專利名稱：：熱塑性彈性體及其制備方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，尤其涉及一種熱塑性彈性體及其制備方法和用途。
背景技術(shù)：
：傳統(tǒng)的熱塑性彈性體包括材料PVC共混物、TPU等，而其在使用中的安全性問題越來越是關(guān)注的主要焦點，尤其是對于食品包裝、電線電纜包覆材料、電子器件、玩具等的要求更是如此。PVC共混物，由于其在加工過程中需加入增塑劑，如對人體和環(huán)境都有不良影響的增塑劑D0P，在PVC產(chǎn)品使用中容易遷出，其應(yīng)用已經(jīng)逐步受到限制；由TPU等所制得的透明材料制品，他們的耐化學(xué)腐蝕性、耐候性等性能都普遍比較差。制備熱塑性彈性體中添加增塑劑，如加工油等，是一種普遍采用的制備工藝，采用傳統(tǒng)工藝，以增塑劑、氫化苯乙烯熱塑性彈性體和聚烯烴等組成的共混物，具有耐熱性差、耐候性差、加工油易遷出，制品易變性，且不透明等缺點。公開號CN1966560公開了一種熱塑性彈性體，采用SEBS、PP、橡膠填充油為基料，加入POE和改性劑，雖然提高耐熱性，但仍然使用了加工油。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種透明且不含任何增塑劑(如加工油等)的熱塑性彈性體。本發(fā)明的再一目的在于提供一種上述熱塑性彈性體的制備方法和用途。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是，一種熱塑性彈性體，其包含以總重量百分比計的下述組分A、聚丙烯585B、乙烯化氫化苯乙烯/共軛二烯系嵌段共聚物590C、聚烯烴熱塑性彈性體590。A組分所述聚丙烯優(yōu)選包括無規(guī)共聚聚丙烯、三元共聚聚丙烯、多相抗沖共聚聚丙烯、a-烯烴改性的聚丙烯、透明劑(如滑石粉、苯甲酸鈉、有機磷酸鹽、山梨醇縮合物等)改性聚丙烯、均聚聚丙烯中的一種或以上的共混物。A組分占總重量百分比計為5，6，7,8，9，10，11，12，13，14，16,18，20，22，24，26，28，30，32，34，35，36，37，38，39，40，41，42，43，44,45，46，48，50，52，54，56，58，60，62，64,66，68，70,72，74，76，78，80，82，85。所述的聚丙烯進(jìn)一步優(yōu)選包括無規(guī)共聚聚丙烯、a-烯烴改性的聚丙烯、添加透明改性劑的聚丙烯、采用茂金屬催化劑聚合的等規(guī)和間規(guī)形式的均聚聚丙烯(mPP)中的一種或以上的共混物。茂金屬催化劑作為成核劑用于改性聚丙烯，提高了聚丙烯的透明性。所述的聚丙烯最優(yōu)選為無規(guī)共聚聚丙烯，主要是利用了其透明性好、無毒、防電腐蝕、耐大多數(shù)化學(xué)物質(zhì)腐蝕、防凍裂、不結(jié)垢、耐磨損等優(yōu)異性能，且大多數(shù)符合美國FDA和美國藥典要求。所述的聚丙烯，其在23(TC，2.16kg荷重條件下(ASTMD1238測試標(biāo)準(zhǔn))熔體流動速率通常大于O.lg/10min,優(yōu)選大于0.5g/10min，更優(yōu)選大于lg/10min;其熔體流動速率通常小于100g/10min，優(yōu)選低于80g/10min，更優(yōu)選低于60g/10min，更優(yōu)選低于40g/10min。所述的無規(guī)共聚聚丙烯，具體的例如，湖南石油化學(xué)(韓國)生產(chǎn)的無規(guī)共聚PP如DJ-560SW(MFR為18)和DJ-570S(MFR為28)等；巴塞爾(Basell)的RP346R(中海殼牌生產(chǎn)的無規(guī)共聚PP，MFR為25)和RP348S(MFR為40)等；新加坡聚烯烴公司(TPC)生產(chǎn)的W331(熔融指數(shù)MFR為7)和S331(也稱SPG165，MFR為2);三星道達(dá)爾(SamsungTotal)生產(chǎn)的無規(guī)共聚PP如RJ700(MFR為20)RB221(MFR為2)柳J810(MFR為40)等；道達(dá)爾(Total)生產(chǎn)的無規(guī)共聚PP如PPR12222(MFR為60)和PPR10232(MFR為40)。