[发明专利]热塑性弹性体材料

说明书

技术领域

本发明涉及塑料技术领域，特别地，涉及一种热塑性弹性体材料。

背景技术

热塑性弹性体TPE(Thermoplastic Elastomer)是一种具有橡胶的高弹性，高强度，高回弹性，又具有可注塑加工的特征的材料。具有环保无毒安全，应用范围广，有优良的着色性，触感柔软，耐候性，抗疲劳性和耐温性，加工性能优越，无须硫化，可以循环使用降低成本，既可以二次注塑成型，与PP、PE、PC、PS、ABS等基体材料包覆粘合，也可以单独成型。

目前，热塑性弹性体的力学性能不够理想。

发明内容

有鉴于此，本发明目的在于提供一种热塑性弹性体材料，该热塑性弹性体材料具有较好的力学性能较好。

本发明的热塑性弹性体材料，包含高聚物组分和占所述高聚物组分质量5～30wt％的纳米二氧化钛，例如纳米二氧化钛的用量为5wt％、5.5wt％、6wt％、8wt％、10wt％、18wt％、25wt％、28wt％或30wt％；该高聚物组分包含60～80wt％PP和20～40wt％改性SBS，例如PP的用量可以为60wt％、60.5wt％、62wt％、65wt％、70wt％、75wt％、78wt％、80wt％等，相应地，改性SBS的用量可以为40wt％、39.5wt％、38wt％、35wt％、30wt％、25wt％、22wt％、20wt％；其中，所述改性SBS的分子结构是乙烯吡啶链段枝接SBS的主链。

本发明中，纳米二氧化钛的作用是提高热塑性弹性体材料的拉伸强度和断裂伸长率。此外，纳米二氧化钛还可增强热塑性弹性体材料的抗紫外线性，从而增强材料的抗老化性能。

上述，纳米二氧化钛的粒度不做特别限定。但基于拉伸强度和断裂伸长率之较优考虑，纳米二氧化钛的粒度较适宜地为50～80nm，例如50nm、52nm、55nm、60nm、65nm、70nm、75nm、78nm或80nm等。

由于纳米二氧化钛和高聚物组分之间存在较大的分子相容性，本发明热塑性弹性体材料可以包含偶联剂。偶联剂可以增强其与高聚物分子的相容性，从而利于纳米二氧化钛在高聚合物的分散，避免这些纳米二氧化钛因团聚而成微米级粉体，从而失去对热塑性弹性体材料拉伸强度和断裂伸长率的增强。偶联剂的用量可参考性地为2～8wt％，以纳米二氧化钛的质量为100wt％。

上述，偶联剂偶联剂可以硅氧烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂等。

硅氧烷偶联剂是指具有结构的物质，这里R为可水解基团，具体为卤素、烷氧基或乙酰胺基，R'为含有双键的烃基，具体为乙烯基、甲基丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基丙基。可列举出γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)、γ―氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)等。

铝酸酯偶联剂是指具有结构的(C3H7O)x·Al(OCOR)m·(OCOR1)n·(OAB)y，R、R1可为烃基等。铝酸酯偶联剂可列举出SG-Al821(二硬脂酰氧异丙基铝酸酯)、DL-411、DL-411AF、DL-411D、DL-411DF、铝酸酯ASA的具体实例。

钛酸酯偶联剂是指ROO(4-n)Ti(OX-R＇Y)n(这里，n＝2、3)表示；其中RO-是可水解的短链烷氧基，能与无机物表面羟基起反应，从而达到化学偶联的目的；OX-可以是羧基、烷氧基、磺酸基、磷基等。钛酸酯偶联剂可以为KR-TTS，其化学名为异丙基三(异硬脂肪酞基)钛酸醋；或者钛酸酯偶联剂TMC-10，其化学名为异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯；或者为钛酸酯偶联剂TMC-101，其化学名为异丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯等。

上述，SBS即Styrene-Butadiene-Styrene Block Copolymer，也称聚苯乙烯—聚苯二烯—聚苯乙烯三嵌段共聚物)是主要由苯乙烯和丁二烯在铿系催化剂的作用下，嵌段共聚得到的共聚物。本发明中SBS可以使用市售的形式，或者可以按照公知的方式将苯乙烯和1,3-丁二烯进行共聚所得到。

容易理解的是，改性SBS的制备手段不作特别限定，可使用可实现乙烯吡啶和SBS通过碳碳双键加成反应，例如可以采用自由基加成、阴离子加成和阳离子聚合等。较好地，可使用阴离子聚合。

此处，阴离子聚合是指利用能提供阴离子的引发剂(作为亲核试剂)产生活性引发基的聚合物反应类型。

作为阴离子聚合之一单体，乙烯吡啶可以为2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶，优选为2-乙烯基吡啶。