一种高耐磨SEBS热塑性弹性体、制备方法及其在工具产品中的应用技术

本发明专利技术涉及高分子合成材料技术领域，为解决现有技术下为提升SEBS热塑性弹性体耐磨性，使用添加剂较多，导致手感较差的问题，公开了一种高耐磨SEBS热塑性弹性体、制备方法及其在工具产品中的应用，该高耐磨SEBS热塑性弹性体以重量份计，包括如下组分：SEBS 50～70份；填充油20～50份；短纤维改性尼龙20～30份；交联剂0.2～0.5份；抗氧化剂0.1～0.3份。该热塑性弹性体机械性能好，耐磨性佳，且外观、手感较好适用于工具手柄。适用于工具手柄。

【技术实现步骤摘要】
一种高耐磨SEBS热塑性弹性体、制备方法及其在工具产品中的应用


[0001]本专利技术涉及高分子合成材料
，尤其涉及一种高耐磨SEBS热塑性弹性体、制备方法及其在工具产品中的应用。

技术介绍

[0002]热塑性弹性体，也称热塑性橡胶，是一种兼具橡胶和热塑性塑料的特性，在常温下显示橡胶高弹性，在高温下又能塑化成型的高分子材料。热塑性弹性体的结构特点是它由化学组成不同的树脂段和橡胶段构成。具有良好的触感，可调整的物性，具备环保要求。同时又具有优良的耐热性，耐低温性，耐化学和绝缘性能等，特别是一些需要满足耐磨耐刮擦的性能。工具手柄由于使用条件的变化以及使用场景的不同而会有不同的需求，高性能耐磨热塑性弹性体(SEBS)对于手工具类手柄，耐磨机构等满足不同的需求，从而满足产品不断提升的要求，最终提高产品价值。目前一般通过添加各种添加剂的手段来增加热塑性弹性体的表面光滑度从而实现耐磨性能，但是过多的添加剂往往会产品很多不良的负面影响，如表面浮油，发白，刮擦后痕迹明显，这严重影响产品的性能及销售外观，从而造成产品退货等重大损失。
[0003]例如，在中国专利文献上公开的“一种耐磨SEBS热塑性弹性体材料及其制备方法”，其公告号为CN105566924A，该耐磨SEBS热塑性弹性体材料由以下重量份的原料制备而成：SEBS树脂：100份；白油：100～150份；聚丙烯：100～400份；填料：200～400份；润滑剂：1～3份；抗氧化助剂：0.2～1份；耐磨助剂：25～50份。该材料中含有较多填料，收缩性能下降，导致手感较差，并且对填料的包裹性较差，刮擦后填料易转移至材料表面，不适用于工具手柄。