所述無規(guī)共聚聚丙烯可以采用一種型號的產(chǎn)品，也可以采用多種型號產(chǎn)品的共混物。其中，巴塞爾生產(chǎn)的RP-346R，新加坡聚烯烴公司生產(chǎn)的S331、W331,湖南石油化學(xué)生產(chǎn)DJ-570S，三星道達(dá)爾生產(chǎn)的RJ810為最佳。所述的采用茂金屬催化劑聚合的等規(guī)和間規(guī)形式的均聚聚丙烯(mPP)，具體的例如，巴塞爾公司(Basell)生產(chǎn)的MetoceneX50089、MrtoceneX50109和MetocenX50210;巴斯夫(BASF)生產(chǎn)的NX70084;Targor公司生產(chǎn)的MetoceneX50081。所述的a-烯烴改性的聚丙烯，具體的例如，住友化學(xué)生產(chǎn)的EP3711E1和FH3711F3等;MontellPolyolefins公司生產(chǎn)的a-烯烴改性的273RCXP和276RCXP等。所述的添加透明改性劑的聚丙烯，具體的例如，Amoco公司生產(chǎn)的Acclear8940X和Acclear8649X等；揚子石化生產(chǎn)的PPJ301G、PIYF680和PFF700等。B組分所述的乙烯化氫化苯乙烯/共軛二烯系嵌段共聚物為基于乙烯化的氫化聚異戊二烯橡膠的氫化苯乙烯嵌段共聚物(V-SEPS)、基于乙烯化的氫化聚丁二烯橡膠的氫化苯乙烯嵌段共聚物(V-SEBS)、基于乙烯化的氫化聚異戊二烯/丁二烯橡膠的氫化苯乙烯嵌段共聚物(V-SEEPS)，所述乙烯化氫化共軛二烯，不少于85%的不飽和鍵已被氫化，乙烯化率為60%以上。以上所述的乙烯化氫化苯乙烯/共軛二烯系嵌段共聚物可以采用一種型號的產(chǎn)品，也可以采用多種型號產(chǎn)品的共混物。B組分占總重量百分比計為5，5.5，6，6.5，7，7.5，8，9，10，11，12，14，16，18，20，22，24，26，28，30，32，34，36，38，40，41，41.5，42，42.5，43，43.5，44，44.5，45，45.5，46，46.5，47，48，49，50,50.5，51，51.5，52，52.5，53，53.5，54,54.5，55，55.5，56，56.5，57，57.5，58，60，62，64，66，68，70，72，74，76，78，80，82，84,86，88，90。所述的乙烯化的V-SEPS、V-SEBS、V-SEEPS，其中氫化共軛二烯嵌段主鏈由于乙烯化其結(jié)構(gòu)分別如下(乙烯化率為60%以上)V—SEPS:PS—(CH2—CH)m—PS<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>本發(fā)明采用的乙烯化氫化苯乙烯/共軛二烯系嵌段共聚物(如V-SEEPS、V-SEPS、V-SEBS)與SEBS在相同的實驗條件下相比，由于乙烯化氫化共軛二烯系嵌段結(jié)構(gòu)與PP更為相似，與PP特別是與無規(guī)共聚PP的相容性更好，使得本發(fā)明的所制備的熱塑性彈性體透明性更為突出。乙烯化氫化苯乙烯/共軛二烯系嵌段共聚物具體的例如，可樂麗(Kuraray)生產(chǎn)的HYBRAR7311,HYBRAR7311F，HYBRAR7311K，HYBRAR7125，HYBRAR7125F等，科騰(Kraton)生產(chǎn)的MD6945，MD6932等。其中，可樂麗生產(chǎn)的HYBRAR7311(苯乙烯含量為12%，邵A硬度41)和科騰生產(chǎn)的MD6945為最佳(苯乙烯含量為12%，邵A硬度33)。C組分所述的聚烯烴熱塑性彈性體包括a-烯烴的共聚物，如乙烯/丙烯共聚物、乙烯/1-丁烯共聚物、乙烯/1-己烯共聚物、乙烯/1-辛烯共聚物、丙稀/1-丁烯共聚物、丙烯/1-己烯共聚物、丙烯/l-辛烯共聚物等。具體的例如，陶氏化學(xué)(Dow)生產(chǎn)的ENGAGE7467,7447，7380，7387等和ENGAGE8842，8180，8130，8137等;陶氏化學(xué)(Dow)生產(chǎn)的VERSIFY2000，2200，2400，3401等；ExxonMobil化學(xué)生產(chǎn)的EXACTPlastomers5061，5062，5361，5371等；ExxonMobil化學(xué)生產(chǎn)的VistamaxxTM1100，1120，3000，6100，6200等。