一种阻燃耐黄变可用于包胶的热塑性弹性体及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，特别是涉及一种阻燃耐黄变可用于包胶的热塑性弹性体及其制备方法。

背景技术

目前市场上用于包胶PC(聚碳酸酯)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、PC/ABS的弹性体比较常见，常见的是通过TPU以及TPU合金来实现，这类弹性体具有价格适中，包胶性能优异，硬度范围宽的优点。

但是随着应用需求的多样化，对于包胶弹性体的要求也越来越多，比如阻燃、耐UV、颜色稳定等，而TPU及其合金难以满足这些需求；以芳香族TPU以及TPU合金作为包胶的弹性体，在成本和性能上有很大的优势，但是其耐黄变性能很差，在户外很短的时间就会发生明显的黄变。

在一些电子电器行业，比如一些外观结构产品，需要用到阻燃并且能够包胶PC、PC/ABS、ABS的弹性体，同时对外观颜色稳定性有较高的要求，上述现有包胶产品已然不能满足其应用需求。对于脂肪族TPU而言，其耐黄变性能相对较为优异，但是其价格昂贵，对于成本要求严苛的产品应用较为困难，因此亟待开发一种新的不仅能够包胶于PC、ABS、PC/ABS，同时具有阻燃、耐黄变性能，且成本适中的材料具有很广阔的应用空间。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种阻燃耐黄变可用于包胶的热塑性弹性体及其制备方法，能够有效的解决现有的包胶PC、ABS、PC/ABS 热塑性弹性体容易变黄的问题，同时兼具优异的阻燃性能。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种阻燃耐黄变可用于包胶的热塑性弹性体，所述阻燃耐黄变可用于包胶的热塑性弹性体由以下重量份的组分组成：

优选的，所述TPU选用芳香族TPU，且所述TPU的硬度选用82～88A。

优选的，所述SEBS选用10％甲苯粘度为2000～3000mPa.s的高分子量 SEBS。

优选的，所述马来酸酐接枝SEBS选用接枝率1.5％的马来酸酐接枝 SEBS。

优选的，所述白油选用40℃下运动粘度为40-120mm

优选的，所述阻燃剂选用十溴二苯乙烷、三氧化二锑、硼酸锌中两种或者三种的组合。

优选的，所述矿粉选用滑石粉，且粒径在200～2000目之间。

优选的，所述抗氧剂选用抗氧剂1010和抗氧剂264组合。

优选的，所述抗UV剂选用苯并三唑光吸收剂UV-P和受阻胺光稳定剂 UVINUL5050H组合。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种阻燃耐黄变可用于包胶的热塑性弹性体的制备方法，包括如下步骤：

S1、混料：将SEBS粉末放入混料机，搅拌速度设置为60～100r/min，加入白油，让SEBS充分搅拌吸油至少30分钟，然后将剩余的原料一起放入混料机中充分搅拌均匀，搅拌时间至少30分钟，得到预混料；

S2、挤料：将预混料加入至双螺杆挤出机料斗内，通过双螺杆挤出机进行加工，鉴于过高的转速和温度会让原料里的TPU降解，降低产品性能，过低的转速和温度会影响生产效率及塑化的均匀性，双螺杆挤出机的转速设置为200-300r/min，加工温度设置为180-220℃；

S3、切粒：从双螺杆挤出机出来的弹性体经过冷却，在通过切粒机切粒得到弹性体颗粒；

S4、筛分：切粒完成后将弹性体颗粒置入筛分机，筛分出大小均匀的颗粒；

S5、后混料：将筛分好的颗粒加入混料机，再次搅拌至少十分钟，使得产品粒子分散的更加均匀

本发明的有益效果是：本发明提供的一种阻燃耐黄变可用于包胶的热塑性弹性体及其制备方法，与PC、ABS具有较好的包胶性能，阻燃性能达到UL94 V0等级，在疝灯老化箱辐照200小时后色差较小，相较于常规弹性体的耐黄变性优异很多，能够有效的解决现有的包胶PC、ABS、PC/ABS 热塑性弹性体容易变黄的问题，同时兼具优异的阻燃性能，产品硬度可调节范围广，具有良好的实用价值和市场前景。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例1：

