一种可降解热塑性弹性体复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域，尤其涉及一种可降解热塑性弹性体复合材料及其制备方法。
背景技术
热塑性弹性体是一种在常温显示橡胶高弹性，高温下又可进行塑性加工的一类高分子材料，兼有热塑性塑料的加工成型特征和硫化橡胶的弹性。随着环保理念的呼声越来越高，新型的可降解环保型弹性体具有非常大的市场潜力。但是目前可降解热塑性弹性体复合材料的降解速度、降解效率高不佳，为此，我们提出一种可降解热塑性弹性体复合材料及其制备方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种可降解热塑性弹性体复合材料及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种可降解热塑性弹性体复合材料，其原料按重量份重量计如下：聚丁二酸丁二醇酯30-55份、三羟甲基丙烷油酸酯25-30份、聚苯乙烯15-35份、苯乙烯类橡胶10-30份、载银纳米二氧化硅2-12份、抗氧剂0.2-1.0份、润滑剂3-5份、相容剂5-8份、增韧剂3-8份、EVA5-10份和助剂5-15份。
优选的，所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯共聚物，所述苯乙烯类橡胶为线型嵌段苯乙烯-丁二烯聚合物SEBS，其中苯乙烯含量为30-35wt％。
优选的，所述乙烯-辛烯共聚物为POE弹性体，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂复配，所述助剂包括等重量的硬脂酸、硬脂酸钙、碳酸钙和滑石粉。
优选的，所述相容剂包括氢化热塑性丁苯橡胶-马来酸酐接枝物、氢化热塑性丁苯橡胶-甲基丙烯酸甲酯接枝物、热塑性丁苯橡胶-马来酸酐接枝物、氢化热塑性丁苯橡胶-热塑性聚氨酯共聚物、热塑性丁苯橡胶-甲基丙烯酸甲酯接枝物中的一种或多种。
一种可降解热塑性弹性体复合材料的制备方法，包括如下步骤：
S1：将聚丁二酸丁二醇酯、三羟甲基丙烷油酸酯、聚苯乙烯、苯乙烯类橡胶加入反应釜中，保持反应釜内温度为50-80℃，再加入有机溶剂，搅拌转速40-60r/min，搅拌10-15min均匀即可；
S2：调整反应釜内温度至80-90℃，加入载银纳米二氧化硅、抗氧剂、润滑剂、相容剂、增韧剂、EVA和助剂，搅拌转速60-80r/min，搅拌30min；
S3：混合均匀后送入双螺杆挤出机中挤出熔融，切粒，即得可降解热塑性弹性体复合材料。
优选的，所述双螺杆挤出机的挤出温度为170℃-200℃，螺杆的转速为300rpm-330rpm，螺杆的长径比为42:1-50:1。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供的一种可降解热塑性弹性体复合材料及其制备方法，本发明提供的可降解热塑性弹性体复合材料，降解速度快，降解效率高，成本低，具有很高的社会效益和经济效益；通过聚丁二酸丁二醇酯、三羟甲基丙烷油酸酯、聚苯乙烯、苯乙烯类橡胶的使用，使得可降解热塑性弹性体复合材料具有生物可降解性，更有利于环保，减少废弃物所带来的环境问题。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种可降解热塑性弹性体复合材料，其原料按重量份重量计如下：聚丁二酸丁二醇酯30份、三羟甲基丙烷油酸酯25份、聚苯乙烯15份、苯乙烯类橡胶10份、载银纳米二氧化硅2份、抗氧剂0.2份、润滑剂3份、相容剂5份、增韧剂3份、EVA 5份和助剂5份。
具体的，所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯共聚物，所述苯乙烯类橡胶为线型嵌段苯乙烯-丁二烯聚合物SEBS，其中苯乙烯含量为30wt％。
具体的，所述乙烯-辛烯共聚物为POE弹性体，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂复配，所述助剂包括等重量的硬脂酸、硬脂酸钙、碳酸钙和滑石粉。
具体的，所述相容剂为氢化热塑性丁苯橡胶-马来酸酐接枝物。
