一种苯乙烯弹性体TPS材料组合物及其制备和应用

技术领域

本发明属于热塑性弹性体技术领域，特别涉及一种苯乙烯弹性体TPS材料组合物及其制备和应用。

背景技术

与热固性橡胶相比，热塑性弹性体既有热固性橡胶的优异的弹性又有塑料的热塑性加工性能，具有加工简便、可连续生产、综合成本低及环保可回收利用等优点，广泛用于汽车、电子电气、工业部件及日用品等领域。

热塑性弹性体的种类较多，常用的热塑性弹体品种有聚氯乙烯(PVC)弹性体、嵌段苯乙烯弹性体(TPS)、动态全硫化热塑性弹性体(TPV)、聚氨酯弹性体(TPU)等。汽车内饰的热塑性弹性体材料中以PVC、TPV和TPS应用的较为广泛，其中，PVC弹性体由于材料的耐高低温性能差、比重大、材料含卤不环保，正在逐步被其它弹性体所取代；TPV(EPDM/PP)产品具有优异的耐高低温性、较低的压缩永久变形和较低的光泽，但由于材料的涉及动态硫化，产品制备工艺较复杂，产品成本较高气味较大；TPS具有优良的耐低温特性、低气味、优异的回弹性和良好加工性能。然而，对于较大零部件产品，不仅需要材料有很好的流动性，还要求制品保持较低的光泽度。使用TPS材料注塑成型后因材料流动性较差可能会带来虎皮纹、成型缺胶等外观缺陷，而高流动性TPS产品难于同时兼具高流动和很低光泽性。

发明内容

基于现有技术存在的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种苯乙烯弹性体TPS材料组合物及其制备和应用，本发明TPS材料同时兼具超高流动性、耐热性和较低的光泽度。

本发明提供一种TPS材料组合物，按重量份数，组分包括：

其中所述高熔指PP树脂的熔融指数为230℃，2.16kg条件下45～60g/10min，

所述超高熔指PP树脂的熔融指数为230℃，2.16kg条件下80-130g/10min，

所述低分子量SEBS的重均分子量为40000～70000g/mol，

所述高分子量SEBS的重均分子量为200000～250000g/mol。

重均分子量测试按凝胶色谱法进行测试，具体为通过苯乙烯标线进行标定测试的。

优选地，所述石蜡油的开口闪点≥250℃。

开口闪点按GB/T267-1988标准方法进行测试，升温速度1℃/min。

进一步，优选地，所述石蜡油为不含多环芳烃的高闪点石蜡油。

所述石蜡油不含多环芳烃，更加环保。开口闪点较高，制备出有TPV产品具有更好的耐热性能和较低的雾度。

优选地，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1790、抗氧剂168、抗氧剂DLTP中的一种或几种。

优选地，所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂与三嗪类光稳定剂的复配物；其中优选地，所述受阻胺类光稳定剂为光稳定剂622、光稳定剂944、光稳定剂3853、光稳定剂123中的一种或几种；三嗪类光稳定剂为UV-234、UV-236、UV-237中的一种或几种。

更有选地，所述光稳定剂中受阻胺类光稳定剂与三嗪类光稳定剂以重量比3:2复配的混合物。

优选地，所述手感剂为乙烯基双硬脂酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸镁、有机硅硐中的一种或几种。

