專利名稱：一種新型熱塑性彈性體和相關(guān)無鹵阻燃材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱塑性彈性體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有良好柔韌性和綜合熱力學(xué) 性能新型熱塑性彈性體和相關(guān)無商阻燃材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
熱塑性彈性體是一類應(yīng)用范圍很廣，兼具有橡膠和熱塑性塑料特性的高分子材 料，廣泛應(yīng)用于膠鞋、玩具、運(yùn)動(dòng)器材、電動(dòng)工具、汽車零部件、電線電纜、膠管及家用電器等 領(lǐng)域。氫化苯乙烯(S)-乙烯(E)/丁烯(B)-苯乙烯⑶共聚物(即SEBS)是具有很好的 彈性、柔韌性的彈性體材料，而聚苯醚(PPE)則是具有很好的強(qiáng)度、剛性、耐高溫性和電絕 緣性的工程塑料，將兩者進(jìn)行共混改性，則可能會(huì)得到一種新型具有良好綜合熱力學(xué)性能 的熱塑性彈性體材料，從而大大擴(kuò)展熱塑性彈性體的應(yīng)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明利用氫化苯乙烯(S)-乙烯(E)/ 丁烯(B)-苯乙烯⑶共聚物(即SEBS) 的彈性、柔韌性和聚苯醚(PPE)的剛性、強(qiáng)度、耐高溫性和電絕緣性等，將兩者進(jìn)行共混改 性，其目的是為了獲得一種新型的具有良好柔韌性、彈性和綜合熱力學(xué)性的熱塑性彈性體 材料。為此，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案獲得一、聚苯醚進(jìn)行官能化，其方法如下1、原料組成按重量份數(shù)(份)PPE: 100引發(fā)劑0.001_3官能化單體0· 1-10其中，所述引發(fā)劑為氫過氧化物、過氧化二烷基、過氧化二酰、過氧化酯、過氧化二 碳酸酯、偶氮類引發(fā)劑等的一種或幾種的組合體；其中，所述官能化單體為順丁烯二酸酐、丙烯酸、烷基丙烯酸、丙烯酸酯、烷基丙烯 酸酯等的一種或幾種的組合體；2、制備方法將上述原料混合均勻后，通過單或雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，切粒，得到PPE官能 化物(我們將此PPE官能化物稱作PPE-G，以下照此名稱)。二、SEBS進(jìn)行官能化，其方法如下1、原料組成按重量份數(shù)(份)SEBS: 100填充油0-500(我們將前此二種組合物稱作SEBS-BL，以下照此名稱)引發(fā)劑0.001_3
官能化單體() 1-10其中，所述填充油為各種環(huán)烷油、石蠟油、白油、硅油等橡膠填充油；其中，所述引發(fā)劑為氫過氧化物、過氧化二烷基、過氧化二酰、過氧化酯、過氧化二 碳酸酯、偶氮類引發(fā)劑等的一種或幾種的組合體；其中，所述官能化單體為順丁烯二酸酐、丙烯酸、烷基丙烯酸、丙烯酸酯、烷基丙烯 酸酯等的一種或幾種的組合體。2、制備方法將上述原料混合均勻后，通過單或雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，切粒，得到SEBS官 能化物(我們將此SEBS官能化物稱作SEBS-G，以下照此名稱)。三、PPE與SEBS進(jìn)行熔融共混PPE與SEBS共混按以下幾種配混方式都可達(dá)到所需效果方式一上述(一)和(二)中的官能化物PPE-G和SEBS-G進(jìn)行共混，其比例如 下(按重量百分比計(jì))PPE-G 5-80%SEBS-G 95-20%方式二 將未官能化PPE與(二)中官能化物SEBS-G進(jìn)行共混，其比例如下(按 重量百分比計(jì))PPE 5-80%SEBS-G 95-20%方式三將(一)中官能化物PPE-G與(二)中未官能化組合物SEBS-BL進(jìn)行共 混，其比例如下(按重量百分比計(jì))PPE-G 5-80%SEBS-BL 95-20%方式四把(一)或(二)中的官能化物作為相容劑分別加入PPE與SEBS的共混 物中進(jìn)行共混(按重量百分比計(jì))PPE+PPE-G :5_80%，其中 PPE-G 占此二者總重量的 0-100%SEBS-BL+SEBS-G :95_20%，其中 SEBS-G 占此二者總重量的 0-100%原料按上述任何一種配混方式混合均勻以后，通過單或雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠 出，切粒，則得到我們所需要的熱塑性彈性體，此彈性體具有良好的柔韌性、彈性和綜合熱 力學(xué)性能。