阅读说明：本技术 一种印刷耐油耐电压绝缘弹性体材料及其制备方法 (Printed oil-resistant voltage-resistant insulating elastomer material and preparation method thereof ) 是由 欧阳定文 于 2019-12-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种印刷耐油耐电压绝缘弹性体材料及其制备方法,属于热塑性弹性体材料技术领域,其技术要点：一种印刷耐油耐电压绝缘弹性体材料,包括如下组分：苯乙烯类弹性体、聚丙烯、聚乙烯、马来酸酐接枝聚合物、填料、抗氧剂,润滑剂。其制备方法包括：按照重量份数组成进行配料；将苯乙烯类弹性体、聚丙烯、聚乙烯、马来酸酐接枝聚合物、填料、抗氧剂、润滑剂以及其它助剂混合,搅拌出料；将混合好的物料放入双螺杆挤出机中挤出造粒,调整转速后升温至180-230℃,挤出造粒,得印刷耐油耐电压绝缘弹性体材料。本发明通过复配,使热塑性弹性材料具有易于印刷且耐油耐电压绝缘的优点,更保证了工具在使用时的安全性。(The invention discloses a printing oil-resistant and voltage-resistant insulating elastomer material and a preparation method thereof, belonging to the technical field of thermoplastic elastomer materials and having the technical key points that: a printed oil-resistant and voltage-resistant insulating elastomer material comprises the following components: styrene elastomer, polypropylene, polyethylene, maleic anhydride graft polymer, filler, antioxidant and lubricant. The preparation method comprises the following steps: preparing materials according to the weight parts; mixing styrene elastomer, polypropylene, polyethylene, maleic anhydride grafted polymer, filler, antioxidant, lubricant and other auxiliaries, stirring and discharging; and (3) putting the mixed materials into a double-screw extruder for extrusion granulation, adjusting the rotating speed, heating to 180 ℃ and 230 ℃, and performing extrusion granulation to obtain the printed oil-resistant voltage-resistant insulating elastomer material. Through compounding, the thermoplastic elastic material has the advantages of easiness in printing, oil resistance, voltage resistance and insulation, and the safety of the tool in use is further ensured.)

一种印刷耐油耐电压绝缘弹性体材料及其制备方法

技术领域

本发明属于热塑性弹性体材料技术领域，更具体地说，它涉及一种印刷耐油耐电压绝缘弹性体材料及其制备方法。

背景技术

目前根据期刊名称为化学型材料，公开发表了的一种固相接枝法合成聚丙烯、马来酸酐、苯乙烯的接枝物，其作者是张大伟，王艳。

但是上述文章中指出：聚丙烯(PP)是一种用途很广的通用高分子材料,具有吸水吸湿低、力学均衡性好、耐化学腐蚀、电气绝缘性优异等特性,加之其相对密度小、易加工成型、价格低廉等因素,使得PP树脂被广泛应用于日常用品、包装材料、家用电器、汽车制造、建筑施工等行业。

PP的非极性使它与许多高分子材料和填料相容性很差，给开发PP高分子合金和共混复合材料带来困难，PP的表面粘性很差,难以进行表面涂装和印刷，因此需要提出一种新的技术方案来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种印刷耐油耐电压绝缘弹性体材料，通过复配的方式，使得制得的热塑性弹性材料具有易于印刷且耐油耐电压绝缘的特点，同时也保证了工具在使用时的安全性。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种印刷耐油耐电压绝缘弹性体材料，按重量份数计，包括如下组分：

