一种用于枕芯填充的可降解TPE中空纤维管及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种用于枕芯填充的可降解TPE中空纤维管及其制备方法，属于高分子组合物领域。所述用于枕芯填充的可降解TPE中空纤维管，由以下原料制得：SEBS、白油、松香油、线型低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、TPE厌氧降解母粒、改性碳纤维、改性抗菌剂、羧甲基纤维素钠、抗氧剂1010、偶联剂KH550、癸二酸二异辛酯、柠檬酸甜菜碱。所述可降解TPE中空纤维管的拉伸强度为13.1

【技术实现步骤摘要】
一种用于枕芯填充的可降解TPE中空纤维管及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子组合物领域，尤其是涉及一种用于枕芯填充的可降解TPE中空纤维管及其制备方法。

技术介绍

[0002]TPE，又称为热塑型高弹性塑胶体，或称为热塑性弹性体，是一种具有高弹性、高强度、高回弹性、耐老化，又具有可注塑加工特性的弹性材料，可采用注塑、挤出、吹塑等加工方式进行生产，一般会作为玩具、运动器材等物品的原料。
[0003]TPE材料环保无毒安全，有优良的着色性、抗疲劳性、耐温性，且触感柔软、加工性能优越、无需硫化。自1958年Bayer公司首次制备出热塑性聚氨酯(TPU)以来，TPE就得到了迅速发展，尤其是1963年苯乙烯类热塑性弹性体问世以后，关于热塑性弹性体的制备理论逐步得到完善，应用领域进一步扩大。目前，现有技术中已工业化生产的TPE有：苯乙烯类(SBS、SIS、SEBS、SEPS)、烯烃类(TP0、TPV)、双烯类(TPB、TPI)、氯乙烯类(TPVC、TCPE)、氨酯类(TPU)、酯类(TPEE)、酰胺类(TPAE)、有机氟类(TPF)、有机硅类和乙烯类等，几乎涵盖了现在合成橡胶与合成树脂的所有领域。同时，TPE材料既可以单独成型，也可以与PP、PE、PC、PS、ABS等基体材料包覆粘合。TPE材料可以二次注塑成型，使得TPE材料能够循环使用降低成本。
[0004]近年来，由于TPE软管具有柔软、透气、无需硫化、可再生利用等特点，现有技术中已有将抗菌TPE软管作为枕芯填充的技术方案公开，其具有质量轻、空气流动性好，抑菌率高、能够分散头部压力等的特点，有效保证睡眠健康。同时，采用TPE软管作为枕芯填充物，具有可水洗、洗后易干的特性，可采用洗衣机进行洗涤，使用便捷性强。
[0005]但是，经专利技术人研究发现，采用TPE软管作为枕芯填充物，在长期承受压力后，会出现塌陷、变形现象，无法提供原有的承托性能，不能有效分散头部压力，长期使用不仅容易导致脖子酸痛，甚至会对人体颈椎造成不利影响。同时，专利技术人还发现，现有TPE软管中的功能性物质（如抗菌剂等）易于流失，在日常多次水洗或日常使用频繁摩擦过程中，均存在功能性物质流失现象，无法实现理想的长期性能。
[0006]进一步的，随着绿色环保要求的不断提高，对于橡胶制品的环保要求也不断提高。由此，提供一种用于枕芯填充的可降解TPE中空纤维管对于环境保护也具有重要意义。

