一种耐刮擦、耐脏污TPE材料、其制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及一种耐刮擦、耐脏污TPE材料、其制备方法及应用，属于高分子材料技术领域。本发明专利技术的TPE材料包括以下重量份数的原料组分：聚丙烯50份～60份、SEBS15份～25份、白油15份～25份、含氟聚硅氧烷1份～5份、硫化剂0.02份～0.1份、抗氧剂0.1份～0.5份、色粉0.5～1份。本发明专利技术的TPE材料具有耐刮擦、耐脏污的性能，以及良好的耐低温冲击性能。

A kind of scratch and dirt resistant TPE material, its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种耐刮擦、耐脏污TPE材料、其制备方法及应用
本专利技术属于高分子材料
，涉及一种耐刮擦、耐脏污TPE材料、其制备方法及应用。
技术介绍
汽车安全气囊盖板是集装饰性和功能性于一体的汽车内饰件，目前汽车上用安全气囊盖板材料主要有热塑性聚酯弹性体(TPEE)、热塑性动态硫化橡胶(TPV)、聚丙烯热塑性弹性体(TPE)等。热塑性聚酯弹性体(TPEE)有较好的耐刮性能，撕裂强度也较高，但是比重较高，一般可达1.15g/cm3，不太适合日益要求严格的汽车轻量化的需求，且价格也较为昂贵。热塑性动态硫化橡胶(TPV)的比重较低，但是撕裂强度低，且低温冲击性能也比TPEE和TPE差，在低温条件下会变脆，当汽车在较低温度下使用，特别是北方冬季，采用这类TPV制备的安全气囊弹开时容易爆破产生碎片，伤害驾驶员的人身安全。聚丙烯热塑性弹性体(TPE)比重也较低，可达到0.9g/cm3左右，且比较容易通过改性来提高其撕裂强度和低温冲击强度，价格也较低，因此日益受到汽车厂商的青睐；但是TPE材料的耐刮擦性能往往较TPEE差，由于汽车安全气囊等内饰多为深灰色，且汽车安全气囊盖板处于经常接触到的部位，采用TPE材料制备的汽车安全气囊等内饰在长时间使用过程中容易被刮花，表面易被污染不易清洗，影响汽车内饰的美观，限制了TPE材料在汽车内饰的应用。申请号为CN201110425536.4的专利申请，公开了在聚丙烯热塑性弹性体材料(TPE)中加入EPDM磺酸盐离子聚合物和聚异丁烯粘合剂，能够改善材料的耐刮伤性能；但是EPDM磺酸盐离子聚合物为强极性材料，会提高材料产品的表面能，导致产品和有机污染物有较大的亲和力，材料表面被污染后不易清洗。基于聚硅氧烷类的硅酮母粒助剂也可用于聚丙烯弹性体汽车内饰材料的耐刮擦改性，但现有技术中此类硅酮母粒的应用均是将相容性差的聚硅氧烷分散在聚丙烯弹性体中，在长期使用中添加的聚硅氧烷会逐渐析出，导致改性材料的耐刮擦性能逐渐降低。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种具有持久耐刮擦、耐脏污性能的TPE材料。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种耐刮擦、耐脏污TPE材料，其特征在于，所述耐刮擦、耐脏污TPE材料包括以下重量份数的原料组分：聚丙烯50份～60份、SEBS15份～25份、白油15份～25份、含氟聚硅氧烷1份～5份、硫化剂0.02份～0.1份、抗氧剂0.1份～0.5份、色粉0.5～1份。本专利技术在TPE材料中添加有一定量的含氟聚硅氧烷，在TPE材料引入了含氟基团，从而赋予了本专利技术TPE材料较低的表面能和表面摩擦系数，使其具有较好的拒水拒油的耐脏污性能。作为优选，所述聚丙烯为高分子量无规共聚聚丙烯(简称PPR)，在230℃、2.16kg负荷下熔体流动速率为(0.1-1)g/10min。PPR的分子量可通过熔体流动速率体现，熔体流动速率越低，分子量越大。本专利技术采用(0.1-1)g/10min流动速率的PPR，其具有耐老化、冲击性能较好的优点，可提高TPE材料的整体性能。作为优选，所述聚丙烯为燕山石化PPRB8101、扬子石化PPRM00、上海石化PPRE020的一种或多种的混合。作为优选，所述SEBS的分子量为20万～40万。本专利技术采用较高分子量的SEBS对聚丙烯进行改性，高分子量的SEBS分子链更长，受到冲击时不易断裂，因此能获得冲击性能更好的TPE材料。进一步优选，所述SEBS可采用Tapol6151、Tapol6159、Kraton1651、YH604中的一种或多种的混合。作为优选，所述白油可采用32#白油、50#白油、70#白油的一种或多种的混合。作为优选，所述含氟聚硅氧烷含有至少一个乙烯基。本专利技术的含氟聚硅氧烷含有至少一个乙烯基，乙烯基在硫化剂的作用下可与聚丙烯发生接枝反应，将含氟聚硅氧烷含氟聚硅氧烷接枝在聚丙烯热塑性弹性体上，含氟聚硅氧烷在聚丙烯分子链中起到锚固作用，从而使制得的TPE材料在长时间使用过程中，材料中的含氟聚硅氧烷不会逐渐析出到材料表面而不断损耗，TPE材料能够保持持久的耐刮擦、耐脏污性能。