一种高流动低光泽苯乙烯基热塑性弹性体材料及制备方法技术

本发明专利技术属于聚合物材料改性和加工技术领域，具体涉及一种高流动低光泽苯乙烯基热塑性弹性体材料及其制备方法。本发明专利技术的原料包括如下重量份数的组分：PP树脂I：5‑20份，PP树脂II：0.5‑2份，苯乙烯嵌段共聚物：20‑40份，填充油：20‑50份，填料：10‑20份，抗氧剂：0.3‑0.6份，光稳定剂：0.6‑1份，相容剂：2‑5份，脱模剂：0.5‑2份，色母粒：3‑6份。本发明专利技术选用高流动性、低光泽的嵌段共聚PP树脂为主材，配合超高分子量的线型SEBS，并加入超高流动性PP树脂提高材料流动性，先将SEBS和石蜡油按一定比例预充油，再进行混料、挤出造粒，使制得的苯乙烯基热塑性弹性体材料兼具高流动性和低光泽度的优点，既满足注塑的工艺要求，又符合汽车内外饰件的产品外观需求。

【技术实现步骤摘要】
一种高流动低光泽苯乙烯基热塑性弹性体材料及制备方法
本专利技术属于聚合物材料改性和加工
，具体涉及一种高流动低光泽苯乙烯基热塑性弹性体材料及其制备方法。
技术介绍
热塑性弹性体兼具硫化橡胶的高弹性、耐老化、耐油性等各项物理机械性能以及塑料的优异加工性能，作为新型合成材料在汽车配件等工业领域有着广泛应用。目前汽车密封系统较多使用聚氯乙烯(PVC)和热塑性硫化橡胶(TPV)材料，这两种材料弹性较好，在汽车密封系统中能起到密封、减震、防水、防尘、隔音、装饰等作用。PVC的价格低廉，制造工艺成熟，应用极为广泛，但其耐热耐候性能较差，且材料本身含卤素元素，气味较大，对环境污染严重，危害较大，未来有被取代的趋势。TPV具有高温压缩永久变形低、耐热耐候性能好的优点，是弹性最好的热塑性弹性体材料之一，然而其生产工艺复杂，成本较高，同样有气味大的问题。而苯乙烯基热塑性弹性体TPS的高温压缩永久变形和耐热耐候性远优于PVC，材料成本低于TPV，生产工艺流程相对简单，与TPV相比具有更高的性价比，且TPS的优势还在于气味低，在汽车静态密封系统尤其是汽车内饰件上有很大的应用前景。目前的汽车仪表板和三角窗等大件内外饰产品多通过注塑成型，不仅需要材料有很好的流动性，还要求制品保持较低的光泽度。使用TPS材料注塑成型后因材料流动性较差可能会带来虎皮纹等外观缺陷，为满足注塑工艺需求，通常会通过提高材料配方中PP树脂含量或填充油的含量来提高TPS材料的流动性，以此来改善制品外观缺陷，但这种方式也会同时提高材料光泽度，在制造一些光泽度较低的制品或替代TPV材料的应用场合中无法满足人们对外观的要求。对此，在提高材料流动性后使用SiO2消光粉或其他类型的消光剂可降低产品的光泽度，如中国专利技术专利CN102875948A添加了硅树脂作为有机消光剂，制得具有亚光效果的苯乙烯嵌段热塑性弹性体，但这种方法会导致材料力学性能出现较大幅度的降低，尤其是压缩永久变形，所以也无法满足产品对材料的性能要求。对于汽车仪表板、三角窗等汽车内外饰件，降低材料的光泽度不仅可以改善视觉效果，对保障驾驶员的人身安全也十分重要，而汽车内外饰静态密封件系列产品普遍通过注塑成型制得，对材料的流动性也有很高的要求。因此，汽车静态密封件上用TPS替代TPV带来的光泽度偏高或材料的光泽度与流动性无法很好平衡是目前需要解决的技术难点。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述技术问题，提供一种高流动低光泽苯乙烯基热塑性弹性体材料，可广泛应用于汽车内外饰静态密封件系列产品。本专利技术的上述目的通过以下技术方案得以实施：一种高流动低光泽苯乙烯基热塑性弹性体材料，包括如下重量份数的组分：PP树脂I：5-20份PP树脂II：0.5-2份苯乙烯嵌段共聚物：20-40份填充油：20-50份填料：10-20份抗氧剂：0.3-0.6份光稳定剂：0.6-1份相容剂：2-5份脱模剂：0.5-2份色母粒：3-6份。优选地，本专利技术采用PP树脂为高流动性的嵌段共聚PP树脂，在230℃、2.16KG条件下的熔体质量流动速率为30-60g/10min。本专利技术所用的嵌段共聚PP树脂流动性较高，且光泽度比同等流动性的无规共聚PP树脂和均聚PP树脂更低。无规共聚PP树脂的晶型排列被乙烯分子破坏，球晶结构不完整，晶界模糊，导致材料对入射光的散射、折射与吸收减弱，使反射光增强；而嵌段共聚PP树脂中丙烯段长度远大于乙烯段，丙烯球晶结构未受到破坏，且球晶尺寸较大，对偏振光具有双折射特性，由于光的干涉作用产生消光现象，大大降低材料的光泽度。并且，嵌段共聚PP树脂的分子链完整性好，剪切黏度和弹性低，相比无规共聚PP树脂和均聚PP树脂不易出现挤出螺纹畸变，具有更好的加工性能。进一步优选，所述嵌段共聚PP树脂在230℃、2.16KG条件下的熔体质量流动速率为50g/10min。优选地，本专利技术所述PP树脂II为超高流动性PP树脂，所述超高流动性PP树脂在230℃、2.16KG条件下的熔体质量流动速率为1600-2000g/10min。本专利技术的超高流动性PP树脂黏度极低，作为流动性调节剂可以很好地改善材料流动性，与常规的蜡类润滑剂相比，既不会影响材料的力学性能，也不会析出。并且流动性提高后，材料对模具皮纹的复制能力也会相应提高，增加制品表面的皮纹深度，因此本专利技术的超高流动性PP树脂对光泽度的影响较小，成本也相对更低，但为使产品表面具有柔和的哑光效果，需控制流动性调节剂的添加量。同时，超高流动性PP树脂的熔体质量流动速率越高，改性材料的流动性越好，而制品表面光泽度也会增加。专利技术人还发现若熔体质量流动速率偏低，对流动性的改善效果甚微，而当进一步增加熔体质量流动速率时，对光泽度的影响也会增大。因此，本专利技术所用的超高流动性PP树脂的熔体质量流动速率为1600-2000g/10min。进一步优选，本专利技术所述超高流动性PP树脂在230℃、2.16KG条件下的熔体质量流动速率为1900g/10min。进一步优选，所述PP树脂I与PP树脂II的质量比为(12-20)：1。优选地，本专利技术所用的苯乙烯嵌段共聚物为线型结构的氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)，其中SEBS的分子量为22×104g/mol。SEBS为苯乙烯嵌段共聚物加氢后得到的聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯共聚物，具有较高含量的1,2-乙烯基结构，由于分子中不含不饱和双键，相比于未氢化的苯乙烯聚合物具有更好的耐热性、耐候性以及优异的耐老化性能，同时具有可塑性和高弹性，无需硫化即可加工使用。由于线型结构的SEBS均方末端距更大，更易产生物理缠结，而星型结构的SEBS含有更多二嵌段SEB，在SEBS中起到一定增塑作用，因而本专利技术的线型SEBS比相同分子量的星型SEBS具有更好的力学性能和流变性能。SEBS的分子量越高，苯乙烯含量就越多，导致SEBS的熔体黏度增加，而力学性能也越好，本专利技术采用超高分子量的线型SEBS，具有压缩永久变形低、光泽度低、吸油性好的特点。进一步优选，本专利技术所述的线性结构的SEBS可以选用超高分子量的SEBSYH503、SEBS6159、SEBS6170、SEBS2315、SEBSsepton4099等。本专利技术的填充油为低黏度、高闪点的石蜡油，所述石蜡油的闪点≥240℃。本专利技术所用的填充油具有黏度低的特点，保证材料具有良好的加工流动性，而高闪点可避免在注塑成型过程中材料在高温螺杆里长时间停留导致的轻微降解和表面光泽度的变化。优选地，本专利技术中SEBS和石蜡油的比例为3:(2-5)。本专利技术在制备弹性体材料时先将SEBS和填充油充分混合进行预充油，再与其他剩余组分混合。石蜡油对SEBS具有增塑作用，当石蜡油的比例增大，材料的流动性增加，但同时压缩永久变形也会变大，为保障热塑性弹性材料的流动性和压缩永久变形的平衡，在预充油时SEBS和石蜡油的比例过小或过大都会影响材料的加工性能和力学性能。进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高流动低光泽苯乙烯基热塑性弹性体材料，其特征在于，该弹性体材料包括如下重量份数的组分：/nPP树脂I：5-20份/nPP树脂II：0.5-2份/n苯乙烯嵌段共聚物：20-40份/n填充油：20-50份/n填料：10-20份/n抗氧剂：0.3-0.6份/n光稳定剂：0.6-1份/n相容剂：2-5份/n脱模剂：0.5-2份/n色母粒：3-6份。/n