一种可降解热塑性弹性体复合材料的制备方法，包括如下步骤：
S1：将聚丁二酸丁二醇酯、三羟甲基丙烷油酸酯、聚苯乙烯、苯乙烯类橡胶加入反应釜中，保持反应釜内温度为50℃，再加入有机溶剂，搅拌转速40r/min，搅拌10min均匀即可；
S2：调整反应釜内温度至80℃，加入载银纳米二氧化硅、抗氧剂、润滑剂、相容剂、增韧剂、EVA和助剂，搅拌转速60r/min，搅拌30min；
S3：混合均匀后送入双螺杆挤出机中挤出熔融，切粒，即得可降解热塑性弹性体复合材料。
具体的，所述双螺杆挤出机的挤出温度为170℃，螺杆的转速为300rpm，螺杆的长径比为42:1-50:1。
实施例2
一种可降解热塑性弹性体复合材料，其原料按重量份重量计如下：聚丁二酸丁二醇酯40份、三羟甲基丙烷油酸酯25份、聚苯乙烯20份、苯乙烯类橡胶25份、载银纳米二氧化硅8份、抗氧剂0.8份、润滑剂3份、相容剂5份、增韧剂8份、EVA 8份和助剂10份。
具体的，所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯共聚物，所述苯乙烯类橡胶为线型嵌段苯乙烯-丁二烯聚合物SEBS，其中苯乙烯含量为30wt％。
具体的，所述乙烯-辛烯共聚物为POE弹性体，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂复配，所述助剂包括等重量的硬脂酸、硬脂酸钙、碳酸钙和滑石粉。
具体的，所述相容剂为氢化热塑性丁苯橡胶-甲基丙烯酸甲酯接枝物。
一种可降解热塑性弹性体复合材料的制备方法，包括如下步骤：
S1：将聚丁二酸丁二醇酯、三羟甲基丙烷油酸酯、聚苯乙烯、苯乙烯类橡胶加入反应釜中，保持反应釜内温度为70℃，再加入有机溶剂，搅拌转速50r/min，搅拌12min均匀即可；
S2：调整反应釜内温度至80℃，加入载银纳米二氧化硅、抗氧剂、润滑剂、相容剂、增韧剂、EVA和助剂，搅拌转速70r/min，搅拌30min；
S3：混合均匀后送入双螺杆挤出机中挤出熔融，切粒，即得可降解热塑性弹性体复合材料。
具体的，所述双螺杆挤出机的挤出温度为180℃，螺杆的转速为330rpm，螺杆的长径比为42:1-50:1。
实施例3
一种可降解热塑性弹性体复合材料，其原料按重量份重量计如下：聚丁二酸丁二醇酯55份、三羟甲基丙烷油酸酯30份、聚苯乙烯35份、苯乙烯类橡胶30份、载银纳米二氧化硅12份、抗氧剂1份、润滑剂5份、相容剂8份、增韧剂8份、EVA 10份和助剂15份。
具体的，所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯共聚物，所述苯乙烯类橡胶为线型嵌段苯乙烯-丁二烯聚合物SEBS，其中苯乙烯含量为35wt％。
具体的，所述乙烯-辛烯共聚物为POE弹性体，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂复配，所述助剂包括等重量的硬脂酸、硬脂酸钙、碳酸钙和滑石粉。
具体的，所述相容剂为热塑性丁苯橡胶-马来酸酐接枝物。
一种可降解热塑性弹性体复合材料的制备方法，包括如下步骤：
S1：将聚丁二酸丁二醇酯、三羟甲基丙烷油酸酯、聚苯乙烯、苯乙烯类橡胶加入反应釜中，保持反应釜内温度为80℃，再加入有机溶剂，搅拌转速60r/min，搅拌15min均匀即可；
S2：调整反应釜内温度至90℃，加入载银纳米二氧化硅、抗氧剂、润滑剂、相容剂、增韧剂、EVA和助剂，搅拌转速80r/min，搅拌30min；
S3：混合均匀后送入双螺杆挤出机中挤出熔融，切粒，即得可降解热塑性弹性体复合材料。
具体的，所述双螺杆挤出机的挤出温度为200℃，螺杆的转速为330rpm，螺杆的长径比为42:1-50:1。
本发明提供的一种可降解热塑性弹性体复合材料及其制备方法，本发明提供的可降解热塑性弹性体复合材料，降解速度快，降解效率高，成本低，具有很高的社会效益和经济效益；通过聚丁二酸丁二醇酯、三羟甲基丙烷油酸酯、聚苯乙烯、苯乙烯类橡胶的使用，使得可降解热塑性弹性体复合材料具有生物可降解性，更有利于环保，减少废弃物所带来的环境问题。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