所述舉烯烴熱塑性彈性體可以采用一種型號的產(chǎn)品，也可以采用多種型號產(chǎn)品的共混物。其中陶氏化學(xué)(Dow)生產(chǎn)的VERSIFYTM2400，3401為最佳。所述熱塑性彈性體在230°C，2.16kg荷重條件下(ASTMD1238測試標(biāo)準(zhǔn))的熔體流動速率為0.l100g/10min(測試儀器為美國Tinius01sen生產(chǎn)的型號MP993)，并且滿足下列方程式XXA組分的熔融指數(shù)+YXB組分的熔融指數(shù)+ZXC組分的熔融指數(shù)=0.1100，其中，X、Y、Z分別為A、B、C組分占總重量的百分?jǐn)?shù)。所述熱塑性彈性體的邵A硬度為095(ASTMD2240測試標(biāo)準(zhǔn))，并且滿足下列方程式LXA組分的邵A硬度+MXB組分的邵A硬度十NXC組分的邵A硬度二095，其中，L、M、N分別為A、B、C組分占總重量的百分?jǐn)?shù)。所述熱塑性彈性體，其在25。C，濕度50%，膜厚300um條件下的透光率不小于85%。測試設(shè)備為透光率測試儀(DiffusionSystemLtd.,UK)。本發(fā)明提供一種熱塑性彈性體的制備方法，包括下述步驟-A、提供以總重量計的聚丙烯585重量％，乙烯化氫化苯乙烯/共軛二烯系嵌段共聚物590重量％，聚烯烴熱塑性彈性體590重量％的混合物；B、將步驟A的混合物進(jìn)行混煉，得到熱塑性彈性體，本發(fā)明的熱塑性彈性體完全采用物理共混，不存在任何化學(xué)反應(yīng)。所述的混煉包括采用雙螺桿擠出機(德國Berstorff公司生產(chǎn)，型號ZE25A)造粒，工藝條件為機頭溫度18020CTC，螺桿入料段溫度160180°C，螺桿熔融段溫度180220°C，螺桿轉(zhuǎn)速為150450rpm。本發(fā)明提供一種熱塑性彈性體的用途，用于制造透明產(chǎn)品，如包覆材料、食品包裝、電線電纜、電子器件、玩具、醫(yī)療器件等。具體的，本發(fā)明的熱塑性彈性體可用于制造下列產(chǎn)品，但不限制于此(l)聚烯烴HDPE、LDPE、LLDPE、PP、PS和熱塑性彈性體TPE等的柔軟透明包覆材料。(2)電子器件，如耳機部件和電線(含醫(yī)用電線)等透明包覆材料。(3)透明玩具和其它透明器件。(4)加入添加劑和色母粒等，進(jìn)一步加入阻燃助劑，均可制得不同等級電線電纜或其包覆材料。(5)加入加工助劑等，使本發(fā)明的熱塑性彈性體具有爽滑性和耐磨性等，應(yīng)用于不同性能要求的產(chǎn)品。(6)醫(yī)療輸液用器件，如醫(yī)用導(dǎo)管、醫(yī)用膜材和配件。本發(fā)明的有益效果是.-1、本發(fā)明的熱塑性彈性體在不使用增塑劑的前提下，透明度好，在25°C，濕度50%，膜厚300um條件下的透明度不小于85X;2、本發(fā)明的熱塑性彈性體不含任何增塑劑(如垸烴油，環(huán)垸烴油和芳烴油等)，避免了上述助劑在使用過程中的遷出，從而確保應(yīng)用于食品包裝、醫(yī)療器件等產(chǎn)品上的絕對安全；3、本發(fā)明的熱塑性彈性體柔軟；4、本發(fā)明的熱塑性彈性體的邵A硬度在095;5、本發(fā)明的熱塑性彈性體的熔體流動速率為O.1100g/10min;6、本發(fā)明的熱塑性彈性體耐候性好；7、本發(fā)明的熱塑性彈性體耐化學(xué)腐蝕性好，耐溶劑性好。具體實施例方式一種熱塑性彈性體，包含以總重量百分比計的下述組分:A、聚丙烯585B、乙烯化氫化苯乙烯/共軛二烯系嵌段共聚物590C、聚烯烴熱塑性彈性體590實施例1以下組分均由產(chǎn)品型號表示，各產(chǎn)品型號在