【技术特征摘要】
1.一种高流动低光泽苯乙烯基热塑性弹性体材料，其特征在于，该弹性体材料包括如下重量份数的组分：
PP树脂I：5-20份
PP树脂II：0.5-2份
苯乙烯嵌段共聚物：20-40份
填充油：20-50份
填料：10-20份
抗氧剂：0.3-0.6份
光稳定剂：0.6-1份
相容剂：2-5份
脱模剂：0.5-2份
色母粒：3-6份。


2.根据权利要求1所述的高流动低光泽苯乙烯基热塑性弹性体材料，其特征在于，所述PP树脂I为嵌段共聚PP树脂，在230℃、2.16KG条件下的熔体质量流动速率为30-60g/10min。


3.根据权利要求1所述的高流动低光泽苯乙烯基热塑性弹性体材料，其特征在于，所述PP树脂II为超高流动性PP树脂，所述超高流动性PP树脂在230℃、2.16KG条件下的熔体质量流动速率为1600-2000g/10min。


4.根据权利要求1或2或3所述的高流动低光泽苯乙烯基热塑性弹性体材料，其特征在于，所述PP树脂I与PP树脂II的质量比为(12-20)：1。


5.根据权利要求1所述的高流动低光泽苯乙烯基热塑性弹性体材料，其特征在于，所述的苯乙烯嵌段共聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：张德权，李文斌，
申请(专利权)人：宁波泰甬汽车零部件有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33