若在PPE與SEBS四種配混方式中的任何一種方式中加入無鹵阻燃劑，則可得到性 能良好的無鹵阻燃產(chǎn)品，阻燃等級可達(dá)到VW-1級，無滴落，且產(chǎn)品具有良好的柔韌性和擠 出表面光潔度。其中的無鹵阻燃劑為磷系阻燃劑，如紅磷、間苯二酚-雙(磷酸二苯酯)，雙 酚A-二(磷酸二苯酯)或磷氮系阻燃劑(如磷系阻燃劑與三聚氰胺衍生物復(fù)配物等)的 一種或幾種的復(fù)合物。以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例PPE與SEBS共混共有四種方式，每種方式各舉實(shí)例如下實(shí)例一 PPE_G與SEBS-G共混實(shí)例首先將PPE和SEBS分別進(jìn)行官能化。
其中，PPE進(jìn)行官能化的原料組成按重量份數(shù)(份)PPE: 100過氧化二異丙苯0· 3順丁烯二酸酐3其中，SEBS進(jìn)行官能化的原料組成按重量份數(shù)(份)SEBS 100白油30偶氮二異丁氰0· 4丙烯酸丁酯3將上述原料分別混合均勻以后，通過雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，切粒，分別得到 PPE官能化物PPE-G和SEBS官能化物SEBS-G，再按如下比例稱取此二種官能化物按重量 份數(shù)(份)PPE-G :60SEBS-G 40二者混合均勻以后，通過雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，切粒，得到熱塑性彈性體，其 性能指標(biāo)如下拉伸強(qiáng)度45MPa，斷裂伸長率180%，彎曲強(qiáng)度12. 6MPa,維卡軟化點(diǎn)125°C，邵氏硬 度95，并且產(chǎn)品具有良好的柔韌性。實(shí)例二 PPE與SEBS-G共混實(shí)例SEBS進(jìn)行官能化的原料組成按重量份數(shù)(份)SEBS 100硅油50過氧化苯甲酰0· 5丙烯酸5將上述原料混合均勻以后，通過雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，切粒，得到SEBS官能 化物SEBS-G，再按如下比例稱取按重量份數(shù)(份)PPE 30 SEBS-G 70二者混合均勻以后，通過雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，切粒，得到熱塑性彈性體，其 性能指標(biāo)如下拉伸強(qiáng)度24Mpa，斷裂伸長率400 %，彎曲強(qiáng)度6. 6Mpa,維卡軟化點(diǎn)85°C，邵氏硬 度75，并且產(chǎn)品具有良好的柔韌性。實(shí)例三官能化物PPE-G與未官能化組合物SEBS-BL共混實(shí)例PPE進(jìn)行官能化原料組成按重量份數(shù)(份)PPE: 100異丙苯過氧化氫0· 2甲基丙烯酸縮水甘油酯3SEBS組合物的原料組成按重量份數(shù)(份)SEBS 100 環(huán)烷油200將上述原料分別混合均勻以后，通過雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，切粒，分別得到 PPE的官能化物PPE-G和SEBS的未官能化組合物SEBS-BL，再按如下比例稱取按重量份數(shù)(份)PPE-G :30SEBS-BL 70二者混合均勻以后，通過雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，切粒，得到的熱塑性彈性體， 其性能指標(biāo)如下拉伸強(qiáng)度15Mpa，斷裂伸長率500%，彎曲強(qiáng)度4. 2MPa,維卡軟化點(diǎn)75°C，邵氏硬度 60，并且產(chǎn)品具有良好的柔韌性。再將PPE和SEBS的官能化物PPE-G和SEBS-G分別作為相容劑，加入PPE與SEBS 的共混物中進(jìn)行共混，實(shí)例如下 制作用作相容劑的PPE和SEBS官能化物實(shí)例PPE和SEBS進(jìn)行官能化的原料組成1、PPE官能化原料組成按重量份數(shù)(份)PPE 100過氧化二異丙苯0. 3甲基丙烯酸丁酯32、SEBS官能化原料組成按重量份數(shù)(份)SEBS: 100石蠟油30過氧化苯甲酰0. 