本發(fā)明涉及一種與ABS基材二次包覆成型的表面耐劃傷TPV組合物及其制備方法，屬于高分子材料
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：ABS樹脂是五大合成樹脂之一，其抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學(xué)藥品性及電氣性能優(yōu)異，具有易加工、制品尺寸穩(wěn)定、表面光澤度高、容易涂裝著色等優(yōu)點(diǎn)，可以進(jìn)行表面噴鍍金屬、電鍍、焊接、熱壓和粘接等二次加工，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車、電子電器、儀器儀表、紡織和建筑等工業(yè)領(lǐng)域，是一種用途極廣的熱塑性塑料。然而，用ABS樹脂制成的工具握把、手柄等產(chǎn)品的表面堅(jiān)硬光滑，缺乏體感舒適度，需要采用熱塑性彈性體TPE對(duì)ABS進(jìn)行二次射粘包覆來增加ABS制品的手感。TPE主要由苯乙烯類嵌段共聚物SBS或其氫化物SEBS與PP、橡膠軟化油等共混加工而成。SBS由于主鏈含有雙鍵，耐候性差，易老化，SEBS由于分子鏈中含有苯環(huán)，耐老化性也較差，且SBS和SEBS的耐磨性和耐劃傷性都很差。因此，使用以SBS或SEBS為基材的TPE材料對(duì)ABS進(jìn)行二次射粘而得到的ABS制品，其包覆表面易出現(xiàn)缺陷，不僅影響美觀度和手感，且使用壽命較短。動(dòng)態(tài)硫化工藝是指在橡膠和熱塑性塑料熔融共混過程中使橡膠硫化，由于橡膠在硫化的同時(shí)也不斷與熱塑性塑料相混合，因此橡膠是作為分散相分布在熱塑性塑料連續(xù)相中的。采用動(dòng)態(tài)硫化工藝制備的熱塑性動(dòng)態(tài)硫化三元乙丙橡膠/聚丙烯彈性體TPV，硫化了的三元乙丙橡膠是以微米級(jí)均勻分散在聚丙烯基體中的，該彈性體不僅具有硫化三元乙丙橡膠的耐高溫、耐老化、低永久壓縮變形、耐磨等優(yōu)點(diǎn)，還具有聚丙烯材料可以熱塑性加工、可回收使用的特點(diǎn)，可在很多領(lǐng)域代替?zhèn)鹘y(tǒng)TPE材料用于二次射粘ABS樹脂。目前，有人通過在TPV中添加硅酮類耐劃傷助劑，在材料表面形成一層爽滑表面，使得產(chǎn)品在受到摩擦或者輕微劃傷后亮度不會(huì)發(fā)生明顯變化，但這實(shí)際上只是給人一種感官錯(cuò)覺，并沒有從根本上消除材料表面的磨痕或劃痕。本發(fā)明公開了一種與ABS基材二次包覆成型的表面耐劃傷TPV組合物，既具有TPV材料的耐熱、耐老化、低壓縮永久變形性，又具有優(yōu)異的耐劃傷性能，能與ABS進(jìn)行二次包覆，可廣泛用作對(duì)包覆表面要求較高的ABS二次包覆料。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種與ABS基材二次包覆成型的表面耐劃傷TPV組合物。本發(fā)明的另一目的在于提供一種與ABS基材二次包覆成型的表面耐劃傷TPV組合物的制備方法。本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種與ABS基材二次包覆成型的表面耐劃傷TPV組合物，其由以下質(zhì)量百分含量的原料組成：TPV：31～63％；聚酯類熱塑性彈性體：25～40％；相容劑：5～8％；乙烯-醋酸乙烯共聚物：2～6％；乙烯-丙烯酸類離聚物：5～15％。所述的TPV為三元乙丙橡膠/聚丙烯動(dòng)態(tài)硫化TPV。所述的三元乙丙橡膠/聚丙烯動(dòng)態(tài)硫化TPV的邵氏硬度為35A～75A。所述的聚酯類彈性體為熱塑性聚氨酯彈性體、熱塑性聚酯彈性體中的至少一種。所述的相容劑為環(huán)狀酸酐型相容劑。所述的環(huán)狀酸酐型相容劑為EPDM-g-MAH、POE-g-MAH中的至少一種。所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的質(zhì)量百分含量≥28％。所述的乙烯-丙烯酸類離聚物為乙烯-丙烯酸共聚物的鈉鹽、乙烯-丙烯酸共聚物的鋅鹽、乙烯-甲基丙烯酸共聚物的鈉鹽、乙烯-甲基丙烯酸共聚物的鋅鹽中的至少一種。