一种阻燃耐黄变可用于包胶的热塑性弹性体，由以下重量份组成：TPU 25份，SEBS17份，马来酸酐接枝SEBS 3.5份，白油17份，十溴二苯乙烷25份，三氧化二锑5份，硼酸锌5份，抗氧剂1010 0.15份，抗氧剂264 0.3份，UV-P光吸收剂1份，受阻胺光稳定剂UNINUL5050H 0.5份，及钛白粉0.3份。

一种阻燃耐黄变可用于包胶的热塑性弹性体的制备方法如下：

S1、混料：将SEBS粉末放入混料机，搅拌速度设置为60r/min，加入白油，让SEBS充分搅拌吸油至少30分钟，然后将剩余的原料一起放入混料机中充分搅拌均匀，搅拌时间至少30分钟，得到预混料；

S2、挤料：将预混料加入至双螺杆挤出机料斗内，通过双螺杆挤出机进行加工，鉴于过高的转速和温度会让原料里的TPU降解，降低产品性能，过低的转速和温度会影响生产效率及塑化的均匀性，双螺杆挤出机的转速设置为200r/min，加工温度设置为180℃；

S3、切粒：从双螺杆挤出机出来的弹性体经过冷却，在通过切粒机切粒得到弹性体颗粒；

S4、筛分：切粒完成后将弹性体颗粒置入筛分机，筛分出大小均匀的颗粒；

S5、后混料：将筛分好的颗粒加入混料机，再次搅拌至少十分钟，使得产品粒子分散的更加均匀。

实施例2：

一种阻燃耐黄变可用于包胶的热塑性弹性体，由以下重量份组成：TPU 32份，SEBS11份，马来酸酐接枝SEBS 3.5份，白油11份，十溴二苯乙烷25份，三氧化二锑5份，硼酸锌5份，滑石粉5份，抗氧剂1010 0.3份，紫外光稳定剂UV3030 1份，受阻胺光稳定剂UNINUL5050H 0.5份，及钛白粉0.3份。

一种阻燃耐黄变可用于包胶的热塑性弹性体的制备方法，和实施例1 不同的地方在于：S1中混料机的搅拌速度为80r/min，S2中双螺杆挤出机的转速为240r/min，加工温度设置为200℃。

实施例3：

一种阻燃耐黄变可用于包胶的热塑性弹性体，由以下重量份组成：TPU 36份，SEBS14份，马来酸酐接枝SEBS 3.5份，白油14份，十溴二苯乙烷23份，三氧化二锑4份，硼酸锌4份，抗氧剂1010 0.3份，紫外光稳定剂UV3030 1份，受阻胺光稳定剂UNINUL 5050H 0.5份，及钛白粉0.3份。

一种阻燃耐黄变可用于包胶的热塑性弹性体的制备方法，和实施例1 不同的地方在于：S1中混料机的搅拌速度为90r/min，S2中双螺杆挤出机的转速为260r/min，加工温度设置为190℃。

实施例4：

一种阻燃耐黄变可用于包胶的热塑性弹性体，由以下重量份组成：TPU 39份，SEBS11份，马来酸酐接枝SEBS 3.5份，白油10份，十溴二苯乙烷25份，三氧化二锑5份，硼酸锌5份，抗氧剂1010 0.15份，抗氧剂264 0.3份，UV-P光吸收剂1份，受阻胺光稳定剂UNINUL5050H 0.5份，及钛白粉0.3份。

一种阻燃耐黄变可用于包胶的热塑性弹性体的制备方法，和实施例1 不同的地方在于：S1中混料机的搅拌速度为90r/min，S2中双螺杆挤出机的转速为260r/min，加工温度设置为210℃。

实施例5：

一种阻燃耐黄变可用于包胶的热塑性弹性体，由以下重量份组成：TPU 55份，SEBS4份，马来酸酐接枝SEBS 3.5份，白油4份，十溴二苯乙烷 25份，三氧化二锑5份，硼酸锌5份，抗氧剂1010 0.15份，抗氧剂264 0.3 份，UV-P光吸收剂1份，受阻胺光稳定剂UNINUL 5050H0.5份，及钛白粉0.3份。

