一种高阻隔性的热塑性弹性体及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于高分子材料技术领域，公开了一种高阻隔性的热塑性弹性体及其制备方法与应用。该热塑性弹性体包括以下原料组分：嵌段共聚物、阻隔性材料、相容剂、软化剂；所述阻隔性材料包括乙烯

【技术实现步骤摘要】
一种高阻隔性的热塑性弹性体及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于高分子材料
，特别涉及一种高阻隔性的热塑性弹性体及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]热塑性弹性体(Thermoplastic elastomer，TPE)是一种在常温下可显示像硫化橡胶一样的高弹性，而高温下又像热塑性塑料一样易于加工成型，兼具硫化橡胶和热塑性塑料特性的聚合物材料。目前，TPE已被广泛应用于汽车、建筑、家用设备、电线电缆众多行业。在当今石油资源日益匮乏、环境污染日益严重的背景下，TPE具有极其重要的商业价值和环保意义，已成为高分子材料领域的一个研究热点。
[0003]而材料的阻隔性对其在密封领域的应用具有重要的意义，材料良好的阻隔性能为材料的功能带来巨大的提升，尤其是在一些高压或者真空领域，如用于制备汽车轮胎、密封圈、真空吸盘等。阻隔性是相对于渗透性而言的。任何物体都有一定的渗透性，差别仅是不同物体的渗透性高低。通常在高分子聚合物材料上最为关注的是由它制得的相关材料在包装物品时对氧气、二氧化碳、氮气等气体的阻隔性以及对水蒸气的阻隔性。
[0004]目前，在针对于高阻隔性能材料方面，大多是有关塑料类薄膜制品，涉及到热塑性弹性体类的较少，更进一步的，涉及到提升TPE等相关制品阻隔性能的文献资料更是少之又少。在当前TPE领域不多的阻隔性能相关研究开发中，主流的做法是在TPE材料中添加宽/厚比高的片层材料，如蒙脱土、云母、滑石粉、石墨等材料，通过延长气体的扩散路径来提高材料的阻隔性。然而，常用片状的无机填充物往往较难分散，且与材料相容性极差，并不能很好地达到提升阻隔性能的要求。
[0005]因此，本专利技术希望提出一种具备更好阻隔性能的热塑性弹性体材料，以克服现有热塑性弹性体的不足和缺陷。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种高阻隔性的热塑性弹性体(TPE)及其制备方法与应用。该热塑性弹性体在保持良好力学性能(硬度高)的同时，还具有相当优异的阻隔性能，尤其体现在对于气体的隔绝性能上。
[0007]本专利技术提供了一种热塑性弹性体，包括以下原料组分：嵌段共聚物、阻隔性材料、相容剂、软化剂；所述阻隔性材料包括乙烯
‑
乙烯醇共聚物(EVOH)、聚乙烯醇(PVA)、聚偏二氯乙烯(PVDC)中的至少一种。
[0008]空气的主要成分为氮气、氧气、二氧化氮等非极性气体，因而容易溶解到极性很弱的热塑性弹性体中，本专利技术通过加入EVOH、PVDC、PVA等阻隔性材料，有效提升了热塑性弹性体材料的极性，从而降低气体在热塑性弹性体材料中的溶解度并提升热塑性弹性体材料的阻隔性能。此外，由于阻隔材料与嵌段共聚物的相容性还有所不足，故而为实现两者更好的相容性能，本专利技术通过添加可提高二者相容性的相容剂，以提高共混物的相容性，并改善共
混物的加工性能。
[0009]优选地，所述嵌段共聚物包括氢化苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯
‑
异戊二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、热塑性聚酯弹性体(TPEE)、聚乙烯
‑
烯烃共聚物(TPO)、乙烯
‑
辛烯共聚物(POE)中的至少一种。
[0010]更优选地，所述嵌段共聚物包括氢化苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯
‑
异戊二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物(SBS)中的至少一种。
[0011]进一步优选地，所述嵌段共聚物中苯乙烯所占质量百分数为10
‑
60％。
[0012]优选地，所述相容剂包括马来酸酐接枝聚丙烯(PP
‑
g
‑
MAH)、马来酸酐接枝线性低密度聚乙烯(LLDPE
‑
g
‑
MAH)、马来酸酐接枝乙烯
‑
辛烯共聚物(POE
‑
g
‑
MAH)、马来酸酐接枝氢化苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物(SEBS
‑
g
‑
MAH)、马来酸酐接枝聚乙烯(PE
‑
g
‑
MAH)中的至少一种。
[0013]优选地，所述软化剂包括石蜡油、环烷油、白矿油中的至少一种。
[0014]优选地，所述热塑性弹性体的原料组分还包括有抗氧剂。
[0015]更优选地，所述抗氧剂选自酚类抗氧剂、胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂的至少一种。
[0016]进一步优选地，所述抗氧剂包括酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂。
[0017]其中，所述酚类抗氧剂包括β
‑
(3，5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(如抗氧剂1076)、四(β
‑
(3，5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯(如抗氧剂1010)；所述胺类抗氧剂包括辛基化二苯胺(如抗老剂OD)；所述亚磷酸酯类抗氧化剂包括三(2，4
‑
二叔丁基苯基)亚磷酸酯(如抗氧剂168)。
[0018]优选地，所述热塑性弹性体包括以下重量份的原料组分：嵌段共聚物20
‑
70份、阻隔性材料1
‑
20份、相容剂1
‑
10份、软化剂30
‑
80份、抗氧剂0.2
‑
1份。
[0019]更优选地，所述热塑性弹性体包括以下重量份的原料组分：嵌段共聚物20
‑
50份、阻隔性材料12
‑
18份、相容剂5
‑
10份、软化剂40
‑
70份、抗氧剂0.2
‑
1份。
[0020]本专利技术还提供了上述热塑性弹性体的制备方法，包括以下步骤：
[0021]将各原料组分混合，经挤出造粒，制得所述热塑性弹性体。
[0022]优选地，采用双螺杆挤出机进行所述挤出造粒。
[0023]更优选地，所述双螺杆挤出机的各区温度设为180
‑
220℃，挤出速度设为80
‑
300r/min。
[0024]本专利技术还提供了上述热塑性弹性体在密封领域的应用。由于本申请所述热塑性弹性体具备高阻隔性和低渗透性，因而可应用于制备如汽车轮胎、密封圈、真空吸盘等对密封性要求较严苛的产品。
[0025]相对于现有技术，本专利技术的有益效果如下：
[0026](1)本专利技术通过在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热塑性弹性体，其特征在于，包括以下原料组分：嵌段共聚物、阻隔性材料、相容剂、软化剂；所述阻隔性材料包括乙烯
‑
乙烯醇共聚物、聚乙烯醇、聚偏二氯乙烯中的至少一种。2.根据权利要求1所述的热塑性弹性体，其特征在于，所述嵌段共聚物包括氢化苯乙烯
‑
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、苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物、热塑性聚酯弹性体、聚乙烯
‑
烯烃共聚物、乙烯
‑
辛烯共聚物中的至少一种。3.根据权利要求1所述的热塑性弹性体，其特征在于，所述相容剂包括马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝线性低密度聚乙烯、马来酸酐接枝乙烯
‑
辛烯共聚物、马来酸酐接枝氢化苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物、马来酸酐接枝聚乙烯中的至少一种。4.根据权利要求1所述的热塑性弹性体，其特征在于，所述软化剂包括石蜡油、环烷油、白矿油中的至少一种。5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：石正兵，
申请(专利权)人：广东太力科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：