上述與ABS基材二次包覆成型的表面耐劃傷TPV組合物的制備方法，包括以下步驟：1)將聚酯類熱塑性彈性體于60～80℃干燥4～8小時(shí)；2)將聚酯類熱塑性彈性體、TPV、相容劑、乙烯-醋酸乙烯共聚物和乙烯-丙烯酸類離聚物按比例混合均勻，再置于平行同向雙螺桿擠出機(jī)中，熔融擠出、造粒，得到與ABS基材二次包覆成型的表面耐劃傷TPV組合物。所述的雙螺桿擠出機(jī)的螺桿長徑比L/D為(40～52)：1，螺桿轉(zhuǎn)速為200～280rpm，擠出溫度為80～220℃。本發(fā)明的機(jī)理為：本發(fā)明在增容劑的作用下，通過熔融擠出將相容性不佳的TPV和聚酯類熱塑性彈性體有效地連接在一起，從而得到與ABS基材有良好粘結(jié)性的TPV組合物。并加入熱熔膠級(jí)EVA和乙烯-丙烯酸類離聚物，當(dāng)TPV表面受到摩擦或輕微劃傷時(shí)，乙烯-丙烯酸類離聚物的帶電粒子會(huì)富集在斷面處，使斷面因靜電吸引而互相靠攏，同時(shí)斷面處的EVA能夠?qū)κ軗p表面進(jìn)行粘合修復(fù)，因此，采用本發(fā)明的TPV組合物進(jìn)行二次包覆得到的ABS制品的表面耐磨耐劃傷性能顯著提高，大大增加了二次包覆ABS制品的表面美觀度和使用壽命。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的與ABS基材二次包覆成型的表面耐劃傷TPV組合物既具有TPV材料的耐熱、耐老化、低壓縮永久變形性，又具有優(yōu)異的耐劃傷性能，可與極性樹脂ABS進(jìn)行二次包覆，制備方法簡單，生產(chǎn)過程易操作，可廣泛用作對(duì)包覆表面要求較高的ABS二次包覆料，如用作電動(dòng)工具ABS手柄包覆外皮、咖啡機(jī)ABS手柄包覆外皮、電動(dòng)剃須刀ABS手柄包覆外皮等。具體實(shí)施方式一種與ABS基材二次包覆成型的表面耐劃傷TPV組合物，其由以下質(zhì)量百分含量的原料組成：TPV：31～63％；聚酯類熱塑性彈性體：25～40％；相容劑：5～8％；乙烯-醋酸乙烯共聚物：2～6％；乙烯-丙烯酸類離聚物：5～15％。優(yōu)選的，所述的TPV為三元乙丙橡膠/聚丙烯動(dòng)態(tài)硫化TPV。優(yōu)選的，所述的三元乙丙橡膠/聚丙烯動(dòng)態(tài)硫化TPV的邵氏硬度為35A～75A。優(yōu)選的，所述的聚酯類彈性體為熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)、熱塑性聚酯彈性體(TPEE)中的至少一種。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的熱塑性聚氨酯彈性體為BASF公司牌號(hào)為C65AHPM的熱塑性聚氨酯彈性體，所述的熱塑性聚酯彈性體為LG公司牌號(hào)為1028D的熱塑性聚酯彈性體。優(yōu)選的，所述的相容劑為環(huán)狀酸酐型相容劑。優(yōu)選的，所述的環(huán)狀酸酐型相容劑為EPDM-g-MAH、POE-g-MAH中的至少一種。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的環(huán)狀酸酐型相容劑為寧波能之光新材料科技有限公司牌號(hào)為MC512的EPDM-g-MAH、佛山格邦高分子科技有限公司牌號(hào)為GB100的POE-g-MAH中的至少一種。優(yōu)選的，所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)中醋酸乙烯的質(zhì)量百分含量≥28％。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物為杜邦公司牌號(hào)為40W的EVA、臺(tái)灣臺(tái)塑公司牌號(hào)為7760H的EVA中的至少一種。優(yōu)選的，所述的乙烯-丙烯酸類離聚物為乙烯-丙烯酸共聚物的鈉鹽、乙烯-丙烯酸共聚物的鋅鹽、乙烯-甲基丙烯酸共聚物的鈉鹽、乙烯-甲基丙烯酸共聚物的鋅鹽中的至少一種。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的乙烯-丙烯酸類離聚物為杜邦公司牌號(hào)為Surlyn8920的乙烯-甲基丙烯酸共聚物的鈉鹽(Na-E/MAA)。