3順丁烯二酸酐3按上述組成，將原料混合均勻以后，通過雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，切粒，分別得 到PPE官能化物PPE-G和SEBS官能化物SEBS-G，將它們分別用于PPE和SEBS共混的相容 劑，實(shí)例如下實(shí)例四按重量份數(shù)(份)PPE 30PPE-G 10SEBS 30硅油30將上述原料混合均勻以后，通過雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，切粒，得到的熱塑性彈 性體，其性能指標(biāo)如下拉伸強(qiáng)度25MPa，斷裂伸長率300%，彎曲強(qiáng)度6. 5MPa,維卡軟化點(diǎn)92°C，邵氏硬度 85，并且產(chǎn)品具有良好的柔韌性。實(shí)例五按重量份數(shù)(份)PPE 40SEBS-G 10SEBS 25硅油25將上述原料混合均勻以后，通過雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，切粒，得到的熱塑性彈 性體，其性能指標(biāo)如下拉伸強(qiáng)度23MPa，斷裂伸長率320%，彎曲強(qiáng)度6. IMPa,維卡軟化點(diǎn)90°C，邵氏硬度
783，并且產(chǎn)品具有良好的柔韌性。實(shí)例六按重量份數(shù)(份)PPE 30
PPE-G 10SEBS-G 10SEBS 25硅油25將上述原料混合均勻以后，通過雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，切粒，得到的熱塑性彈 性體，其性能指標(biāo)如下拉伸強(qiáng)度25MPa，斷裂伸長率330%，彎曲強(qiáng)度6. 3MPa,維卡軟化點(diǎn)91°C，邵氏硬度 85，并且產(chǎn)品具有良好的柔韌性。在PPE和SEBS按上述四種方式中的任何一種進(jìn)行共混的過程當(dāng)中，加入無鹵阻燃 齊U，即可獲得無鹵阻燃材料，其實(shí)例如下實(shí)例七(以上述實(shí)例二情況為基礎(chǔ))原料組成按重量份數(shù)(份)PPE 30SEBS-G 70紅磷8其它加工助劑5將上述原料混合均勻以后，通過雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，切粒，得到的無鹵阻燃 產(chǎn)品，其性能指標(biāo)如下拉伸強(qiáng)度15MPa，斷裂伸長率300%，彎曲強(qiáng)度7. 6MPa，維卡軟化點(diǎn)80°C，邵氏硬 度75，阻燃等級達(dá)到VW-I級，無滴落，且產(chǎn)品具有良好的柔韌性和擠出表面光潔度。實(shí)例八(以上述實(shí)例五情況為基礎(chǔ))原料組成按重量份數(shù)(份)PPE 40SEBS-G 10SEBS 25硅油15雙酚A- 二(磷酸二苯酯)15磷氮系復(fù)配阻燃劑15其它加工助劑5將上述原料混合均勻以后，通過雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，切粒，得到的無鹵阻燃 產(chǎn)品，其性能指標(biāo)如下拉伸強(qiáng)度19MPa，斷裂伸長率210%，彎曲強(qiáng)度8. 6MPa,維卡軟化點(diǎn)80°C，邵氏硬度 78，阻燃等級達(dá)到VW-I級，無滴落，且產(chǎn)晶具有良好的柔韌性和擠出表面光潔度。以上對本發(fā)明所提供的一種新型熱塑性彈性體和相關(guān)無鹵阻燃材料及其制備方 法進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了個(gè)例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)例 只是用于幫助理解本發(fā)明及其核心思想；同時(shí)，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及其應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解 為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
一種新型具有良好柔韌性和綜合熱力學(xué)性能的熱塑性的彈性體，其特征在于先將氫化苯乙烯(S)-乙烯(E)/丁烯(B)-苯乙烯(S)共聚物(即SEBS)和聚苯醚(PPE)兩者或兩者中的一種進(jìn)行官能化，然后對PPE和SEBS進(jìn)行熔融共混改性，得到一種新型熱塑性彈性體材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其中PPE官能化原料組成為按重量份數(shù)(份) PPE 100引發(fā)劑0. 001-3 官能化單體0. 