高耐磨高抗菌tpe腳輪粉料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于腳輪粉料領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明設(shè)及一種高耐磨高抗菌TPE腳輪粉 料及其制備方法。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]TPE(ThermoplasticElastomer)是一種具有橡膠的高彈性，高強(qiáng)度，高回彈性， 又具有可注塑加工的特征的材料。具有環(huán)保無毒安全，硬度范圍廣，有優(yōu)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(yōu)越，無須硫化，可W循環(huán)使用降低成本，既可 W二次注塑成型，與PP、PE、PC、PS、ABS等基體材料包覆粘合，也可W單獨(dú)成型。腳輪廣泛 應(yīng)用于人類生活中，但用TPE材料制作的腳輪，其耐磨性能不佳，導(dǎo)致使用壽命較短，此外， 在醫(yī)院使用時(shí)，一般希望腳輪具有一定的抗菌性能，但TPE本身的抗菌性也不好。
[0004] 因此，非常需要通過配方W及生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，制備兼具高耐磨W及高抗菌性能 的TPE腳輪粉料。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決上述問題，本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種高耐磨高抗菌TPE腳輪粉料， 其制備原料包含： 100重量份的MAH-g-沈BS; 40~50重量份的MAH-g-PP ; 5~20重量份的聚季錠鹽-殼聚糖-超支化聚氨醋復(fù)合物；和 5~15重量份的橫化聚酷亞胺-硅氧烷共聚物； 其中，所述聚季錠鹽-殼聚糖-超支化聚氨醋復(fù)合物通過先用聚季錠鹽改性殼聚糖，再 用得到的改性殼聚糖對(duì)超支化聚氨醋進(jìn)行改性處理得到。
[0007] 在一種實(shí)施方式中，所述聚季錠鹽-殼聚糖-超支化聚氨醋復(fù)合物中，所述聚季錠 鹽由對(duì)二芐基漠與1，4-二甲基贓嗦按摩爾比1 : (0. 8~0. 99)制備得到。
[0008] 在一種實(shí)施方式中，所述橫化聚酷亞胺-硅氧烷共聚物由氨基封端橫化聚酷亞胺 預(yù)聚物與含硅氧烷二酢共聚得到。
[0009] 在一種實(shí)施方式中，所述高耐磨高抗菌TPE腳輪粉料的原料還包含5~15重量份 的P0SS-MA-PEG，其中，所述POSS-MA-PEG的分子結(jié)構(gòu)式為：
其中，R為苯基、異下基、環(huán)戊基和環(huán)己基中的一種，n為70 ~130,Ri為徑基、氨基和簇 基中的一種。
[0010] 本發(fā)明的另一個(gè)方面提供一種制備高耐磨高抗菌TPE腳輪粉料的方法，包括： A. 將選定的原料按重量配比，在常溫下通過攬拌機(jī)攬拌均勻； B. 將攬拌均勻的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)加熱到180°C~220°C擠出； C. 被擠出的流體進(jìn)入冷卻社漉壓成片料； D. 將片料經(jīng)粉碎機(jī)粉碎，過篩目數(shù)200目至納米級(jí)。
[0011] 參考W下詳細(xì)說明更易于理解本申請(qǐng)的上述W及其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)。
[0012]
【具體實(shí)施方式】
[0013] 參選W下本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方法的詳述W及包括的實(shí)施例可更容易地理解本公 開內(nèi)容。在W下說明書和權(quán)利要求書中會(huì)提及大量術(shù)語，運(yùn)些術(shù)語被定義為具有W下含義。
[0014] 單數(shù)形式包括復(fù)數(shù)討論對(duì)象，除非上下文中另外清楚地指明。
[0015] "任選的"或者"任選地"是指其后描述的事項(xiàng)或事件可W發(fā)生或不發(fā)生，而且該描 述包括事件發(fā)生的情形和事件不發(fā)生的情形。
