一種抗菌耐刮的熱塑性彈性體組合物及其制備方法
【專利摘要】一種抗菌耐刮的熱塑性彈性體組合物，由以下重量配比的原料制成：苯乙烯類熱塑性彈性體15－25%，增塑劑25－40%，聚丙烯6－10%，聚烯烴熱塑性彈性體0.5－2%，無機礦物30－40%，相容劑0.6－0.9%，抗菌劑0.06－0.2%，助劑0.01－0.2%。本發(fā)明還提供上述抗菌耐刮的熱塑性彈性體組合物的一種制備方法。本發(fā)明的熱塑性彈性體組合物具有優(yōu)良的抗菌性能及表面耐刮擦性能，且附著力強，其制品具有抗菌抑霉的功能，能夠長久保持美觀，二次成型時能夠緊密粘結在基體上。本發(fā)明的熱塑性彈性體組合物可用于二次成型（例如用于牙刷包膠、工具手柄包膠等），也可用于單獨成型（例如用于制作瓶塞）。
【專利說明】一種抗菌耐刮的熱塑性彈性體組合物及其制備方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及高分子化合物的組合物，具體涉及一種抗菌耐刮的熱塑性彈性體組合 物及其制備方法。

【背景技術】
[0002] 熱塑性彈性體（Thermoplastic Elastomer,簡稱TPE)是一種具有橡膠的高彈性、 高強度及高回彈性，又具有可注塑加工的特征的材料，也就是說它同時具有熱塑性塑料的 加工性能和硫化橡膠的物理性能。熱塑性彈性體環(huán)保、無毒、安全，有優(yōu)良的著色性，觸感 柔軟，具有較佳的耐候性、抗疲勞性和耐溫性，加工性能優(yōu)越，且可以循環(huán)使用，降低使用成 本。此外，熱塑性彈性體生產過程中不需硫化，大大簡化了生產流程簡化并降低耗能。熱塑 性彈性體可以二次注塑成型，與PP、PE、PC、PS、ABS等基體材料包覆粘合，也可以單獨成型。 熱塑性彈性體由于具有優(yōu)良的性能，近年來在日用品、電子電器、通訊、汽車行業(yè)等領域得 到越來越廣泛的應用。
[0003] 然而，現有的熱塑性彈性體或者以熱塑性彈性體為基礎的材料，還存在附著力不 夠強、表面耐刮擦性能較差、容易發(fā)霉等不足，這對其在某些領域的推廣應用造成極大的制 約。


【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種熱塑性彈性體組合物以及這種熱塑性彈 性體組合物的制備方法，這種熱塑性彈性體組合物具有優(yōu)良的抗菌性能及表面耐刮擦性 能，且附著力強。采用的技術方案如下： 一種抗菌耐刮的熱塑性彈性體組合物，其特征在于由以下重量配比的原料制成：苯乙 烯類熱塑性彈性體15 - 25%，增塑劑25 - 40%,聚丙烯6 - 10%,聚烯烴熱塑性彈性體0. 5 - 2%，無機礦物 30 - 40%，相容劑 0. 6 - 0. 9%，抗菌劑 0. 06 - 0. 2%，助劑 0. 01 - 0. 2%。
[0005] 上述苯乙烯類熱塑性彈性體是基礎材料。優(yōu)選上述苯乙烯類熱塑性彈性體是苯乙 烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS)和苯乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS) 中的一種或兩者的組合。苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS)由苯乙烯-丁 烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS )加氫制得，在耐老化性能上有明顯優(yōu)勢，因此更優(yōu)選苯乙烯類 熱塑性彈性體為苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物。
