專利名稱：一種改善sebs/pp彈性體材料抗壓縮永久形變性能的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及不同形態(tài)結(jié)構(gòu)的多種填料對SEBS/PP彈性體材料力學松弛性能的影響。確切地說，涉及采用天然層狀硅酸鹽蒙脫土(MMT)、親有機的層狀硅酸鹽蒙脫土(OMMT)、空心玻璃微珠以及重質(zhì)碳酸鈣等粉末狀填料作為抗壓縮永久形變改性劑改善SEBS/PP彈性體材料抗壓縮永久形變性能的方法，屬于化學材料制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
熱塑性彈性體氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)是結(jié)構(gòu)為聚苯乙烯(S)-聚乙烯(E)/聚丁烯(B)-聚苯乙烯(S)的三嵌段共聚物。三嵌段構(gòu)型的SEBS的基本性能特征為在常溫下聚苯乙烯嵌段硬而強，與中間的彈性體嵌段不相容，呈相分離狀態(tài)；聚苯乙烯嵌段通過范德華引力作用形成相區(qū)，分散于彈性基體相中，并與彈性體嵌段形成物理交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)，這種以彈性鏈段為連續(xù)相，聚苯乙烯嵌段為分散相的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)賦予了SEBS與傳統(tǒng)硫化橡膠相似的彈性體性能。SEBS中彈性體嵌段已經(jīng)完全氫化，使其具有①優(yōu)異的耐候性，對臭氧、紫外線、電弧有良好的耐受性；②耐低溫性，在-60℃條件下仍保持良好的柔韌性等特點。
由于SEBS優(yōu)良的橡膠彈性、優(yōu)異的耐候性、耐低溫性、環(huán)保性能等，使得SEBS作為主體材料在許多領(lǐng)域得以應用。從整個彈性體應用市場的調(diào)研情況來看，在國際市場上，它們已成功地應用于如家用電器、體育用品、汽車材料、醫(yī)療器材、建筑業(yè)、制鞋業(yè)等。
以SEBS作為彈性體材料單獨使用存在一些問題，如SEBS的價格昂貴；SEBS與傳統(tǒng)的硫化橡膠相比，存在著剛性過大、壓縮變形大、密度高等缺點；其使用溫度上限及耐溶劑性、耐油性等方面通常都不及傳統(tǒng)硫化橡膠等。
采用在彈性體中添加其他組分對彈性體進行改性，是開發(fā)具有綜合性能的新型高分子彈性體材料的最佳途徑之一。本發(fā)明中使用熱塑性塑料聚丙烯(PP)改性SEBS，一方面可降低SEBS熔融粘度，使SEBS易于加工；另一方面可有效地改善SEBS彈性體體系的力學性能。此外，PP價格低廉，可降低SEBS彈性體材料的成本。
填料在聚合物中應用在一定程度上可對材料的力學性能和熱力學性能進行了改善，同時，填料的加入也大大降低了材料的成本，變的更經(jīng)濟、實用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)問題是需要改善SEBS/PP彈性體材料的抗壓縮永久形變性能，而提出一種改善SEBS/PP彈性體材料抗壓縮永久形變性能的方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種改善SEBS/PP彈性體材料抗壓縮永久形變性能的方法，特點是方法步驟為1、將SEBS彈性體充油，即將SEBS與白油以1∶0.8～1∶2.0的質(zhì)量比，在高速混合機中攪拌混合3分鐘，取出后靜置24小時以上，使SEBS充分溶脹；2、將充好油的SEBS與改性劑PP以1∶0.3～1∶2的質(zhì)量比，配合質(zhì)量比為3～10％的填料、配合質(zhì)量比為0.1～0.5％的抗氧劑，在高速混合機中攪拌3分鐘，充分混合均勻后，將其加入到密煉機熔融混煉，混煉溫度190～220℃，混煉時間15～60分鐘；3、共混料在密煉腔中冷卻、出料；用粉碎機粉粹，得到直徑為3-5mm的粒料。