[0016] 說明書和權(quán)利要求書中的近似用語用來修飾數(shù)量，表示本發(fā)明并不限定于該具體 數(shù)量，還包括與該數(shù)量接近的可接受的而不會(huì)導(dǎo)致相關(guān)基本功能的改變的修正的部分。相 應(yīng)的，用"大約"、"約"等修飾一個(gè)數(shù)值，意為本發(fā)明不限于該精確數(shù)值。在某些例子中，近 似用語可能對(duì)應(yīng)于測(cè)量數(shù)值的儀器的精度。在本申請(qǐng)說明書和權(quán)利要求書中，范圍限定可 W組合和/或互換，如果沒有另外說明運(yùn)些范圍包括其間所含有的所有子范圍。
[0017] 本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種提供一種高耐磨高抗菌TPE腳輪粉料，其制備原料包 含： 100重量份的MAH-g-沈BS; 40~50重量份的MAH-g-PP; 5~20重量份的聚季錠鹽-殼聚糖-超支化聚氨醋復(fù)合物；和 5~15重量份的橫化聚酷亞胺-硅氧烷共聚物； 其中，所述聚季錠鹽-殼聚糖-超支化聚氨醋復(fù)合物通過先用聚季錠鹽改性殼聚糖，再 用得到的改性殼聚糖對(duì)超支化聚氨醋進(jìn)行改性處理得到。
[0018] 本申請(qǐng)中使用的術(shù)語"S邸S"是指W聚苯乙締為末端段，W聚下二締加氨得到的 乙締-下締共聚物為中間彈性嵌段的線性S嵌共聚物。本申請(qǐng)中的馬來酸酢改性SEBS (MAH-g-S邸S)是指使用馬來酸酢對(duì)SEBS進(jìn)行接枝改性，可W采用溶液接枝和烙融接枝兩 種方法制備，其中，溶液接枝法進(jìn)行SEBS接枝MAH時(shí)，接枝反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，接枝效率低，需要消 耗大量有毒、易燃溶劑，生產(chǎn)成本高，對(duì)人體傷害大，污染環(huán)境，占地大，難于實(shí)現(xiàn)連續(xù)化操 作。因此，優(yōu)選采用烙融接枝法。
[0019]作為本發(fā)明中使用的MAH-g-SEBS沒有特別限制，可W為市售的或?qū)嶒?yàn)合成的，其 中，MAH的接枝率可為1%~3% ;優(yōu)選地，所述MAH-g-SEBS中，MAH的接枝率為2%。
[0020] 作為本發(fā)明中使用的馬來酸酢改性PP(MH-g-PP)沒有特別限制，可W為市售的 或?qū)嶒?yàn)合成的，其中，MAH的接枝率可為1%~3%;優(yōu)選地，MAH的接枝率為2%。
[0021] 本申請(qǐng)中使用的術(shù)語"聚季錠鹽-殼聚糖-超支化聚氨醋復(fù)合物"是指先用聚季 錠鹽改性殼聚糖，再用得到的改性殼聚糖對(duì)超支化聚氨醋進(jìn)行改性處理得到。
[0022] 在一種實(shí)施方式中，所述聚季錠鹽-殼聚糖-超支化聚氨醋復(fù)合物中，所述聚季錠 鹽由對(duì)二芐基漠與1，4-二甲基贓嗦按摩爾比1 : (0. 8~0. 99)制備得到；優(yōu)選地，所述聚 季錠鹽由對(duì)二芐基漠與1，4-二甲基贓嗦按摩爾比1 :0. 9制備得到。
[0023]所述聚季錠鹽的具體制備方法可W為： 在100mlS頸瓶中，加入對(duì)二芐基漠0. 1mol、1,4-二甲基贓嗦0.08~0.099molW及溶劑N，N-二甲基甲酯胺50ml，40~60°C下反應(yīng)10~24小時(shí)后，減壓蒸饋去除溶劑得 到聚季錠鹽。
[0024] 用于本申請(qǐng)的超支化聚氨醋通過采用A2+B3法制備，并得到異氯酸醋封端的聚合 物，具體方法為： 1) 將二異氯酸醋和=元醇分別溶解于極性溶劑中，分別得到二異氯酸醋溶液和=元醇 溶液，控制其質(zhì)量濃度為5~30% ;其中，二異氯酸醋為異佛爾酬二異氯酸醋、4' 4-二苯基 甲燒二異氯酸醋、六亞甲基二異氯酸醋或2,4甲苯二異氯酸醋；所述的=元醇為丙=醇、= 徑甲基丙烷或聚酸=元醇； 2) 在30~100°C、保護(hù)氣氛下，邊攬拌，將二異氯酸醋溶液加到=元醇溶液中，其中二 異氯酸醋的異氯酸基和S元醇的徑基的摩爾比為9 :8~3 :1;二異氯酸醋加入完成后，反 應(yīng)體系保溫反應(yīng)10~30h;然后向反應(yīng)體系中加入保護(hù)劑，在30~100°C下繼續(xù)反應(yīng)5~ IOh; 如反應(yīng)結(jié)束后，減壓蒸饋出溶劑后，將所得物質(zhì)經(jīng)四氨巧喃溶解，在甲醇中沉降和過濾 后，將其在50~140°C的真空干燥10~2地，得到純化的含有異氯酸基的超支化聚氨醋； 優(yōu)選地，所述二異氯酸醋的異氯酸基和=元醇的徑基的摩爾比為2 :1。