發(fā)明內(nèi)容部分均已作詳細(xì)說明。熱塑性彈性體包含以總重量百分比計的下述組分A、RP-346R10B、HYBRAR7311K45C、VERSIFY340145提供上述組分的混合物，將混合物采用雙螺桿擠出機進(jìn)行混煉造粒，雙螺桿擠出機為德國Berstorff公司生產(chǎn)，型號ZE25A，工藝條件為熔體溫度190220°C，螺桿轉(zhuǎn)速為100450rpm，機頭溫度180200°C,螺桿入料段溫度160180°C，螺桿熔融段溫度180220°C,得到熱塑性彈性體。實施例2熱塑性彈性體包含以總重量百分比計的下述組分A、RP-346R10B、KratonMD694522.5B、HYBRARTM7311K22.5C、VERSIFY340145熱塑性彈性體制備工藝與實施例1相同。實施例3熱塑性彈性體包含以總重量百分比計的下述組分:A、RP-346R10B、HYBRAR7311K45C、VERSIFY340122.5C、VERSIFY240022.5熱塑性彈性體制備工藝與實施例1相同。實施例4熱塑性彈性體包含以總重量百分比計的下述組分:A、RJ81025B、HYBRAR7311K63C、VERSIFY340112熱塑性彈性體制備工藝與實施例1相同。實施例5熱塑性彈性體包含以總重量百分比計的下述組分:A、RJ81015B、KratonMD69455C、VERSIFY240080熱塑性彈性體制備工藝與實施例1相同。實施例6熱塑性彈性體包含以總重量百分比計的下述組分:A、W33130B、KratonMD694550C、VERSIFY340120實施例7熱塑性彈性體包含以總重量百分比計的下述組分:A、S33143B、,RARTM7311F52C、VERSIFYTM34015其中，S331和HYBRARTM7311F均符合美國藥典。實施例8熱塑性彈性體包含以總重量百分比計的下述組分A、S33143B、KratonMD694552C、VERSIFY34015其中，S331、HYBRARTM7311F、KratonMD6945均符合美國藥典。熱塑性彈性體制備工藝與實施例1相同。實施例9熱塑性彈性體包含以總重量百分比計的下述組分-A、S33143B、KratonMD694526B、HYBRAR7311F26C、VERSIFY34015熱塑性彈性體制備工藝均與實施例1相同。實施例10熱塑性彈性體包含以總重量百分比計的下述組分A、S33135B、HYBRAR7311F55C、VERSIFY240010熱塑性彈性體制備工藝與實施例1相同。實施例11熱塑性彈性體包含以總重量百分比計的下述組分A、S33135B、KratonMD694555C、VERSIFY240010熱塑性彈性體制備工藝與實施例1相同。實施例12熱塑性彈性體包含以總重量百分比計的下述組分A、S33135B、KratonMD694527.5B、HYBRAR7311F27.5C、VERSIFY240010熱塑性彈性體制備工藝與實施例1相同。實施例13熱塑性彈性體包含以總重量百分比計的下述組分A、W33143B、HYBRARTM7311F45C、VERSIFY340112其中，W331,MD6945,HYBRAR7311F均符合美國藥典。熱可塑性彈性制備工藝與實施例1相同。實施例14熱塑性彈性體包含以總重量百分比計的下述組分A、W33143B、KratonMD694545C、VERSIFY340112熱塑性彈性體制備工藝與實施例1相同。實施例15熱塑性彈性體包含以總重量百分比計的下述組分A、W33143B、KratonMD694522.5B、HYBRAR7311F22.5C、VERSIFY340112熱塑性彈性體制備工藝與實施例1相同。對上述制得的熱塑性彈性體進(jìn)行性能測試，包括下列表征(1)熱塑性彈性體粒料在200。C預(yù)熱10min,熱壓5min，冷壓5min，制成樣條，測邵A硬度(ASTMD2240測試標(biāo)準(zhǔn))。(2)熱塑性彈性體粒料在23(TC，2.16kg荷重條件下(ASTMD1238測試標(biāo)準(zhǔn))測熔體流動速率，測試儀器為美國TiniusOlsen生產(chǎn)的型號MP993。(3)熱塑性彈性體粒料在200'C預(yù)熱10min，熱壓5min，冷壓5min，制成為lram厚的樣條，樣條用標(biāo)準(zhǔn)小裁刀裁樣(GB/T16421-1996)進(jìn)行拉伸性能測試，實驗溫度23°C，設(shè)備萬能電子拉力機(Instron4465)，拉伸速度100mm/min，拉伸負(fù)荷2KN。