所述填料為天然層狀鈉基硅酸鹽蒙脫土(MMT)、親有機的層狀硅酸鹽有機化蒙脫土(OMMT)、空心玻璃微珠以及重質(zhì)碳酸鈣四種粉末狀物質(zhì)。
OMMT是鈣基MMT經(jīng)有機插層劑處理制得，制備方法參照專利《由鈣基蒙脫土制備高分子復合材料用的有機化蒙脫土方法》(申請?zhí)?2155460.9，公開號CN 1424364A)。有機插層劑選自十二烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基溴化銨、十八烷基三甲基氯化銨、雙十八烷基二甲基溴化銨。
其余三種填料經(jīng)干燥處理后直接取用。
所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑，包括抗氧劑1010、抗氧劑168。
本發(fā)明的有益效果是采用天然層狀硅酸鹽蒙脫土(MMT)、親有機的層狀硅酸鹽蒙脫土(OMMT)、空心玻璃微珠以及重質(zhì)碳酸鈣等粉末狀填料作為抗壓縮永久形變改性劑，使用熔融共混復合法制備SEBS/PP/填料彈性體材料，使SEBS/PP/填料彈性體材料的永久形變得到較明顯改善，填料在聚合物中應用在一定程度上可對材料的力學性能和熱力學性能進行了改善，同時，填料的加入也大大降低了材料的成本，變的更經(jīng)濟、實用。
具體實施例方式
實施例1蒙脫土改性的SEBS/PP彈性體材料首先將SEBS彈性體充油，即將SEBS與白油以1∶1.5的質(zhì)量比，在高速混合機中攪拌混合3分鐘，取出后靜置24小時以上，使SEBS充分溶脹。
將上述充油好的SEBS與改性劑PP以1∶0.6的質(zhì)量比以及5％質(zhì)量百分含量的蒙脫土原土(MMT)，0.2％質(zhì)量百分含量的抗氧劑1010，在高速混合機中攪拌3分鐘，充分混合均勻；然后將混合物加入密煉機中熔融混煉，混煉溫度200℃，混煉時間30分鐘。最后將共混料在密煉腔中冷卻，出料，粉碎得直徑為3～5mm的粒料。
實施例2有機化蒙脫土改性的SEBS/PP彈性體材料首先將MMT有機化。處理過程如下按質(zhì)量比為2∶1稱取蒙脫土和有機插層劑十六烷基三甲基溴化銨，加入適量蒸餾水，放在燒杯中，在80℃下攪拌反應12小時。反應完成后，反應液冷卻至室溫，減壓抽濾，將所得乳白色沉淀物濾餅放入烘箱中，80℃下干燥，直至恒重。研磨粉碎過120目篩，得到的白色有機化蒙脫土粉末。
將充油好的SEBS與改性劑PP以1∶0.6的質(zhì)量比以及5％質(zhì)量百分含量的有機化蒙脫土(OMMT)，0.2％質(zhì)量百分含量的抗氧劑1010，在高速混合機中攪拌3分鐘，充分混合均勻；然后將混合物加入密煉機中熔融混煉，混煉溫度200℃，混煉時間30分鐘。最后將共混料在密煉腔中冷卻，出料，粉碎得直徑為3～5mm的粒料。
用同樣的加工方法制備不加填料的彈性體材料，并以同樣的方法對加填料和不加填料制備成的彈性體材料進行壓縮永久形變的測量，以作比較。用注塑機將上述共混物顆粒注塑成直徑為(29±0.5)mm，高度為(12.5±0.3)mm的圓柱體。從注射樣品中選取三個肉眼觀察無氣泡、雜質(zhì)和損傷的樣品，參照國標GB/T7759-1996進行壓縮永久形變的測量。
測試結(jié)果加填料和不加填料制備成的彈性體材料置于一壓縮裝置內(nèi)，材料經(jīng)72小時壓縮后，撤載，自由放置0.5小時后，SEBS/PP彈性體材料的壓縮永久形變測試結(jié)果如下表1所示。
表1填料加入量為5％時彈性體壓縮72小時后的壓縮永久形變