上述與ABS基材二次包覆成型的表面耐劃傷TPV組合物的制備方法，包括以下步驟：1)將聚酯類熱塑性彈性體于60～80℃干燥4～8小時(shí)；2)將聚酯類熱塑性彈性體、TPV、相容劑、乙烯-醋酸乙烯共聚物和乙烯-丙烯酸類離聚物按比例混合均勻，再置于平行同向雙螺桿擠出機(jī)中，熔融擠出、造粒，得到與ABS基材二次包覆成型的表面耐劃傷TPV組合物。優(yōu)選的，所述的雙螺桿擠出機(jī)的螺桿長徑比L/D為(40～52)：1，螺桿轉(zhuǎn)速為200～280rpm，擠出溫度為80～220℃。下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的解釋和說明。實(shí)施例1：一種與ABS基材二次包覆成型的表面耐劃傷TPV組合物，其原料組分如下(質(zhì)量百分含量)：TPV(自制，邵氏硬度35A)：31％；TPU(C65AHPM，BASF)：40％；EPDM-g-MAH(MC512，能之光)：8％；EVA(40W，杜邦)：6％；Na-E/MAA(Surlyn8920，杜邦)：15％。上述的與ABS基材二次包覆成型的表面耐劃傷TPV組合物的制備方法，包括如下步驟：1)將TPU在真空烘箱中進(jìn)行干燥處理，烘箱溫度80℃，干燥時(shí)間4小時(shí)；2)將步驟1)干燥好的TPU、TPV、EPDM-g-MAH、EVA、Na-E/MAA按比例混合均勻，置于平行同向雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出、造粒，得到與ABS基材二次包覆成型的表面耐劃傷TPV組合物。所述的雙螺桿擠出機(jī)的螺桿長徑比L/D為40:1，螺桿轉(zhuǎn)速為280rpm，螺桿各段及機(jī)頭溫度為80、190、190、200、200、210、210、210、210、210/200℃。實(shí)施例2：一種與ABS基材二次包覆成型的表面耐劃傷TPV組合物，其原料組分如下(質(zhì)量百分含量)：TPV(自制，邵氏硬度45A)：40％；TPU(C65AHPM，BASF)：35％；EPDM-g-MAH(MC512，能之光)：6％；EVA(40W，杜邦)：4％；Na-E/MAA(Surlyn8920，杜邦)：15％。上述的與ABS基材二次包覆成型的表面耐劃傷TPV組合物的制備方法，包括如下步驟：1)將TPU在真空烘箱中進(jìn)行干燥處理，烘箱溫度80℃，干燥時(shí)間4小時(shí)；2)將步驟1)干燥好的TPU、TPV、EPDM-g-MAH、EVA和Na-E/MAA按比例混合均勻，置于平行同向雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出、造粒，得到與ABS基材二次包覆成型的表面耐劃傷TPV組合物。所述的雙螺桿擠出機(jī)的螺桿長徑比L/D為44:1，螺桿轉(zhuǎn)速為280rpm，螺桿各段及機(jī)頭溫度為80、190、200、210、220、220、220、210、210、210、210/200℃。實(shí)施例3：一種與ABS基材二次包覆成型的表面耐劃傷TPV組合物，其原料組分如下(質(zhì)量百分含量)：TPV(自制，邵氏硬度55A)：50％；TPU(C65AHPM，BASF)：32％；EPDM-g-MAH(MC512，能之光)：5％；EVA(40W，杜邦)：3％；Na-E/MAA(Surlyn8920，杜邦)：10％。上述的與ABS基材二次包覆成型的表面耐劃傷TPV組合物的制備方法，包括如下步驟：1)將TPU在真空烘箱中進(jìn)行干燥處理，烘箱溫度70℃，干燥時(shí)間8小時(shí)；2)將步驟1)干燥好的TPU、TPV、EPDM-g-MAH、EVA和Na-E/MAA按比例混合均勻，置于平行同向雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出、造粒，得到與ABS基材二次包覆成型的表面耐劃傷TPV組合物。所述的雙螺桿擠出機(jī)的螺桿長徑比L/D為52:1，螺桿轉(zhuǎn)速為200rpm，螺桿各段及機(jī)頭溫度為80、190、200、210、220、220、220、220、210、210、210、210、210/200℃。