1-10其中引發(fā)劑為氫過氧化物、過氧化二烷基、過氧化二酰、過氧化酯、過氧化二碳酸酯、偶 氮類引發(fā)劑等的一種或幾種的組合體；官能化單體為順丁烯二酸酐、丙烯酸、烷基丙烯酸、 丙烯酸酯、烷基丙烯酸酯等的一種或幾種的組合體。將此PPE官能化所需原料混合均勻后投入到單或雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，切粒，得 到PPE官能化物PPE-G。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其中SEBS官能化原料組成為按重量份數(shù)(份) SEBS 100填充油0_500 (將前此二種組合物稱作SEBS-BL，以下照此稱法) 引發(fā)劑0. 001-3 官能化單體0. 1-10其中填充油為各種環(huán)烷油、石蠟油、白油、硅油等橡膠填充油；所述引發(fā)劑為氫過氧化 物、過氧化二烷基、過氧化二酰、過氧化酯、過氧化二碳酸酯、偶氮類引發(fā)劑等的一種或幾種 的組合體；官能化單體為順丁烯二酸酐、丙烯酸、烷基丙烯酸、丙烯酸酯、烷基丙烯酸酯等的 一種或幾種的組合體。將此SEBS官能化所需原料混合均勻后投入到單或雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，切粒，得 到SEBS官能化物SEBS-G。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述，PPE與SEBS進(jìn)行熔融共混有四種方式，即方式一權(quán)利要求2中官能化物PPE-G和權(quán)利要求3中官能化物SEBS-G進(jìn)行共混； 方式二 PPE與權(quán)利要求3中官能化物SEBS-G進(jìn)行共混；方式三權(quán)利要求2中官能化物PPE-G與權(quán)利要求3中SEBS未官能化組合物SEBS-BL 進(jìn)行共混；方式四將權(quán)利要求2中官能化物PPE-G和權(quán)利要求3中官能化物SEBS-G分 別作為相容劑加入PPE與SEBS的共混物中進(jìn)行共混。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述，方式一中原料共混組成(按重量份數(shù))為=PPE-G -.5-80%, SEBS-G 95-20% ； 方式二中原料共混組成(按重量份數(shù))為PPE 5-80%, SEBS-G 95-20% ； 方式三中原料共混組成(按重量份數(shù))為PPE-G 5-80%, SEBS-BL 95-20% ； 方式四中原料共混組成(按重量份數(shù))為PPE+PPE-G 5-80% (其中PPE-G占此二者 總重量的0-100% ) ,SEBS-BL+SEBS-G 95-20% (其中 SEBS-G 占此二者總重量的0-100% )。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5所述，在PPE與SEBS進(jìn)行熔融共混四種配混方式中的任何一種方 式中加入無鹵阻燃劑，可得到性能良好的無鹵阻燃產(chǎn)品，阻燃等級可達(dá)到VW-I級，無滴落，且產(chǎn)品具有良好的柔韌性和擠出表面光潔度，其中的無鹵阻燃劑為磷系阻燃劑，如紅磷，間苯二酚-雙(磷酸二苯酯)，雙酚A- 二(磷酸二苯酯)或磷氮系阻燃劑(如磷系阻燃劑與 三聚氰胺衍生物復(fù)配物等)的一種或幾種的復(fù)合物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型熱塑性彈性體和相關(guān)無鹵阻燃材料及其制備方法。本發(fā)明利用氫化苯乙烯(S)-乙烯(E)/丁烯(B)-苯乙烯(S)共聚物(即通常所說的SEBS)的彈性、柔韌性和聚苯醚(PPE)的剛性、強(qiáng)度、耐高溫性和電絕緣性等，先將兩者或兩者中的一種進(jìn)行官能化，然后進(jìn)行共混改性，從而得到一種具有高度彈性、柔韌性和良好熱力學(xué)性能的新型熱塑性彈性體材料。若在利用此方法制備材料的過程當(dāng)中加入無鹵阻燃劑，則可得到具有良好性能的無鹵阻燃材料，阻燃等級達(dá)到VW-1級。本發(fā)明的特點(diǎn)是，將SEBS和PPE兩者或兩者中的一種進(jìn)行官能團(tuán)化后，再將PPE和SEBS進(jìn)行共混改性，大大增加了SEBS和PPO的相容性和結(jié)合力，從而得到一種新的具有良好柔韌性和綜合熱力學(xué)性能的熱塑性彈性體材料。
文檔編號C08G65/48GK101824201SQ20091010559
公開日2010年9月8日 申請日期2009年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月2日
發(fā)明者陳常明 申請人:陳常明