[發明專利]一種兼顧力學性和導電性的熱塑性彈性體及其制備方法

在審

• 申請號: 201910317793.2
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN110183783A
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 吳佳駿;劉星;孫永明
• 申請（專利權）人: 江蘇金陵奧普特高分子材料有限公司
• 主分類號: C08L23/16
• 分類號: C08L23/16;C08L23/12;C08K9/04;C08K9/06;C08K3/04;C08K5/14;C08J3/22
• 代理公司: 南京蘇創專利代理事務所(普通合伙) 32273
• 代理人: 張艷

本發明公開了一種兼顧力學性和導電性的熱塑性彈性體及其制備方法，屬于熱塑性彈性體材料技術領域，組分為：非極性橡膠、聚烯烴樹脂、導電介質、馬來酸酐接枝非極性橡膠、馬來酸酐接枝聚烯烴樹脂、極性橡膠、交聯劑、助交聯劑、白油、無機填料、抗氧劑、潤滑劑、光穩定劑、偶聯劑、脫模劑。該方法為：首先將導電介質進行表面活化預處理；然后和聚烯烴樹脂熔融共混；再與非極性橡膠、極性橡膠、馬來酸酐接枝非極性橡膠、馬來酸酐接枝非極性樹脂、導電介質為基體材料，進行交聯并引入各類功能助劑后制得。本發明在保證具有良好的防靜電前提下兼顧力學性能的優點，且流動性高易加工，耐候性及耐老化性好，對拓寬熱塑性彈性體的應用領域具有重要意義。

技術領域

本發明涉及一種兼顧力學性和導電性的熱塑性彈性體及其制備方法，屬于熱塑性彈性體材料技術領域。

背景技術

熱塑性彈性體是物理性能介于橡膠和塑料之間的是一類復合型結構的高性能材料，它既具有橡膠的彈性，又具有塑料的易加工性。已構成一個新的“工業原料體系”，被人稱為“第三代橡膠”。以苯乙烯類嵌段共聚物為基材制備的彈性體稱為TPE(ThermoplasticElastome)，可用一般的熱塑性塑料成型機加工，生產效率高，加工性能優越，無須硫化，可以循環使用降低成本，觸感柔軟，具有較好的耐候性，抗疲勞性和耐溫性。以三元乙丙橡膠為基材制備的彈性體稱為TPV(Thermoplastic Vulcanization)，因動態硫化工藝使得體系內連續相和分散相形成三維網絡狀海島結構得名。其自身在常溫下擁有熱固性橡膠的物理性能和功能特征，在高溫下擁有熱塑性塑料的高流動性和反復加工性，使得產品擁有成型加工簡便，材料可循環利用、性價比高等特點。目前兩者均已廣泛應用于汽車工業、建筑建材、電子電器、醫療衛生和消費用品等領域。例如在申請號為CN 101696279的中國專利中公開了一種動態硫化熱塑性彈性體的制備方法所述組合物的組分和配比為：合成橡膠10～70％、合成樹脂30～40％、軟化劑10～30、無機填料5～20％、交聯劑3～10％、促進劑0.6～6份。該發明該方法制造出的彈性體具有高流動性、高彈性、低硬度的特點，而且在工藝上還具有設備適用廣、制備工藝簡單、加工窗口寬等優點。

由于熱塑性彈性體本身為絕緣性材料，當其用作于產品包覆、貨物輸送時，易于物品間產生靜電現象，對于高危及精密加工場合易造成危害，因此對于材料靜電消除成為必然，而對熱塑性彈性體抗靜電改性的方法是在材料中添加導電介質。目前對于彈性體材料導電的機理主要為三類，即：滲流理論、隧道效應理論和場致發射理論。滲流理論，又稱導電通路理論，該理論認為導電介質在不導電的彈性體中相互接觸形成連續的導電通路進而產生導電網絡而使得材料導電；隧道效應理論認為因材料熱振動而被激活的電子在導電介質間躍遷造成的隧道電流形成的導電；場致發射理論認為在高電壓下，界面效應使得導電粒子劇烈運動并相互撞擊，電子間產生強電流而產生發射電場，進一步帶動電子突破能壘從而形成電流，使彈性體導電。三種理論同時存在于彈性體材料中，在不同場合下分別占據主動作用，而目前對于材料防靜電的改善，主要基于滲流理論進行開展。

防靜電彈性體主要應用于電子器件包裹、工業安全保護、醫療分析等行業。例如在申請號為CN 102051000的中國專利中公開了一種電性能改善的TPV彈性體材料所述組合物的組分和配比為：聚丙烯15～60％、三元乙丙橡膠20～60％、高分子增容劑0.5～10％、填料0.1～40％、橡膠填充油1～60％、改性劑0.5～10％、交聯劑0.5～10％、交聯助劑0.1～10％、抗氧劑0.01～2％、加工助劑0.01～10％。該發明制備的電性能改善的TPV彈性體材料，在較低添加量的情況下就能達到較好的抗靜電效果，拓展TPV在抗靜電材料和導電材料領域的應用。