專利名稱：一種用于pctg粘合包膠的tpe合金材料的制備方法
一種用于PCTG粘合包膠的TPE合金材料的制備方法技術領域：
本發明涉及適用于包覆成型技術的TPE合金材料以及其制備技術，尤其涉及一種針對PCTG進行包膠的TPE合金材料。背景技術：
TPE(Thermoplastic Elastomer，熱塑性彈性體)是一種具有橡膠的高彈性、高強度、高回彈性等特性，又具有可注塑加工的特征，具有環保無毒安全，硬度范圍廣，有優良的著色性，觸感柔軟，耐候性，抗疲勞性和耐溫性，加工性能優越，無須硫化，可以循環使用降低成本，既可以二次注塑成型，與PP、PE、PC、PS、ABS等基體材料包覆粘合，也可以單獨成型。PCTG (聚對苯二甲酸乙二醇酯-1，4-環己烷二甲醇酯)是一種高透明的共聚聚酯塑料原料，具有高透明度，良好的韌性和沖擊強度，優異的低溫韌性，高抗撕性及良好的加工性能，優異的耐化學性能。可采取傳統的擠出、注塑、吹塑及吸塑等成型方法進行加工。廣泛應用于板片材、高性能收縮膜、瓶用及異型材市場；可以用來生產玩具、家用器皿及醫療用品等；通過了美國FDA關于食品接觸標準，可以應用于食品、醫藥、化妝品包裝等領域。PC材料含有雙酚A，隨著人們對雙酚A (BPA)認識的不斷深入，發現其并非完全合乎安全可靠的要求，發達國家對對含有雙酚A的材料也做出了相應的限制應用。在需要采用高透明、高韌性和沖劑強度材料應用領域，PCTG成為食品包裝、嬰兒用品、醫療行業內PC材料的絕佳替代品。TPE既具有熱塑性塑料的加工性能，又具有硫化橡膠的物理性能，可謂是塑料和橡膠優點的優勢組合。熱塑性彈性體正在大肆占領原本只屬于硫化橡膠的領地。近十余年來，電子電器、通訊與汽車行業的快速發展帶動了熱塑性彈性體市的高速發展。由于不需經過熱硫化，使用通用的塑料加工設備即可完成產品生產。這一特點使橡膠工業生產流程縮短了 1/4，節約能耗25% 40%，提高效率10倍 20倍，堪稱橡膠工業又一次材料和工藝技術革命。在塑膠成型和制備中常用到螺桿擠出機，擠出機由擠出裝置、傳動機構和加熱冷卻系統等主要部分組成，螺桿擠出機的種類頗多，主要有單螺桿擠出機和雙螺桿擠出機兩類，料筒是基礎機主要部件之一，塑料的塑化合加壓過程都在其中進行，在料筒的外部設有分區加熱和冷卻的裝置，而且各自附有熱電偶和自動儀表等，在加熱時可以調節到不同的分區溫度加熱。包覆成型又稱二次注射成型技術，俗稱包膠是一種通過不同模腔進行多次注射成型的技術。第一種材料進行典型的單一注射成型，然后部件送入下一不同的模腔，再進行第二種材料的注射成型。其中，第一種注入材料稱為基材，通常是PP/ABS/PC/PET/尼龍等工程塑料；第二種注入材料稱為覆蓋材料，一般是彈性體樹脂，如TPU/SEBS/TPEE/TPR/TPV/TPE合金等。包覆成型技術的優勢在于，能結合剛性基材的韌性和抗沖擊性能與熱塑性彈性體的柔性優點于一體，讓達到強度要求的剛性基材表面充滿柔感，還可以增加產品功能性與附加值，如減噪、減震、防撞、防滑、舒適感等。為產品設計帶來了更大的自由度。目前市場上用于包覆成型的TPE合金材料主要是以SEBS+擴充油+填充料為基本材料，同時根據包覆成型的不同硬膠件，在SEBS+擴充油+填充料的基礎上添加PP、PE、或TPU。這類TPE合金材料對通用塑膠如PE、PP、ABS或PC等具有優異的包覆效果，但對一些特種工程塑膠的包覆效果卻不盡人意，比如PBT/PCTG/P0M等，當前的技術難點是對這類工程塑膠的包覆粘接力差，容易剝落。
發明內容
本發明為解決上述問題而提供了一種不但對PCTG具有優異的粘結力，而且本身性能優異可以應用于不同環境的PCTG包覆成型的TPE合金材料以及制備該種TPE合金材料的技術。本發明解決上述問題的技術方案是一種用于PCTG粘合包膠的TPE合金材料的制備方法，其特征在于，按重量配比稱取原材料熱塑性彈性體3(Γ50份、增塑劑2(Γ35份、工程塑膠1(Γ20份、相容劑1(Γ25份、填充料5 15份和助劑0. θΓθ. 1份；對原材料進行預處理；將經過預處理的原材料按比例混合均勻后加入到雙螺桿擠出機，一區溫度90-110°C，二區溫度220-240°C，三區溫度220-240°C，四區溫度220-240°C，五區溫度140-160°C，六區溫度140-160°C，七區溫度140-160°C，機頭溫度140_160°C，主機頻率500-600轉/分鐘；經過雙螺桿擠出機擠出后冷卻、干燥和切粒可得到TPE合金材料。所述的熱塑性彈性體為苯乙烯-氫化丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SEBS)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、乙烯-丙烯共聚物(EPDM)、苯乙烯-丁二烯共聚物(SBS)、熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)、熱塑性硫化膠(TPV)、熱塑性聚酯彈性體(TPEE)、乙烯-辛烯共聚物(POE)中的一種或幾種組合物；