苯乙烯类弹性体：20-45份；

聚烯烃树脂：20-50份；

马来酸酐接枝聚合物：8-20份；

填料：10-15份；

抗氧剂：0.05-2份；

润滑剂：0.01-1份；

其它助剂：0.1-10份；

所述聚烯烃树脂包括10-25份的聚丙烯和10-25份的聚乙烯。

通过采用上述技术方案，苯乙烯类弹性体又称为苯乙烯类TPES，其本身具有良好的短期耐油性、耐表面活性剂和有机溶剂的性能，可以作为相容剂进行使用；并且上述苯乙烯类弹性体与聚丙烯PP以及聚乙烯PE复配可以有效改善整个弹性体材料的韧性、冲击强度和屈挠性能。同时，由于聚丙烯、聚乙烯等聚烯烃树脂属于非极性聚合物，任意两种聚烯烃树脂之间的融合度较差，通过加入的马来酸酐接枝聚合物后，能很好地实现与PP、PE的结合，从而将不相容的极性和非极性物质进行化学偶联，从而实现了弹性体材料的强度和韧性的完美结合。此外，聚丙烯PP的加入，因其具有吸水吸湿性低、力学均衡性好，耐化学腐蚀，电气绝缘性优异，加之其相对密度小、易加工成型、价格低廉等因素，PP的非极性通过加入马来酸酐接枝聚合物、苯乙烯类弹性体后，可以提高各物质之间的相容性，由此在保持提高了PP表面粘性，方便弹性体材料表面的涂装和印刷。综上通过苯乙烯类弹性体与聚丙烯、聚乙烯等进行复配，使热塑性弹性材料具有易于印刷且耐油耐电压绝缘的优点，更保证了工具在使用时的安全性。

进一步的，所述苯乙烯类弹性体为苯乙烯类嵌段共聚物。

进一步的，所述苯乙烯类弹性体选自苯乙烯-乙烯-聚丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物或苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或几种。

通过采用上述技术方案，苯乙烯类弹性体选自苯乙烯-乙烯-聚丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物或苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物均是常见的苯乙烯类嵌段共聚物，均具有良好的相容性，能够在具有耐电压绝缘优良的基础上，提高PP表面粘性，方便弹性体材料表面的涂装和印刷。

进一步的，所述马来酸酐聚合物选自马来酸酐-乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物、马来酸酐-乙烯-乙酸乙烯酯聚合物、马来酸酐-聚乙烯、马来酸酐-茂金属聚乙烯、马来酸酐-乙丙橡胶及马来酸酐-聚丙烯中的一种或多种。

进一步的，所述聚烯烃树脂是由具有3-12碳原子的α-烯烃进行无规共聚获得的化合物。

进一步的，聚烯烃树脂还包括由乙烯、丙烯无规则共聚得到的化学物的一种或多种。

进一步的，所述润滑剂为硅酮类母粒、芥酸酰胺、硬脂酸或聚乙烯蜡中的一种。

通过采用上述技术方案，硅酮类母粒、芥酸酰胺、硬脂酸或聚乙烯蜡是参见的润滑剂，能够起到良好的润滑性能。

进一步的，所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168的组合物。

进一步的，抗氧剂1010和抗氧剂168的组合物中，抗氧剂1010和抗氧剂168的重量份数为1:(1-2)。

通过采用上述技术方案，抗氧剂1010为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，与抗氧剂168(三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯)相互复配使用能够协同效应，通过控制两者的用量，能够有效提高弹性体共混材料整体的抗氧化性能。

进一步的，所述其它助剂为光稳定剂、着色剂中的一种或多种，其中光稳定剂选自UV-622光稳定剂、UV-790光稳定剂或UV791光稳定剂；着色剂为色粉或色母粒。

通过采用上述技术方案，UV-622光稳定剂、UV-790光稳定剂或UV791光稳定剂是常用的光稳定剂，加入光稳定剂后能够有效高弹性体共混材料整体的抗光性能，减少弹性体共混材料整体老化现象，有助于延长其使用寿命。加入的色粉或色母粒是常见的着色剂，能够使得弹性体共混材料具有多种多样的颜色，从而提高了其色泽的多样性，以满足现阶段下人们多余弹性共混材料色泽的多样性。

本发明还提供了如下技术方案：一种印刷耐油耐电压绝缘弹性体材料的制备方法，包括以下步骤：

1)按照重量份数组成进行配料；

2)将苯乙烯类弹性体、聚丙烯、聚乙烯、马来酸酐接枝聚合物、填料、抗氧剂、润滑剂以及其它助剂混合，搅拌10-15min，出料；

3)将2)中混合好的物料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，螺杆机的转速为300-600r/min，升温至180-230℃，挤出造粒，得到印刷耐油耐电压绝缘弹性体材料。

