[发明专利]SEBS交联弹性体复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体地说是SEBS交联制备的弹性体新材料。

背景技术

苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS）是一种多用途的新型热塑性弹性体，是以聚苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物。SEBS分子链中聚苯乙烯为硬段,具有物理交联点的作用,中间链段为饱和聚丁二烯软段。以弹性体为连续相，聚苯乙烯为分散相的网络结构赋予了SEBS与传统硫化橡胶相似的弹性，兼有塑料和橡胶的双重性质。SEBS成型速度比传统硫化橡胶工艺快，不需硫化，加角余料可多次回收利用，保护环境。SEBS不仅具有良好的力学性能，同时还具有优异的耐老化，耐油、耐化学品腐蚀性以及无毒无味等优点，因为被广泛应用于医疗领域。SEBS经化学交联后，可承受张力、压力和剪切力的能力得到提高，因此为了提高材料的力学性能和拓宽SEBS的应用范围，可以在加工中加入适量交联剂对SEBS复合材料进行微交联改性。

丁基橡胶气密性好、耐热性好、耐酸碱性好、内在洁净度高，很快取代了天然橡胶生产医用活塞、胶塞、胶垫。如今，大部分的医用活塞、胶塞、胶垫是以丁基橡胶为基材生产的。然而，丁基活塞、胶塞和胶垫在使用中易发生药液浑浊、微粒超标，穿刺落屑等问题，这主要是因为丁基橡胶中原胶中的生胶和低聚物、填料以及金属氧化物中的金属离子、橡胶助剂、硫化剂及硫化活性剂、着色剂等与药品起作用的结果。

SEBS与其他聚烯烃材料熔融共混复合材料虽然弥补了丁基橡胶在与药液发生反应以及微粒超标的不足，但是在弹性、压缩永久变形以及抗穿刺性仍然不能满足医用活塞、胶塞、胶垫的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是克服上述现有技术的不足，提供一种配方合理、性能稳定，弹性好，耐热性能好的SEBS交联弹性体复合材料及其制备方法。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种SEBS交联弹性体复合材料，其组分包括苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS）、聚丙烯（PP）、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEPS）、抗氧剂、引发剂、交联助剂；其重量组成为SEBS 100份、PP 20~50份、SEPS 70~100份、抗氧剂 0.15~0.25份、引发剂 0.02~0.1份、交联助剂微量。

本发明SEBS交联弹性体复合材料，其组分SEBS的苯乙烯含量为18~30%，PP的熔融指数为7~16g/min（230℃，2.16Kg），组分SEPS的苯乙烯含量为12~20%，抗氧剂为酚类抗氧剂或者含磷抗氧剂，引发剂为过氧化物引发剂。

本发明所述SEBS交联弹性体复合材料的制备方法为：按照配比称取组分SEBS、PP、SEPS、抗氧剂、引发剂和交联助剂，首先将SEBS、PP、部分抗氧剂、引发剂和交联助剂放入旋转式搅拌机中混合均匀，然后将混合料加入双螺杆挤出机交联、挤出、切粒得到复合粒料Ⅰ；接着将称取的组分SEPS和余下的抗氧剂与所得复合粒料Ⅰ放入旋转式搅拌机中混合均匀，加入双螺杆挤出机中进行二次挤出，得到复合材料。

本发明SEBS交联弹性体复合材料的制备方法，所述双螺杆挤出机的交联、挤出从加料口到机头分为五段，温度控制为：第一段155~170℃，第二段170~180℃，第三段180~195℃，第四段170~185℃，第五段170~180℃，机头温度170℃。

本发明SEBS交联弹性体复合材料中引发剂引发SEBS和PP自由基聚合，通过改变引发剂的添加量来控制SEBS和PP的交联程度。由于在此过程中交联和降解并存，所以在配方中添加一定量的抗氧剂阻止降解的发生。由于SEBS和PP的引发单纯在引发剂的作用下，进行交联比较缓慢而且交联程度较小，所以在配方中加入极少量的交联助剂，以便促进SEBS和PP在短时间内交联，同时避免降解的发生。交联后的复合粒料Ⅰ与SEPS再在双螺杆中熔融混合造粒，目的在于降低其硬度、增加其弹性。

本发明SEBS交联弹性体复合材料具有良好的物理、化学以及生物性能，适合应用于医用活塞、胶塞、胶垫，弥补了丁基活塞、胶塞、胶垫的不足，是一种完全可以取代丁基橡胶的弹性体新材料。其配方合理、性能稳定，弹性好，制备的SEBS交联制备弹性体材料可用来制作医用活塞、胶塞、胶垫加工要求。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明并不受限于下述实施例。