作为优选，所述含氟聚硅氧烷结构式为：其中R1、R2为甲基或乙烯基，且R1、R2中至少一个为乙烯基，R3为C3至C12直链全氟烷烃，m、n均为聚合单元个数，2000≤m+n≤3000，m/n＝(1.5～2.5)/1。本专利技术的含氟聚硅氧烷结构中，R1和R2为两端端基，R3为侧基，本专利技术将用于接枝反应的乙烯基设置在端基，能够避免含氟聚硅氧烷在硫化剂接枝反应过程中自身发生交联反应的副反应，发生交联反应后含氟聚硅氧烷成为硫化橡胶颗粒无法在材料中分散开，从而失去其耐刮擦和防污性能。本专利技术的含氟聚硅氧烷在硫化剂的作用下与聚丙烯发生接枝反应，完成接枝反应后的产物的结构式为：作为优选，所述硫化剂为BIPB、双二五、DCP中的一种。作为优选，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1098、抗氧剂168中的一种或多种的混合。本专利技术的另一目的在于提供一种耐刮擦、耐脏污TPE材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：S1、按比例称取聚丙烯、SEBS、白油、含氟聚硅氧烷、硫化剂、抗氧剂和色粉，将SEBS和白油加入到高速混合机中混合泡油，形成SEBS泡油料，同时将硫化剂稀释在乙醇溶液中，形成硫化剂乙醇稀释料；S2、密炼机预热后，投入聚丙烯、SEBS泡油料、含氟聚硅氧烷、硫化剂乙醇稀释料、抗氧剂、色粉，混炼后得到团状半塑化料；S3、将团状半塑化料加入到锥双强制喂料机，由锥双强制喂料机向双螺杆挤出机喂料，通过双螺杆挤出机挤出造粒，然后切粒、干燥，即得到耐刮擦、耐脏污TPE材料。本专利技术在添加硫化剂时先将硫化剂稀释在乙醇溶液中，有益其分散，避免了因硫化剂添加量较低，难以与其他原料混合均匀的问题。作为优选，步骤S1所述混合泡油在180～220r/min的速率下进行。作为优选，步骤S1所述硫化剂乙醇稀释料中，硫化剂和乙醇溶液的重量比为1:(1～3)。作为优选，步骤S2所述密炼机预热至120℃～150℃，所述混炼的时间为10～15分钟作为优选，步骤S3所述团状半塑化料通过喂料机加入到双螺杆挤出机，所述喂料机的温度为100～130℃。本专利技术通过控制锥双强制喂料机的温度，使密炼后的半塑化团状物料在喂料过程中保持较高温度的半塑化状，有利于喂料。作为优选，步骤S3所述双螺杆挤出机各段的温度为：加料段130℃～160℃、输送段150℃～190℃、熔融段170℃～210℃、机头160℃～200℃。本专利技术的再一目的在于提供一种耐刮擦、耐脏污TPE材料在汽车安全气囊盖板中的应用，使用所述的耐刮擦、耐脏污TPE材料制备汽车安全气囊盖板。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：。1.本专利技术通过合理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐刮擦、耐脏污TPE材料，其特征在于，所述耐刮擦、耐脏污TPE材料包括以下重量份数的原料组分：/n聚丙烯 50份～60份、/nSEBS 15份～25份、/n白油 15份～25份、/n含氟聚硅氧烷 1份～5份、/n硫化剂 0.02份～0.1份、/n抗氧剂 0.1份～0.5份、/n色粉 0.5～1份。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐刮擦、耐脏污TPE材料，其特征在于，所述耐刮擦、耐脏污TPE材料包括以下重量份数的原料组分：
聚丙烯50份～60份、
SEBS15份～25份、
白油15份～25份、
含氟聚硅氧烷1份～5份、
硫化剂0.02份～0.1份、
抗氧剂0.1份～0.5份、
色粉0.5～1份。


2.根据权利要求1所述的耐刮擦、耐脏污TPE材料，其特征在于，所述聚丙烯为高分子量无规共聚聚丙烯(简称PPR)，在230℃、2.16kg负荷下熔体流动速率为(0.1-1)g/10min。


3.根据权利要求1所述的耐刮擦、耐脏污TPE材料，其特征在于，所述含氟聚硅氧烷含有至少一个乙烯基。


4.根据权利要求1或3所述的耐刮擦、耐脏污TPE材料，其特征在于，所述含氟聚硅氧烷结构式为：



其中R1、R2为甲基或乙烯基，且R1、R2至少一个为乙烯基，R3为C3至C12直链全氟烷烃，m、n均为聚合单元个数，2000≤m+n≤3000，m/n＝(1.5～2.5)/1。


5.根据权利要求1所述的耐刮擦、耐脏污TPE材料，其特征在于，所述硫化剂为BIPB、双二五...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘汉水，史伟才，
申请(专利权)人：宁波市青湖弹性体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33