實(shí)施例4：一種與ABS基材二次包覆成型的表面耐劃傷TPV組合物，其原料組分如下(質(zhì)量百分含量)：TPV(自制，邵氏硬度65A)：63％；TPU(C65AHPM，BASF)：25％；POE-g-MAH(GB100，格邦)：5％；EVA(40W，杜邦)：2％；Na-E/MAA(Surlyn8920，杜邦)：5％。上述的與ABS基材二次包覆成型的表面耐劃傷TPV組合物的制備方法，包括如下步驟：1)將TPU在真空烘箱中進(jìn)行干燥處理，烘箱溫度70℃，干燥時(shí)間8小時(shí)；2)將步驟1)干燥好的TPU、TPV、POE-g-MAH、EVA和Na-E/MAA按比例混合均勻，置于平行同向雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出、造粒，得到與ABS基材二次包覆成型的表面耐劃傷TPV組合物。所述的雙螺桿擠出機(jī)的螺桿長徑比L/D為52:1，螺桿轉(zhuǎn)速為200rpm，螺桿各段及機(jī)頭溫度為80、190、200、210、220、220、220、220、210、210、210、210、210/200℃。實(shí)施例5：一種與ABS基材二次包覆成型的表面耐劃傷TPV組合物，其原料組分如下(質(zhì)量百分含量)：TPV(自制，邵氏硬度70A)：40％；TPEE(1028D，LG)：35％；POE-g-MAH(GB100，格邦)：6％；EVA(7760H，臺(tái)塑)：4％；Na-E/MAA(Surlyn8920，杜邦)：15％。上述的與ABS基材二次包覆成型的表面耐劃傷TPV組合物的制備方法，包括如下步驟：1)將TPEE在真空烘箱中進(jìn)行干燥處理，烘箱溫度80℃，干燥時(shí)間8小時(shí)；2)將步驟1)干燥好的TPEE、TPV、POE-g-MAH、EVA和Na-E/MAA按比例混合均勻，置于平行同向雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出、造粒，得到與ABS基材二次包覆成型的表面耐劃傷TPV組合物。所述的雙螺桿擠出機(jī)的螺桿長徑比L/D為52:1，螺桿轉(zhuǎn)速為200rpm，螺桿各段及機(jī)頭溫度為80、190、200、210、220、220、220、220、210、210、210、210、210/200℃。對(duì)比例1：一種普通TPV組合物，其原料組分如下(質(zhì)量百分含量)：TPV(自制，邵氏硬度45A)：75％；POE-g-MAH(GB100，格邦)：6％；EVA(7760H，臺(tái)塑)：4％；Na-E/MAA(Surlyn8920，杜邦)：15％。上述的普通TPV組合物的制備方法，包括如下步驟：將TPV、POE-g-MAH、EVA和Na-E/MAA按比例混合均勻，置于平行同向雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出、造粒，得到TPV組合物。所述的雙螺桿擠出機(jī)的螺桿長徑比L/D為52:1，螺桿轉(zhuǎn)速為200rpm，螺桿各段及機(jī)頭溫度為80、190、200、210、220、220、220、220、210、210、210、210、210/200℃。對(duì)比例2：一種普通TPV組合物，其原料組分如下(質(zhì)量百分含量)：TPV(自制，邵氏硬度55A)：63％；TPU(C65AHPM，BASF)：29％；POE-g-MAH(GB100，格邦)：8％。上述的普通TPV組合物的制備方法，包括如下步驟：1)將TPU在真空烘箱中進(jìn)行干燥處理，烘箱溫度80℃，干燥時(shí)間8小時(shí)；2)將步驟1)干燥好的TPU、TPV和POE-g-MAH按比例混合均勻，置于平行同向雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出、造粒，得到TPV組合物。所述的雙螺桿擠出機(jī)的螺桿長徑比L/D為48:1，螺桿轉(zhuǎn)速為200rpm，螺桿各段及機(jī)頭溫度為80、190、200、210、220、220、220、220、210、210、210、210/200℃。