候性性能优异的。在其中一个实施例中，润滑剂为3份～6份，进一步优选为4份～6份。进一步地，润滑剂选自硅酮母粒及线性硅氧烷中的至少一种。优选的，润滑剂为道康宁公司的MB50-001和德固赛公司的H-Si6441P。紫外线吸收剂(UV吸收剂)是屏障或抑制光氧化还原或光老化的过程，UV吸收剂可提高产品的耐候性能，UV吸收剂为本领域常用的UV吸收剂。在其中一个实施例中，UV吸收剂为0.1份～0.4份，进一步优选为0.1份～0.2份。在其中一个实施例中，UV吸收剂选自双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(紫外线吸收剂UV-770)、2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑紫外线吸收剂(UV-P)、2-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑(紫外线吸收剂UV-326)中的至少一种。在其中一个实施例中，上述热塑性弹性体材料还包括0.15份～0.5份的抗氧剂。抗氧剂能防止聚合物材料氧化质变。在其中一个实施例中，抗氧剂为0.15份～0.4份，进一步优选为0.15份～0.3份。抗氧剂选自三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(抗氧化剂168)、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧化剂1076)及四[β-(3,5-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热塑性弹性体材料，其特征在于，按质量份数计，原料包括：

【技术特征摘要】
1.一种热塑性弹性体材料，其特征在于，按质量份数计，原料包括：2.根据权利要求1所述的热塑性弹性体材料，其特征在于，所述改性聚乙烯蜡熔点高于120℃。3.根据权利要求1所述的热塑性弹性体材料，其特征在于，所述聚烯烃合金热塑性弹性体在70℃/22H条件下的压缩永久变形小于30％；及/或熔融指数为5g/10min～30g/10min。4.根据权利要求1所述的热塑性弹性体材料，其特征在于，所述马来酸酐接枝聚丙烯的熔点为150℃～175℃；及/或所述马来酸酐接枝聚丙烯的熔融指数为2g/10min～20g/10min；及/或所述马来酸酐接枝聚丙烯的接枝率为0.5％～5％。5.根据权利要求1所述的热塑性弹性体材料，其特征在于，所述矿物填料为炭黑和二氧化硅中的至少一种。6.根据权利要求1～5任一项所述的热塑性弹性体材料，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾龙，李文星，李萍，邱廷模，
申请(专利权)人：盛嘉伦橡塑深圳股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44