[00巧]在一種實(shí)施方式中，所述的二異氯酸醋溶液、=元醇溶液采用的溶劑為二甲基亞 諷、N，N-二甲基乙酷胺、N，N-二甲基甲酯胺、N，N-二甲基化咯燒酬、四氨巧喃或甲苯中的一 種或幾種的混合。
[0026]在一種實(shí)施方式中，所述的保護(hù)劑為苯酪、己內(nèi)酷胺、乙二醇乙酸或甲乙酬朽；保 護(hù)劑的加入量為二異氯酸醋摩爾數(shù)的1~60%。
[0027] 用于本申請(qǐng)的聚季錠鹽-殼聚糖-超支化聚氨醋復(fù)合物可具體通過W下方法得 到： (a)制備聚季錠鹽改性殼聚糖： 在100mLS頸瓶中，加入殼聚糖0. 1molW及上述合成的聚季錠鹽0.Ol~0. 2mol, 室溫下攬拌均勻后；稱取0.Ol~0. 3mol的氨氧化鋼并用水溶解后，加入上述混合物，在 30~60°C下反應(yīng)10~24小時(shí)后，用氨漠酸中和并用乙醇反復(fù)洗涂后，抽濾并干燥得聚季 錠鹽改性殼聚糖。
[0028] 化）制備聚季錠鹽-殼聚糖-超支化聚氨醋復(fù)合物： 在100ml=頸瓶中，加入上述合成的聚季錠鹽改性殼聚糖0. 1克、超支化聚氨醋0.2~ 2克W及N，N-二甲基甲酯胺50ml，室溫下攬拌均勻后；在30~60°C下反應(yīng)10~24小時(shí) 后，在甲醇中沉降和過濾，得到聚季錠鹽-殼聚糖-超支化聚氨醋復(fù)合物； 優(yōu)選地，所述聚季錠鹽改性殼聚糖與超支化聚氨醋的重量比為1 :5。
[0029] 聚季錠鹽-殼聚糖-超支化聚氨醋復(fù)合物的加入一方面可W通過聚季錠鹽的大量 集中，起到良好的抗菌的效果，另一方面，還可在不影響加工性能的前提下，起到一定的微 交聯(lián)作用，提高腳輪料的強(qiáng)度W及耐磨性能，此外，特殊的超支化球形結(jié)構(gòu)還可W保證粉料 的彈性W及與SEBS良好的相容性，因此提供了本發(fā)明的有益技術(shù)效果。
[0030]需要指出的是季錠鹽的類型與穩(wěn)定性有很大關(guān)系，本申請(qǐng)中采用芐基漠代替常規(guī) 的脂肪鏈漠，可W明顯地提高季錠鹽的穩(wěn)定性，從而提高抗菌性能的穩(wěn)定性。
[0031] 本申請(qǐng)中的術(shù)語"橫化聚酷亞胺-硅氧烷共聚物"是指由橫化聚酷亞胺預(yù)聚物與 含硅氧烷預(yù)聚物共聚得到的產(chǎn)物。
[0032] 在一種實(shí)施方式中，所述橫化聚酷亞胺-硅氧烷共聚物由氨基封端橫化聚酷 亞胺預(yù)聚物與含硅氧烷二酢共聚得到；優(yōu)選地，所述氨基封端聚酷亞胺預(yù)聚物由橫化 二胺和二酢按摩爾比為1 : (0. 8~0. 98)制備得到。
[0033] 所述橫化聚酷亞胺-硅氧烷共聚物可具體通過下述方法制備： (1) 氨基封端橫化聚酷亞胺預(yù)聚物的制備 在完全干燥的=口燒瓶中加入1摩爾的橫化二胺、適量間甲酪和=乙胺，在惰性氣體 保護(hù)下攬拌，當(dāng)橫化二胺完全溶解后，加入0. 8~0. 98摩爾的二酢和2. 0~4. 0摩爾的催 化劑，在室溫下攬拌約30min后，加熱至約75~85 °C，反應(yīng)約3. 5~4. 5h，再在約175~ 185°C下，反應(yīng)約3. 5~4.化；反應(yīng)結(jié)束后，降至室溫，把溶液倒入甲醇中，有沉淀析出；用甲 醇反復(fù)洗涂去除溶劑后過濾后，于真空烘箱中約50°C下烘干約22~2地，即得氨基封端聚 酷亞胺預(yù)聚物； (2) 橫化聚酷亞胺-硅氧烷共聚物的制備 在完全干燥的=口燒瓶中加入1摩爾的上述氨基封端聚酷亞胺預(yù)聚物W及適量間甲 酪，在惰性氣體保護(hù)下攬拌，當(dāng)橫化二胺完全溶解后，加入1摩爾的含硅氧烷二酢和2. 0~ 4. 0摩爾的催化劑，在室溫下攬拌約30min后，加熱至約75~85°C，反應(yīng)約3. 5~4. 5h，再 在約175~185°C下，反應(yīng)約3. 5~4.化；反應(yīng)結(jié)束后，降至室溫，把溶