對(duì)比例3：一種普通TPV組合物，其原料組分如下(質(zhì)量百分含量)：TPV(自制，邵氏硬度65A)：54％；TPEE(1028D，LG)：30％；EVA(40W，杜邦)：6％；Na-E/MAA(Surlyn8920，杜邦)：10％。上述的普通TPV組合物的制備方法，包括如下步驟：1)將TPU在真空烘箱中進(jìn)行干燥處理，烘箱溫度80℃，干燥時(shí)間8小時(shí)；2)將步驟1)干燥好的TPU、TPV、EVA和Na-E/MAA按比例混合均勻，置于平行同向雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出、造粒，得到TPV組合物。所述的雙螺桿擠出機(jī)的螺桿長徑比L/D為44:1，螺桿轉(zhuǎn)速為200rpm，螺桿各段及機(jī)頭溫度為80、190、200、210、220、220、220、220、210、210、210、210/200℃。實(shí)施例1～5和對(duì)比例1～3中的TPV組合物的原料組成如表1所示，表1中各組分的用量均用質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示。表1實(shí)施例1～5和對(duì)比例1～3中的TPV組合物的原料組成表TPVTPUTPEEEPDM-g-MAHPOE-g-MAHEVANa-E/MAA實(shí)施例13140080615實(shí)施例24035060415實(shí)施例35032050310實(shí)施例4630250525實(shí)施例54003506415對(duì)比例1750006415對(duì)比例2632900800對(duì)比例35403000610測試?yán)簩?shí)施例1～5和對(duì)比例1～3制備得到的TPV組合物分別制作成測試片，同時(shí)對(duì)ABS進(jìn)行二次包覆，再進(jìn)行性能測試，測試結(jié)果如表2所示。表2實(shí)施例1～5和對(duì)比例1～3的TPV組合物的性能測試數(shù)據(jù)由表1和表2可知：1)實(shí)施例1～5制備的TPV組合物與ABS二次包覆后，粘結(jié)強(qiáng)度均大于3N/mm，而對(duì)比例1制備的TPV組合物與ABS的粘結(jié)強(qiáng)度較小，僅為0.12N/mm，且實(shí)施例1～5制備的與TPV組合物的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率和耐劃傷性均優(yōu)于對(duì)比例1制備TPV組合物，主要是因?yàn)閷?duì)比例1中未添加熱塑性聚酯彈性體，組合物極性弱，與ABS相容性差，導(dǎo)致其與ABS粘附性差；2)實(shí)施例1～5制備的TPV組合物的耐劃傷性能均優(yōu)于對(duì)比例2制備的TPV組合物，主要是因?yàn)閷?shí)施例1～5中均加入了耐劃傷劑EVA和Na-E/MAA，可以顯著改善TPV材料的耐劃傷性，而對(duì)比例2中未添加EVA和Na-E/MAA，所得TPV組合物的耐劃傷性較差；3)實(shí)施例1～5制備的TPV組合物的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率和撕裂強(qiáng)度均優(yōu)于對(duì)比例3制備的TPV組合物，主要是因?yàn)閷?shí)施例1～5中添加了相容劑EPDM-g-MAH和POE-g-MAH，而對(duì)比例3中未添加增容劑；4)實(shí)施例1～4中TPV的含量不同，然而TPV含量的改變對(duì)得到的TPV組合物的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率的影響不明顯；5)實(shí)施例1～5中EVA和Na-E/MAA的含量不同，即使二者含量較低，得到的TPV組合物的耐劃傷性仍可以達(dá)到10min后dL值≤0.5，且仍保持了較高的與ABS樹脂的粘結(jié)強(qiáng)度，力學(xué)性能不受影響，綜合性能優(yōu)異。上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3