一种阻燃耐黄变可用于包胶的热塑性弹性体的制备方法，和实施例1 不同的地方在于：S1中混料机的搅拌速度为100r/min，S2中双螺杆挤出机的转速为280r/min，加工温度设置为220℃。

实施例6：

一种阻燃耐黄变可用于包胶的热塑性弹性体，由以下重量份组成：TPU 70份，十溴二苯乙烷23份，三氧化二锑7份，抗氧剂1010 0.15份，抗氧剂264 0.3份，UV-P光吸收剂1份，受阻胺光稳定剂UNINUL 5050H 0.5 份，及钛白粉0.3份。

一种阻燃耐黄变可用于包胶的热塑性弹性体的制备方法，和实施例1 不同的地方在于：S1中混料机的搅拌速度为100r/min，S2中双螺杆挤出机的转速为300r/min，加工温度设置为220℃。

对比例1：

TPU 25份，SEBS 17份，马来酸酐接枝SEBS 3.5份，白油17份，十溴二苯乙烷25份，三氧化二锑5份，硼酸锌5份，抗氧剂168 0.3份，紫外光稳定剂UV770 1.5份，及钛白粉0.3份，由双螺杆挤出机挤出造粒。

对比例2：

TPU 39份，SEBS 11份，马来酸酐接枝SEBS 3.5份，白油10份，十溴二苯乙烷25份，三氧化二锑5份，硼酸锌5份，抗氧剂1010 0.3份，紫外光稳定剂UV3030 1份，受阻胺光稳定剂UNINUL 5050H 0.5份，及钛白粉0.3份，由双螺杆挤出机挤出造粒。

对比例3：

TPU 39份，SEBS 11份，马来酸酐接枝SEBS 3.5份，白油10份，十溴二苯乙烷25份，三氧化二锑5份，硼酸锌5份，及钛白粉0.3份，由双螺杆挤出机挤出造粒。

将实施例1、2、3、4、5、6分别标记为TPE1、TPE2、TPE3、TPE4、 TPE5、TPE6，光老化测试条件为ASTM G155，CYCLE 1，分别记录光照 50小时、100小时、150小时和200小时后的色差ΔE值，数据如下：

同时，对比例的测试数据如下：

通过上表的测试数据可知：

1、随着TPE1、TPE2、TPE4、TPE5、TPE6配方里TPU含量的增加，机械性能和包胶能力也在增强，耐黄变能力随着TPU含量增加而稍微变弱；但是总体相较于对比例，TPE1、TPE2、TPE4、TPE5、TPE6的耐黄变能力比较好，在200小时光照试验后，色差ΔE都小于10，并且都达到了阻燃V0(1.5mm)级别；

2、TPE3由于阻燃剂在TPU-SEBS体系里含量略少，阻燃未能达到V0；

3、对比例1相较于TPE1采用了其他抗氧剂和紫外光稳定剂组合，通过两者的色差测试数据可知，TPE1中的抗氧剂和紫外光稳定剂的组合(抗氧剂1010，抗氧剂264，UV-P光吸收剂，受阻胺光稳定剂UNINUL 5050H) 要远优于对比例1中的稳定剂组合；

4、对比例2相较于TPE4采用了其他抗氧剂和紫外光稳定剂组合，通过两者的色差测试数据可知，TPE2中的抗氧剂和紫外光稳定剂的组合(同 TPE1中的稳定剂组合)要远优于对比例2中的稳定剂组合；

5、对比例3相较于TPE4没有采用抗氧剂和紫外光稳定剂，通过两者的色差测试数据可知，不加抗氧剂和紫外光稳定剂的对比例3非常容易变色，50小时光照后色差ΔE就达到了14.8，TPE4中的抗氧剂和紫外光稳定剂的组合(同TPE1中的稳定剂组合)要远优于不加稳定剂的对比例3。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。