优选地，所述填料为白炭黑。

优选地，按重量份数，组分包括：

本发明提供一种所述TPS材料组合物的制备方法，包括：

(1)先将低分子量线性SEBS、高分子量线性SEBS和石蜡油进行混合放置3天以上，得到预充油SEBS；

(2)将预充油SEBS、填料、高熔指PP树脂、超高熔指PP材料、抗氧剂、光稳定剂和手感剂混合后，经熔融挤出造粒，得到所述TPS材料。

优选地，所述步骤(1)中混合采用的设备为充油机设备，其中充油机的螺杆转速为40～80r/min，混合温度为40～80℃；

优选地，所述步骤(2)中熔融挤出采用双螺杆挤出机，其中螺杆转速为300～450r/min，熔融混合温度为140～190℃；

本发明的一种所述TPS材料组合物在汽车内饰中的应用。

本发明中通过高熔指PP树脂和超高熔指PP树脂的并用协同，高熔指PP树脂的熔体粘度与低分子量线性SEBS粘度相近，有利于共混分散效果；而超高熔指PP树脂可提供更高的流动性；低分子量线性SEBS与高熔指PP树脂有良好熔体粘度匹配，具有更好共混效果，而高分子量线性SBES具有更大的分子量，具有更好锁油能力、耐热性能，高分子量线性SEBS因分子量高，分子缠结严重，当粘度差异较大时，高分子量线性SEBS分散性相对较差，成型较粗糙的表面，从而提高材料的耐热性能，并降低了材料的光泽度。因此，通过高熔指PP树脂和超高熔指PP树脂的并用协同与低分子量线性SEBS和高分子量线性SEBS并用协，可使TPS材料的耐热性、分散性能和光泽度性能最佳。

白炭黑的加入具有降低材料的起始光泽度，由于白炭黑多孔结构具有消光作用，且白炭黑对SEBS具有补强作用，可以提高材料的锁油能力，从而提高了TPS材料的耐热性能，老化后光泽度变化较小。

本发明通过高熔指PP树脂、超高熔指PP树脂、低分量线性SEBS、高分量线性SEBS组分的互相配合，协同增效，制得了高流动性、低光泽度、耐老化的TPS材料。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

1.表1实施例和对比例中涉及的组分

平行实验中采用的手感剂、填料、抗氧剂、光稳定剂均为同一市售产品。

2.实施例和对比例对制备的TPS材料进行性能测试，测试方法具体如下：

熔融指数：

按照ISO 1133-1-2011标准方法检测，230℃，2.16kg条件。

光泽度：

按照ISO 2813-2014标准方法检测，测试条件为60°角光泽度。

老化后光泽度：

TPS先按照ISO 188-2011标准方法进行热老化，老化条件为125℃*24小时，取出后冷却至室温，然后按照ISO 2813-2014标准方法检测光泽度，测试条件为60°角。

邵氏A硬度：按照ISO 868-2003标准方法检测，测试条件为23℃，测试压力1kg，15秒读数。

实施例1-6

按重量份数，TPS材料各组分如表2所示。

制备方法均包括为：

(1)先将低分子量线性SEBS、高分子量线性SEBS和石蜡油预先在充油机设备内进行充分混合制备出预充油SEBS，预充油SEBS粉需停放3天以上，以使石蜡油充分进入到SEBS分子链内。其中充油机的螺杆转速为40～80r/min，混合温度为40～80℃。充油机转速影响：转速慢充油效率低，转速过快，材料生热快，过高的温度会使材料的结块粘连，影响后续材料的生产加工性能。

(2)将预充油SEBS、填料、高熔指PP树脂、超高熔指PP树脂、抗氧剂、光稳定剂和手感剂混合后加至双螺杆挤出机，经熔融挤出造粒，得到所述TPS材料。其中双螺杆挤出机的螺杆转速为300～450r/min，熔融混合温度为140～190℃。

表2实施例1～6的TPS材料的组分含量(重量份)

实施例7-12

按重量份数，TPS材料的各组分如表3所示，制备方法同上述实施例1。

表3实施例7-12的TPS材料的组分含量(重量份)

实施了13-17

按重量份数，TPS材料的各组分如表4所示，制备方法同上述实施例1。

表4实施例13～17的TPS材料的组分含量(重量份)

对比例1-8

按重量份数，TPS材料中各组分含量如表5所示，制备方法同实施例1。

表5对比例1～8的TPS材料的组分含量(重量份)

表6实施例1～6的TPS材料测试结果

表7为实施例7-17的TPS材料测试结果

表8对比例1～8的TPS材料测试结果

由实施例1和对比例1-4可知，高熔指PP树脂、超高熔指PP树脂协同复配、低分量线性SEBS、高分量线性SEBS协同复配，使得最终所得TPS材料同时兼具超高流动性和较低的光泽度和耐老化性能，综合性能较好。