所述的增塑劑為環烷烴油、石蠟烴油、芳香烴油、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚丁烯、聚十二烯、氫化據異戊二烯、輕化聚丁二烯、氫化聚戊間二烯的一種或幾種組合物；
所述的工程塑膠為聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯醚(PPO)中的一種或幾種組合物；
所述的相容劑為馬來酸酐接枝的聚丙烯(PP-g-MAH)、苯乙烯-丁二烯共聚物(SBS)、乙烯-辛烯共聚物(POE)、馬來酸酐接枝的苯乙烯-氫化丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SEBS-g-MAH)、低密度聚乙烯(LDPE )、聚甲基丙烯酸甲酯接枝聚乙烯(PE-g-PMMA )中的一種或幾種組合物；
所述的填充料為碳酸鈣、粘土、二氧化硅、滑石粉、二氧化鈦中的一種或幾種組合物；所述的助劑為抗氧劑、UV吸收劑、潤滑劑、脫模劑、抗靜電劑中的一種或幾種組合物。本發明的有益效果是在傳統的TPE合金材料配方的基礎上，在體系中引入了熱塑性聚酯彈性體、工程塑膠、相容劑三組分組合的方式，增強了體系的極性從而提高了 TPE合金材料與PCTG的截面粘結力，解決了 TPE 二次注塑粘結PCTG粘結力差容易剝落的問題。得到的產品不僅具有很好的強度而且表面質感柔和安全無毒，提高了產品商業價值。具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。一種用于PCTG粘合包膠的TPE合金材料的制備方法，其特征在于，按重量配比稱取原材料熱塑性彈性體30 50份、增塑劑2(Γ35份、工程塑膠1(Γ20份、相容劑10 25份、填充料5 15份和助劑0. 0Γ0. 1份；對原材料進行預處理；將經過預處理的原材料按比例混合均勻后加入到雙螺桿擠出機，一區溫度90-110°C，二區溫度220-240°C，三區溫度220-240°C，四區溫度220-240°C，五區溫度140_160°C，六區溫度140-160°C，七區溫度140-160°C，機頭溫度140-160°C，主機頻率500-600轉/分鐘；經過雙螺桿擠出機擠出后冷卻、干燥和切粒可得到TPE合金材料。所述的熱塑性彈性體為苯乙烯-氫化丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SEBS)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、乙烯-丙烯共聚物(EPDM)、苯乙烯-丁二烯共聚物(SBS)、熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)、熱塑性硫化膠(TPV)、熱塑性聚酯彈性體(TPEE)、乙烯-辛烯共聚物(POE)中的一種或幾種組合物；
所述的增塑劑為環烷烴油、石蠟烴油、芳香烴油、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚丁烯、聚十二烯、氫化據異戊二烯、輕化聚丁二烯、氫化聚戊間二烯的一種或幾種組合物；
所述的工程塑膠為聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯醚(PPO)中的一種或幾種組合物；
所述的相容劑為馬來酸酐接枝的聚丙烯(PP-g-MAH)、苯乙烯-丁二烯共聚物(SBS)、乙烯-辛烯共聚物(POE)、馬來酸酐接枝的苯乙烯-氫化丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SEBS-g-MAH)、低密度聚乙烯(LDPE )、聚甲基丙烯酸甲酯接枝聚乙烯(PE-g-PMMA )中的一種或幾種組合物；
所述的填充料為碳酸鈣、粘土、二氧化硅、滑石粉、二氧化鈦中的一種或幾種組合物；所述的助劑為抗氧劑、UV吸收劑、潤滑劑、脫模劑、抗靜電劑中的一種或幾種組合物。在實施例中所述的聚烯烴彈性體為熱塑性彈性體中的苯乙烯-輕化丁二烯-本乙烯三嵌段共聚物。所述的增塑劑為石蠟烴油。所述的工程塑膠為聚酰胺。所述的聚酯彈性體為熱塑性彈性體中的熱塑性聚酯彈性體。所述的相容劑A為馬來酸酐接枝的苯乙烯-輕化丁二烯-本乙烯三嵌段共聚物。所述的相容劑B為聚甲基丙烯酸甲酯接枝的聚乙烯。所述的填充料為碳酸鈣。所述的助劑為抗氧劑。表1
成分12345聚烯烴彈性體0100增塑劑250250250250250聚酯彈性體3570110170200工程塑膠8080808080相容劑A4040404040相容劑B5050505050填充料0100助劑0. 20. 20. 20. 20. 2
表2
成分6789聚烯烴彈性體0增塑劑250250250250
權利要求