[0006] 更優(yōu)選苯乙烯類熱塑性彈性體的苯乙烯含量為30 - 35%(重量）、分子量為20 - 25萬。優(yōu)選苯乙烯類熱塑性彈性體的分子結構為線型結構。該苯乙烯類熱塑性彈性體硬度 為 73 - 75 (shore A)，300% 拉伸應力彡 5. OMPa。
[0007] 優(yōu)選上述增塑劑為環(huán)烷油和白礦油中的一種或兩者的組合。
[0008] 優(yōu)選上述無機礦物為碳酸鈣、白煙和透明粉中的一種或其中多種的組合。
[0009] 優(yōu)選上述相容劑為PP-g-MAH和SEBS-g-MAH中的一種或兩者的組合。選取 PP-g-MAH和SEBS-g-MAH作為相容劑，可以提高各組分的相容性，還可以提高產品表面抗刮 性能，同時可以提高產品的表面極性，利于在表面形成水分子層，從而提高抗菌劑的抗菌效 果。
[0010] 優(yōu)選上述抗菌劑為納米銀。
[0011] 優(yōu)選上述助劑為抗氧劑和潤滑劑中的一種或兩者的組合?？寡鮿﹥?yōu)選選取受阻酚 類抗氧劑，如抗氧劑1010。潤滑劑可采用硬脂酸鹽或油酸酰胺。
[0012] 本發(fā)明還提供上述抗菌耐刮的熱塑性彈性體組合物的一種制備方法，其特征在于 依次包括以下步驟： (1)按比例配備苯乙烯類熱塑性彈性體、增塑劑、聚丙烯、聚烯烴熱塑性彈性體、無機礦 物、相容劑、抗菌劑和助劑； (2)將苯乙烯類熱塑性彈性體和增塑劑加入高速混合機中，在400 - 500轉/分鐘的速 度下混合，使增塑劑被苯乙烯類熱塑性彈性體充分吸收； (3)將聚丙烯、聚烯烴熱塑性彈性體、無機礦物、相容劑、抗菌劑和助劑加入步驟（2)的 高速混合機中，在350 - 430轉/分鐘的速度下混合均勻，得到混合物料（即苯乙烯類熱塑 性彈性體、增塑劑、聚丙烯、聚烯烴熱塑性彈性體、無機礦物、相容劑、抗菌劑和助劑的混合 物料）; (4)將混合物料從高速混合機中取出并加入到雙螺桿擠出機中共混、擠出，得到熱塑性 彈性體組合物。
[0013] 步驟（4)中，通常對雙螺桿擠出機擠出的物料進行造粒，得到顆粒狀的熱塑性彈性 體組合物。
[0014] 優(yōu)選步驟（4)中，雙螺桿擠出機的螺桿轉速為270 - 380轉/分鐘、料筒溫度為 180 - 220°C。
[0015] 本發(fā)明的熱塑性彈性體組合物具有優(yōu)良的抗菌性能及表面耐刮擦性能，且附著力 強，其制品具有抗菌抑霉的功能，能夠長久保持美觀，二次成型時能夠緊密粘結在基體上。 本發(fā)明的熱塑性彈性體組合物可用于二次成型(例如用于牙刷包膠、工具手柄包膠等)，也 可用于單獨成型(例如用于制作瓶塞)。本發(fā)明的熱塑性彈性體組合物應用于PP、PS材質的 牙刷柄的包膠，手感舒適，附著力強，表面光澤度高，表面無析出，并具有優(yōu)良的表面耐刮擦 性能。

【具體實施方式】
[0016] 實施例1 本實施例中，抗菌耐刮的熱塑性彈性體組合物的制備方法依次包括以下步驟： (1)配備以下重量配比的原料：苯乙烯類熱塑性彈性體15% (均為苯乙烯-乙烯-丁 烯-苯乙烯嵌段共聚物，其苯乙烯含量為32%(重量）、分子量為22萬，其分子結構為線型 結構)，增塑劑39%(均為環(huán)烷油)，聚丙烯7. 3%，聚烯烴熱塑性彈性體1. 22%，無機礦物36. 4% (均為碳酸鈣)，相容劑0. 78% (均為PP-g-MAH)，抗菌劑0. 1% (均為納米銀)，助劑0. 2% (其 中0. 1%為抗氧劑1010，另0. 1%為硬脂酸鹽)。