技术实现思路

[0004]本专利技术为了克服现有技术下为提升SEBS热塑性弹性体耐磨性，使用添加剂较多，导致手感较差的问题，提供一种高耐磨SEBS热塑性弹性体，该热塑性弹性体机械性能好，耐磨性佳。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种高耐磨SEBS热塑性弹性体，以重量份计，包括如下组分：包括如下组分：
[0006]热塑性弹性体中，由化学键组成不同的树脂段和橡胶段，树脂段凭借链段间作用
力形成物理“交联”，SEBS具有较大自由旋转能力的高弹性链段，其中塑料和橡胶段以适当的次序排列、联接起来。SEBS与尼龙共混时，可形成互穿聚合物网络，增强热塑性弹性体中交联网络的强度，并用交联剂增强交联网络的连接程度，进一步提升聚合物之间的链段纠缠的复杂性和交联网络的稳定性，从而提高材料的耐磨性。并且本专利技术中使用了短纤维改性尼龙，短纤维作为无机填料可提高耐磨性，并且与尼龙相容性好，同时短纤维也可参与构建聚合物网络。
[0007]作为优选，所述SEBS中星型SEBS与线型SEBS的质量比为(60～100)：(0～40)。
[0008]分子量高的SEBS中苯乙烯段的分子量高，软段硬段相分离明显且强度大。一个线型结构的SEBS仅有两个苯乙烯段，而一个四臂星型的SEBS有四个苯乙烯段，且中心具有一个化学交联点，因此控制星型SEBS与线型SEBS的比例有利于形成交联网络，使得材料的耐磨性和强度较好。
[0009]作为优选，所述填充油为芳香烃油、环烷油和石蜡油中的一种。
[0010]作为优选，所述短纤维改性尼龙的制备步骤包括：A、将短纤维浸于酸溶液中活化3～5h得到活化短纤维，酸溶液为含0.5～2mol/L盐酸和0.5～1mol/L硫酸的混合液；B、将侨联剂加入乙醇水溶液中水解2～5h得到侨联剂溶液，将活化短纤维加入侨联剂溶液中分散反应1～3h，再加入羧基改性微晶纤维素反应1～2h；C、将反应后的短纤维在60～90℃下干燥后与尼龙共混、挤出造粒即得短纤维改性尼龙，干燥后的短纤维与尼龙的质量比为(0.6～1)：1。
[0011]短纤维先通过酸活化其表面，活化过程中酸溶液还对短纤维表面进行刻蚀形成凹孔，增大其比表面积，使得活性位点增加。再使用侨联剂对短纤维进行改性，通过氨基与羧基改性微晶纤维素交联，然后通过短纤维中剩余活性位点将短纤维与尼龙连接复合。
[0012]作为优选，所述短纤维为长度为0.5～0.8mm的玻璃纤维或氧化铝纤维。
[0013]作为优选，所述步骤B中，侨联剂为γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷或γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，乙醇水溶液中乙醇体积分数为10～20％，侨联剂溶液中侨联剂的质量分数为5～25％，活化后的短纤维、羧基改性微晶纤维素与侨联剂溶液的质量体积比为(3～6)g：(1～1.6)g：50mL。
[0014]作为优选，所述羧基改性微晶纤维素的制备步骤如下：将微晶纤维素加入NaBr和NaClO的混合溶液中，再加入2,2,6,6
‑
四甲基哌啶氧化物，调节pH为10～11后，常温下反应1～3h得到羧基改性微晶纤维素，微晶纤维素的粒径为20～50μm，微晶纤维素、NaBr、NaClO和2,2,6,6
‑
四甲基哌啶氧化物的质量摩尔比为1g：(4～6)mmol：(4～6)mmol：(0.01～0.02)mmol。
[0015]作为优选，所述交联剂为过氧化二异丙苯，抗氧化剂为N,N'
‑
双
‑
[3
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酰基]己二胺、四[β
‑
(3，5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯和三(2,4
‑
二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的一种。
[0016]一种高耐磨SEBS热塑性弹性体的制备方法，包括如下步骤：(1)将SEBS与填充油混合搅拌；(2)待充分吸油后加入短纤维改性尼龙、交联剂和抗氧化剂搅拌均匀，再将混合料
加入双螺杆挤出机挤出造粒。
[0017]高耐磨SEBS热塑性弹性体及其在工具产品中的应用。
[0018]本专利技术材料具有良好的耐磨性和机械强度，应用在工具产品中可提升工具的使用寿命和使用手感。
[0019]因此，本专利技术具有如下有益效果：(1)具有良好的触感和机械性能，同时耐磨耐刮擦；(2)短纤维与尼龙相容性好，避免材料刮擦后短纤维脱离SEBS热塑性弹性体。
具体实施方式
[0020]下面结合具体实施方法对本专利技术做进一步的描述。
[0021]下述实施方法中使用的星型SEBS牌号为YH
‑
602，线型SEBS牌号为YH
‑
503。
[0022]实施例1一种高耐磨SEBS热塑性弹性体，由如下步骤制备得到：(1)将粒径为20μm微晶纤维素加入NaBr和NaClO的混合溶液中，再加入2,2,6,6
‑
四甲基哌啶氧化物，调节pH为10后，常温下反应3h得到羧基改性微晶纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高耐磨SEBS热塑性弹性体，其特征是，以重量份计，包括如下组分：SEBS50～70份填充油20～50份短纤维改性尼龙20～30份交联剂0.1～0.3份抗氧化剂0.1～0.3份。2.根据权利要求1所述的一种高耐磨SEBS热塑性弹性体，其特征是，所述SEBS中星型SEBS与线型SEBS的质量比为（60～100）：（0～40）。3.根据权利要求1所述的一种高耐磨SEBS热塑性弹性体，其特征是，所述填充油为芳香烃油、环烷油和石蜡油中的一种。4.根据权利要求1所述的一种高耐磨SEBS热塑性弹性体，其特征是，所述短纤维改性尼龙的制备步骤包括：A、将短纤维浸于酸溶液中活化3～5h得到活化短纤维，酸溶液为含0.5～2mol/L盐酸和0.5～1mol/L硫酸的混合液；B、将侨联剂加入乙醇水溶液中水解2～5h得到侨联剂溶液，将活化短纤维加入侨联剂溶液中分散反应1～3h，再加入羧基改性微晶纤维素反应1～2h；C、将反应后的短纤维在60～90
o
C下干燥后与尼龙共混、挤出造粒即得短纤维改性尼龙，干燥后的短纤维与尼龙的质量比为（0.6～1）：1。5.根据权利要求4所述的一种高耐磨SEBS热塑性弹性体，其特征是，所述短纤维为长度为0.5～0.8mm的玻璃纤维或氧化铝纤维。6.根据权利要求4所述的一种高耐磨SEBS热塑性弹性体，其特征是，所述步骤B中，侨联剂为γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷或γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，乙醇水溶液中乙醇体积分数为10～20%，侨联剂溶液中侨联剂的质量分数为5～25%，活化后的短纤维、羧基改性微晶纤维素与侨联剂溶液的质量体积比为（3～6）g：（1～1.6）g：50mL。7.根据权利要求4或5所述的一种高耐磨SEB...

【专利技术属性】
技术研发人员：冷龙宝，李井建，
申请(专利权)人：杭州巨星科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：