1.一種用于PCTG粘合包膠的TPE合金材料的制備方法，其特征在于，按重量配比稱取原材料熱塑性彈性體30 50份、增塑劑2(Γ35份、工程塑膠1(Γ20份、相容劑10 25份、填充料5 15份和助劑0. 0Γ0. 1份；對原材料進行預處理；將經過預處理的原材料按比例混合均勻后加入到雙螺桿擠出機，一區溫度90-110°C，二區溫度220-240°C，三區溫度220-240°C，四區溫度220-240°C，五區溫度140_160°C，六區溫度140_160°C，七區溫度140-160°C，機頭溫度140-160°C，主機頻率500-600轉/分鐘；經過雙螺桿擠出機擠出后冷卻、干燥、切粒可得到TPE合金材料。
2.根據權利要求1所述的一種用于PCTG粘合包膠的TPE合金材料的制備方法，其特征在于，所述的熱塑性彈性體為苯乙烯-氫化丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SEBS)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、乙烯-丙烯共聚物(EPDM)、苯乙烯-丁二烯共聚物(SBS)、熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)、熱塑性硫化膠(TPV)、熱塑性聚酯彈性體(TPEE)或乙烯-辛烯共聚物(POE)中的一種或其中幾種的組合物。
3.3、根據權利要求1所述的一種用于PCTG粘合包膠的TPE合金材料的制備方法，其特征在于，所述的增塑劑為環烷烴油、石蠟烴油、芳香烴油、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚丁烯、聚十二烯、氫化據異戊二烯、輕化聚丁二烯或氫化聚戊間二烯的一種或其中幾種的組合物。
4.根據權利要求1所述的一種用于PCTG粘合包膠的TPE合金材料的制備方法，其特征在于，所述的工程塑膠為聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或聚苯醚(PPO)中的一種或其中幾種的組合物。
5.根據權利要求1所述的一種用于PCTG粘合包膠的TPE合金材料的制備方法，其特征在于，所述的相容劑為馬來酸酐接枝的聚丙烯(PP-g-MAH)、苯乙烯-丁二烯共聚物(SBS)、乙烯-辛烯共聚物(POE)、馬來酸酐接枝的苯乙烯-氫化丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SEBS-g-MAH)、低密度聚乙烯(LDPE )、聚甲基丙烯酸甲酯接枝聚乙烯(PE-g-PMMA )中的一種。
6.根據權利要求1或5所述的一種用于PCTG粘合包膠的TPE合金材料的制備方法，其特征在于，所述的相容劑為馬來酸酐接枝的聚丙烯(PP-g-MAH)、苯乙烯-丁二烯共聚物(SBS)、乙烯-辛烯共聚物(POE)、馬來酸酐接枝的苯乙烯-輕化丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SEBS-g-MAH)、低密度聚乙烯(LDPE)和聚甲基丙烯酸甲酯接枝的聚乙烯(PE-g-PMMA)的組合物。
7.根據權利要求1所述的一種用于PCTG粘合包膠的TPE合金材料的制備方法，其特征在于，所述的填充料為碳酸鈣、粘土、二氧化硅、滑石粉或二氧化鈦中的一種。
8.根據權利要求1或7所述的一種用于PCTG粘合包膠的TPE合金材料的制備方法，其特征在于，所述的填充料為碳酸鈣、粘土、二氧化硅、滑石粉和二氧化鈦的組合物。
9.根據權利要求1所述的一種用于PCTG粘合包膠的TPE合金材料的制備方法，其特征在于，所述的助劑為抗氧劑、UV吸收劑、潤滑劑、脫模劑或抗靜電劑中的一種。
10.根據權利要求1或9所述的一種用于PCTG粘合包膠的TPE合金材料的制備方法，其特征在于，所述的助劑為抗氧劑、UV吸收劑、潤滑劑、脫模劑和抗靜電劑的組合物。
全文摘要
本發明公開了一種用于PCTG粘合包膠的TPE合金材料的制備方法，該TPE合金材料配方組份為熱塑性彈性體、增塑劑、工程塑膠、相容劑、填充料和助劑；按重量配比稱取原材料，然后對原材料進行預處理；將經過預處理的原材料按比例混合均勻后加入到雙螺桿擠出機，經過雙螺桿擠出機擠出后冷卻、干燥、切粒可得到TPE合金材料。本發明在傳統的TPE合金材料配方的基礎上，在體系中引入了熱塑性聚酯彈性體、工程塑膠、相容劑三組分組合的方式，增強了體系的極性從而提高了TPE合金材料與PCTG的界面粘結力，解決了TPE二次注塑粘結PCTG粘結力差容易剝落的問題。得到的產品不僅具有很好的強度而且表面質感柔和安全無毒，提高了產品商業價值。
文檔編號C08L67/00GK102558739SQ20111010019
公開日2012年7月11日 申請日期2011年4月21日 優先權日2011年4月21日
發明者連梓強 申請人:深圳市塑源實業有限公司