[0017] (2)將苯乙烯類熱塑性彈性體和增塑劑加入高速混合機中，在450轉/分鐘的速度 下混合，使增塑劑被苯乙烯類熱塑性彈性體充分吸收； (3)將聚丙烯、聚烯烴熱塑性彈性體、無機礦物、相容劑、抗菌劑和助劑加入步驟（2)的 高速混合機中，在380轉/分鐘的速度下混合均勻，得到混合物料（即苯乙烯類熱塑性彈性 體、增塑劑、聚丙烯、聚烯烴熱塑性彈性體、無機礦物、相容劑、抗菌劑和助劑的混合物料）； (4)將混合物料從高速混合機中取出并加入到雙螺桿擠出機中共混、擠出（雙螺桿擠出 機的螺桿轉速為320轉/分鐘、料筒溫度為180 - 220°C)，得到熱塑性彈性體組合物。
[0018] 步驟（4)中，對雙螺桿擠出機擠出的物料進行造粒，得到顆粒狀的熱塑性彈性體組 合物。
[0019] 經測試，得到的熱塑性彈性體組合物的基礎性能如下：硬度為35A ;拉伸強度為 2. 3MPa。與PP 二次注塑成型形成熱塑性彈性體組合物包膠，將熱塑性彈性體組合物包膠剝 離后在PP表面依然留有一層熱塑性彈性體組合物，由此可看出材料對PP、PS材質具有很強 的粘結力。
[0020] 實施例2 本實施例中，抗菌耐刮的熱塑性彈性體組合物的制備方法依次包括以下步驟： (1)配備以下重量配比的原料：苯乙烯類熱塑性彈性體25% (均為苯乙烯-丁烯-苯乙 烯嵌段共聚物，其苯乙烯含量為30% (重量）、分子量為25萬，其分子結構為線型結構)，增塑 劑33. 6% (均為白礦油)，聚丙烯10%，聚烯烴熱塑性彈性體0. 5%，無機礦物30% (其中20% 為白煙，另10%為透明粉)，相容劑0. 6% (均為SEBS-g-MAH)，抗菌劑0. 2% (均為納米銀)，助 劑0. 1% (均為抗氧劑1010)。
[0021] (2)將苯乙烯類熱塑性彈性體和增塑劑加入高速混合機中，在400轉/分鐘的速度 下混合，使增塑劑被苯乙烯類熱塑性彈性體充分吸收； (3)將聚丙烯、聚烯烴熱塑性彈性體、無機礦物、相容劑、抗菌劑和助劑加入步驟（2)的 高速混合機中，在350轉/分鐘的速度下混合均勻，得到混合物料（即苯乙烯類熱塑性彈性 體、增塑劑、聚丙烯、聚烯烴熱塑性彈性體、無機礦物、相容劑、抗菌劑和助劑的混合物料）; (4)將混合物料從高速混合機中取出并加入到雙螺桿擠出機中共混、擠出（雙螺桿擠出 機的螺桿轉速為270轉/分鐘、料筒溫度為180 - 220°C)，得到熱塑性彈性體組合物。
[0022] 步驟（4)中，對雙螺桿擠出機擠出的物料進行造粒，得到顆粒狀的熱塑性彈性體組 合物。
[0023] 經測試，得到的熱塑性彈性體組合物的基礎性能如下：硬度為45A ;拉伸強度為 2. 6MPa。與PP 二次注塑成型形成熱塑性彈性體組合物包膠，將熱塑性彈性體組合物包膠剝 離后在PP表面依然留有一層熱塑性彈性體組合物，由此可看出材料對PP、PS材質具有很強 的粘結力。
[0024] 實施例3 本實施例中，抗菌耐刮的熱塑性彈性體組合物的制備方法依次包括以下步驟： (1)配備以下重量配比的原料：苯乙烯類熱塑性彈性體20. 03%(均為苯乙烯-乙烯-丁 烯-苯乙烯嵌段共聚物，其苯乙烯含量為35%(重量）、分子量為24萬，其分子結構為線型結 構)，增塑劑40%(其中20%為環(huán)烷油，另20%為白礦油)，聚丙烯6%，聚烯烴熱塑性彈性體2%， 無機礦物31%(均為碳酸鈣)，相容劑0. 9%(其中0. 6%為PP-g-MAH，另0. 3%為SEBS-g-MAH)， 抗菌劑0.06% (均為納米銀)，助劑0.01% (均為油酸酰胺)。