技术实现思路

[0007]为解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供一种用于枕芯填充的可降解TPE中空纤维管及其制备方法，能够解决现有的TPE软管作为枕芯填充物填充至枕头，长期承受压力出现的塌陷、变形的等问题，能够长期保持良好的承托性能，有效分散头部压力；同时，TPE中空纤维管中的功能性物质不易流失，在日常多次水洗或日常使用频繁摩擦过程中，功能性物质流失率低，能够保持理想的长期性能；以及，TPE中空纤维管能够实现理想的可降解效果。
[0008]为解决以上技术问题，本专利技术采取的技术方案如下：一种用于枕芯填充的可降解TPE中空纤维管的制备方法，由以下重量份的原料制得：SEBS 70
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80份、白油10
‑
15份、松香油5
‑
10份、线型低密度聚乙烯8
‑
14份、高密度聚乙烯25
‑
30份、TPE厌氧降解母粒1
‑
2份、改性碳纤维7
‑
10份、改性抗菌剂10
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15份、羧甲基纤维素钠5
‑
8份、抗氧剂1010 0.1
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0.2份、偶联剂KH550 0.5
‑
1.5份、癸二酸二异辛酯0.1
‑
0.15份、柠檬酸甜菜碱0.3
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0.5份。
[0009]进一步的，所述制备方法为，将原料投入至螺杆挤出机中，挤压成型制得中空纤维管；所述中空纤维管经模具定型、冷却牵引、切断后，制得用于枕芯填充的可降解TPE中空纤维管；所述挤压成型的过程中，螺杆挤出机的螺杆转速为200
‑
230rpm；螺杆挤出机分为五个区，控制一区温度为130
‑
150℃，二区温度为150
‑
170℃，三区温度为190
‑
210℃，四区温度为150
‑
170℃，五区温度为120
‑
140℃。
[0010]优选的，所述SEBS为线型SEBS，苯乙烯含量为33
‑
40%；在25℃、10wt%条件下，甲苯溶液中粘度为1200
‑
1500cps；所述高密度聚乙烯，结晶度为85
‑
90%，重均分子量为10
‑
20万；所述TPE厌氧降解母粒，为山东华利环保工程有限公司生产的低压TPE厌氧微生物降解母粒，产品型号为TPE6000。
[0011]所述改性碳纤维，由以下步骤制得：碳纤维预处理、粉料制备、碳化、后处理；所述碳纤维预处理的方法为，将碳纤维投入至去离子水中，20
‑
100rpm搅拌均匀后，置于密闭环境内，以0.5
‑
1.5MPa/min的升压速率，升压至19
‑
21MPa，保持压力稳定；然后以2
‑
5℃/min的升温速率，升温至368
‑
372℃，保温保压10
‑
20min；自然冷却，待温度降至100℃时，泄压并分离出固体物，制得预处理后的碳纤维；所述碳纤维与去离子水的重量份比值为1:1
‑
1.5；所述碳纤维的直径为5
‑
8μm；所述粉料制备的方法为，将微硅粉、氧化铝粉、钛粉、轻质氧化镁、钾长石粉、酚醛树脂投入至球磨机内，控制球磨时球料比为8
‑
10:1，转速为400
‑
600rpm，球磨时间为20
‑
30min，球磨结束制得球磨料；将所述球磨料置于导电托板上进行电晕处理10
‑
20min，制得粉料；所述微硅粉、氧化铝粉、钛粉、轻质氧化镁、钾长石粉、酚醛树脂的重量份比值为40
‑
50:10
‑
15:20
‑
30:5
‑
10:5
‑
10:5
‑
10；所述电晕处理过程中，控制针电极与导电托板距离为5
‑
8cm，电晕强度为20
‑
30kV；所述碳化的方法为，将预处理后的碳纤维包埋至7
‑
10体积份的粉料中，然后置于真空度为0.07
‑
0.09MPa环境下，静置10
‑
30min；然后以4
‑
7℃/min的升温速率，升温至1000
‑
1200℃，保温1
‑
2h；然后以0.5
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于枕芯填充的可降解TPE中空纤维管的制备方法，其特征在于，由以下重量份的原料制得：SEBS 70
‑
80份、白油10
‑
15份、松香油5
‑
10份、线型低密度聚乙烯8
‑
14份、高密度聚乙烯25
‑
30份、TPE厌氧降解母粒1
‑
2份、改性碳纤维7
‑
10份、改性抗菌剂10
‑
15份、羧甲基纤维素钠5
‑
8份、抗氧剂1010 0.1
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0.2份、偶联剂KH550 0.5
‑
1.5份、癸二酸二异辛酯0.1
‑
0.15份、柠檬酸甜菜碱0.3
‑
0.5份；所述改性碳纤维，由以下步骤制得：碳纤维预处理、粉料制备、碳化、后处理；所述碳纤维预处理的方法为，将碳纤维投入至去离子水中，20
‑
100rpm搅拌均匀后，置于密闭环境内，以0.5
‑
1.5MPa/min的升压速率，升压至19
‑
21MPa，保持压力稳定；然后以2
‑
5℃/min的升温速率，升温至368
‑
372℃，保温保压10
‑
20min；自然冷却，待温度降至100℃时，泄压并分离出固体物，制得预处理后的碳纤维；所述碳纤维与去离子水的重量份比值为1:1
‑
1.5；所述碳纤维的直径为5
‑
8μm；所述粉料制备的方法为，将微硅粉、氧化铝粉、钛粉、轻质氧化镁、钾长石粉、酚醛树脂投入至球磨机内，控制球磨时球料比为8
‑
10:1，转速为400
‑
600rpm，球磨时间为20
‑
30min，球磨结束制得球磨料；将所述球磨料置于导电托板上进行电晕处理10
‑
20min，制得粉料；所述微硅粉、氧化铝粉、钛粉、轻质氧化镁、钾长石粉、酚醛树脂的重量份比值为40
‑
50:10
‑
15:20
‑
30:5
‑
10:5
‑
10:5
‑
10；所述电晕处理过程中，控制针电极与导电托板距离为5
‑
8cm，电晕强度为20
‑
30kV；所述碳化的方法为，将预处理后的碳纤维包埋至7
‑
10体积份的粉料中，然后置于真空度为0.07
‑
0.09MPa环境下，静置10
‑
30min；然后以4
‑
7℃/min的升温速率，升温至1000
‑
1200℃，保温1
‑
2h；然后以0.5
‑
1℃/min的降温速率降温至800
‑
900℃，保温30
‑
50min；然后自然冷却至室温，制得碳化物；所述后处理的方法为，将碳化物投入至5
‑
8倍体积份的盐酸溶液中，30
‑
150rpm转速条件下，搅拌1

【专利技术属性】
技术研发人员：耿瑞阳，
申请(专利权)人：山东立卓睡眠科技有限公司，
类型：发明
国别省市：