注-------表示沒有添加任何填料的SEBS/PP彈性體材料表1的數(shù)據(jù)顯示出，本發(fā)明所列出的四種填料均對SEBS/PP彈性體材料的抗壓縮永久形變性能有改善。撤去壓力后，材料的形變恢復情況均比不加填料的材料好。通過比較發(fā)現(xiàn)，作為材料抗壓縮永久形變改性劑，OMMT的改性效果最佳。即加入OMMT后，SEBS/PP彈性體材料的永久形變得到較明顯改善。
權(quán)利要求
1.一種改善SEBS/PP彈性體材料抗壓縮永久形變性能的方法，其特征在于方法步驟為1)將SEBS彈性體充油，即將SEBS與白油以1∶0.8～1∶2.0的質(zhì)量比，在高速混合機中攪拌混合3分鐘，取出后靜置24小時以上，使SEBS充分溶脹；2)將充油好的SEBS與改性劑PP以1∶0.3～1∶2的質(zhì)量比，配合質(zhì)量比為3～10％的填料、配合質(zhì)量比為0.1～0.5％的抗氧劑，在高速混合機中攪拌3分鐘，充分混合均勻后，將其加入到密煉機熔融混煉，混煉溫度190～220℃，混煉時間15～60分鐘；3)將共混料在密煉腔中冷卻、出料；用粉碎機粉粹，得到直徑為3-5mm的粒料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改善SEBS/PP彈性體材料抗壓縮永久形變性能的方法，其特征在于，步驟2)中所述填料選自天然層狀鈉基硅酸鹽蒙脫土(MMT)、親有機的層狀硅酸鹽有機化蒙脫土(OMMT)、空心玻璃微珠以及重質(zhì)碳酸鈣四種粉末狀物質(zhì)之一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種改善SEBS/PP彈性體材料抗壓縮永久形變性能的方法，其特征在于，所述的親有機的層狀硅酸鹽有機化蒙脫土(OMMT)是鈣基MMT經(jīng)有機插層劑處理制得，所述的有機插層劑選自十二烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基溴化銨、十八烷基三甲基氯化銨、雙十八烷基二甲基溴化銨四種之一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種改善SEBS/PP彈性體材料抗壓縮永久形變性能的方法，其特征在于，天然層狀鈉基硅酸鹽蒙脫土(MMT)、空心玻璃微珠以及重質(zhì)碳酸鈣三種填料經(jīng)干燥處理后直接取用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改善SEBS/PP彈性體材料抗壓縮永久形變性能的方法，其特征在于，步驟2)中所述的抗氧劑為受阻酚類抗氧劑，包括抗氧劑1010、抗氧劑168。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改善SEBS/PP彈性體材料抗壓縮永久形變性能的方法，方法步驟為1.將SEBS彈性體充油，即將SEBS與白油以1∶0.8～1∶2.0的質(zhì)量比，在高速混合機中攪拌混合3分鐘，取出后靜置24小時以上，使SEBS充分溶脹；2.將充油好的SEBS與改性劑PP以1∶0.3～1∶2的質(zhì)量比，配合質(zhì)量比為3～10％的填料、配合質(zhì)量比為0.1～0.5％的抗氧劑，在高速混合機中攪拌3分鐘，充分混合均勻后，將其加入到密煉機熔融混煉，混煉溫度190～220℃，混煉時間15～60分鐘；將共混料在密煉腔中冷卻、出料；用粉碎機粉粹，得到直徑為3－5mm的粒料。本發(fā)明使SEBS/PP/填料彈性體材料的永久形變得到較明顯改善。
文檔編號C08K7/00GK1970604SQ20061011766
公開日2007年5月30日 申請日期2006年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月27日
發(fā)明者王霞, 寇雪瑩, 厐紹龍, 傅文, 沈彥卿 申請人:上海應用技術(shù)學院