[0025] (2)將苯乙烯類熱塑性彈性體和增塑劑加入高速混合機中，在500轉/分鐘的速度 下混合，使增塑劑被苯乙烯類熱塑性彈性體充分吸收；
【權利要求】
1. 一種抗菌耐刮的熱塑性彈性體組合物，其特征在于由以下重量配比的原料制成：苯 乙烯類熱塑性彈性體15 - 25%，增塑劑25 - 40%，聚丙烯6 - 10%，聚烯烴熱塑性彈性體 0. 5 - 2%,無機礦物 30 - 40%,相容劑 0. 6 - 0. 9%,抗菌劑 0. 06 - 0. 2%,助劑 0. 01 - 0. 2%。
2.根據權利要求1所述的熱塑性彈性體組合物，其特征在于：所述苯乙烯類熱塑性彈 性體是苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物和苯乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物中的 一種或兩者的組合。
3.根據權利要求2所述的熱塑性彈性體組合物，其特征在于：所述苯乙烯類熱塑性彈 性體的苯乙烯含量為30 - 35%(重量）、分子量為20 - 25萬，并且苯乙烯類熱塑性彈性體 的分子結構為線型結構。
4.根據權利要求1所述的熱塑性彈性體組合物，其特征在于：所述增塑劑為環(huán)烷油和 白礦油中的一種或兩者的組合。
5.根據權利要求1所述的熱塑性彈性體組合物，其特征在于：所述無機礦物為碳酸鈣、 白煙和透明粉中的一種或其中多種的組合。
6.根據權利要求1所述的熱塑性彈性體組合物，其特征在于：所述相容劑為PP-g-MAH 和SEBS-g-MAH中的一種或兩者的組合。
7.根據權利要求1所述的熱塑性彈性體組合物，其特征在于：所述抗菌劑為納米銀。
8.根據權利要求1所述的熱塑性彈性體組合物，其特征在于：所述助劑為抗氧劑和潤 滑劑中的一種或兩者的組合；所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑，所述潤滑劑為硬脂酸鹽或油 酸酰胺。
9.權利要求1所述熱塑性彈性體組合物的制備方法，其特征在于依次包括以下步驟： (1)按比例配備苯乙烯類熱塑性彈性體、增塑劑、聚丙烯、聚烯烴熱塑性彈性體、無機礦 物、相容劑、抗菌劑和助劑； (2)將苯乙烯類熱塑性彈性體和增塑劑加入高速混合機中，在400 - 500轉/分鐘的速 度下混合，使增塑劑被苯乙烯類熱塑性彈性體充分吸收； (3)將聚丙烯、聚烯烴熱塑性彈性體、無機礦物、相容劑、抗菌劑和助劑加入步驟（2)的 高速混合機中，在350 - 430轉/分鐘的速度下混合均勻，得到混合物料； (4)將混合物料從高速混合機中取出并加入到雙螺桿擠出機中共混、擠出，得到熱塑性 彈性體組合物。
10.根據權利要求9所述的熱塑性彈性體組合物的制備方法，其特征在于：步驟（4)中， 雙螺桿擠出機的螺桿轉速為270 - 380轉/分鐘、料筒溫度為180 - 220°C。
【文檔編號】C08L53/02GK104045960SQ201410285786
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月24日 優(yōu)先權日:2014年6月24日
【發(fā)明者】周榮智, 丁亮 申請人:廣東金源科技股份有限公司