(4)熱塑性彈性體粒料在200。C預(yù)熱10min，熱壓5min，冷壓5min，制成為300um厚膜，進(jìn)行透光率測試，實驗溫度25°C，濕度50%，測試設(shè)備透光率測試儀(DiffusionSystemLtd.,UK)。測試結(jié)果和用途如表1、表2所示表l<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>權(quán)利要求1、一種熱塑性彈性體，其包含以總重量百分比計的下述組分A、聚丙烯5～85B、乙烯化氫化苯乙烯/共軛二烯系嵌段共聚物5～90C、聚烯烴熱塑性彈性體5～90。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的熱塑性彈性體，其特征在于所述的聚丙烯包括無規(guī)共聚聚丙烯、三元共聚聚丙烯、多相抗沖共聚聚丙烯、a-烯烴改性的聚丙烯、透明劑改性聚丙烯、均聚聚丙烯中的一種或以上的共混物。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱塑性彈性體，其特征在于所述的聚丙烯包括無規(guī)共聚聚丙烯、a-烯烴改性的聚丙烯、添加透明改性劑的聚丙烯、采用茂金屬催化劑聚合的等規(guī)和間規(guī)形式的均聚聚丙烯中的一種或以上的共混物。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱塑性彈性體，其特征在于所述的聚丙烯為無規(guī)共聚聚丙烯。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱塑性彈性體，其特征在于所述的乙烯化氫化苯乙烯/共軛二烯系嵌段共聚物為基于乙烯化的氫化聚異戊二烯橡膠的氫化苯乙烯嵌段共聚物、基于乙烯化的氫化聚丁二烯橡膠的氫化苯乙烯嵌段共聚物、基于乙烯化的氫化聚異戊二烯/丁二烯橡膠的氫化苯乙烯嵌段共聚物，其中，所述乙烯化氫化共軛二烯，不少于85%的不飽和鍵已被氫化，乙烯化率為60%以上。6、根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的熱塑性彈性體，其特征在于所述熱塑性彈性體在230'C，2.16kg荷重條件下的熔體流動速率為0.1100g/10min;所述熱塑性彈性體的邵A硬度為095;在25°C，濕度50%，膜厚300um條件下的透光率不小于85X。7、一種針對權(quán)利要求1所述的熱塑性彈性體的制備方法，其特征在于包括下述步驟-A、提供總重量100%計的聚丙烯585重量％，乙烯化氫化苯乙烯/共軛二烯系嵌段共聚物590重量％，聚烯烴熱塑性彈性體590重量％的混合物；B、將步驟A的混合物進(jìn)行物理共混，得到熱塑性彈性體。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱塑性彈性體的制備方法，其特征在于所述的混煉為采用雙螺桿擠出機造粒，工藝條件為機頭溫度180200°C，螺桿入料段溫度16018(TC，熔融混煉段溫度18022(TC。9、一種針對權(quán)利要求1所述的熱塑性彈性體的用途，用于制造透明的包覆材料、食品包裝、電線電纜、電子器件、玩具、醫(yī)療器件。全文摘要一種熱塑性彈性體，其包含以總重量百分比計的下述組分A.聚丙烯5～85，B.乙烯化氫化苯乙烯/共軛二烯系嵌段共聚物5～90，C.聚烯烴熱塑性彈性體5～90，制備方法是將各組分的混合物進(jìn)行物理共混，用于制造透明包覆材料等。優(yōu)點是本發(fā)明的熱塑性彈性體透明度好，不含任何加增塑劑，如加工油等，避免了其在使用過程中的遷出，從而確保應(yīng)用于食品包裝、醫(yī)療器件等產(chǎn)品上的絕對安全，產(chǎn)品柔軟，邵A硬度在0～95，熔體流動速率為0.1～100g/10min，耐候性好，耐化學(xué)腐蝕性好，耐溶劑性好。文檔編號C08L23/00GK101381490SQ200710045739公開日2009年3月11日申請日期2007年9月7日優(yōu)先權(quán)日2007年9月7日發(fā)明者楊杜申請人:可樂麗國際貿(mào)易(上海)有限公司