通过采用上述技术方案，不仅操作方便，而且还能制得弹性体材料具有易于印刷且耐油耐电压绝缘的特点。

综上所述，本发明具有以下有益效果：本发明通过复配，使得制得的热塑性弹性材料具有易于印刷且耐油耐电压绝缘的特点，同时也保证了工具在使用时的安全性。

具体实施方式

以下结合各实施例对本发明作进一步详细说明。

一、实施例

实施例1：一种印刷耐油耐电压绝缘弹性体材料，按照重量份数的组分计，包括如下组分：苯乙烯类弹性体20份、聚丙烯10份、聚乙烯10份、马来酸酐接枝聚合物8份、填料10份、抗氧剂0.05份、润滑剂0.01份、其它助剂0.1份。

其中，苯乙烯类弹性体为苯乙烯-乙烯-聚丁烯-苯乙烯嵌段共聚物，马来酸酐接枝聚合物为马来酸酐-乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物，润滑剂为硅酮类母粒，抗氧剂为0.025份的抗氧剂1010、0.025份的抗氧剂168，其它助剂为0.02份的UV-622光稳定剂，以及0.08份的色粉，色粉为炭黑。

其制备方法，包括以下步骤：

1)按照重量份数组成进行配料。

2)将苯乙烯类弹性体、聚丙烯、聚乙烯、马来酸酐接枝聚合物、填料、抗氧剂、润滑剂以及其它助剂混合，搅拌10min，出料。

3)将2)中混合好的物料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，螺杆机的转速为300r/min，升温至180℃，挤出造粒，得到印刷耐油耐电压绝缘弹性体材料。

实施例2：一种印刷耐油耐电压绝缘弹性体材料，按照重量份数的组分计，包括如下组分：苯乙烯类弹性体30份、聚丙烯20份、聚乙烯18份、马来酸酐接枝聚合物12份、填料12份、抗氧剂1.2份、润滑剂0.5份、其它助剂5份。

其中，苯乙烯类弹性体为苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物，马来酸酐接枝聚合物为马来酸酐-乙烯-乙酸乙烯酯聚合物，润滑剂为芥酸酰胺，抗氧剂为0.5份的抗氧剂1010、0.7份的抗氧剂168，其它助剂为2份的UV-791光稳定剂，以及3份的色粉，色粉为炭黑。

其制备方法，包括以下步骤：

1)按照重量份数组成进行配料。

2)将苯乙烯类弹性体、聚丙烯、聚乙烯、马来酸酐接枝聚合物、填料、抗氧剂、润滑剂以及其它助剂混合，搅拌12min，出料。

3)将2)中混合好的物料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，螺杆机的转速为400r/min，升温至200℃，挤出造粒，得到印刷耐油耐电压绝缘弹性体材料。

实施例3：一种印刷耐油耐电压绝缘弹性体材料，按照重量份数的组分计，包括如下组分：苯乙烯类弹性体45份、聚丙烯25份、聚乙烯25份、马来酸酐接枝聚合物20份、填料15份、抗氧剂2份、润滑剂1份、其它助剂10份。

其中，苯乙烯类弹性体为苯苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物，马来酸酐接枝聚合物为马来酸酐-聚乙烯，润滑剂为硬脂酸，抗氧剂为0.5份抗氧剂1010、0.5份的抗氧剂168，其它助剂为3份的UV-790光稳定剂，以及7份的色母粒，色母粒为太红粉。

其制备方法，包括以下步骤：

1)按照重量份数组成进行配料。

2)将苯乙烯类弹性体、聚丙烯、聚乙烯、马来酸酐接枝聚合物、填料、抗氧剂、润滑剂以及其它助剂混合，搅拌15min，出料。

3)将2)中混合好的物料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，螺杆机的转速为600r/min，升温至230℃，挤出造粒，得到印刷耐油耐电压绝缘弹性体材料。

实施例4：一种印刷耐油耐电压绝缘弹性体材料，与实施例2的不同之处在于，抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168，其中抗氧剂1010和抗氧剂168的重量比为1:2。

实施例5：一种印刷耐油耐电压绝缘弹性体材料，与实施例1的不同之处在于，抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168，其中抗氧剂1010和抗氧剂168的重量比为1:1.5。

实施例6：一种印刷耐油耐电压绝缘弹性体材料，与实施例1的不同之处在于，抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168，其中抗氧剂1010和抗氧剂168的重量比为1:1.2。

实施例7：一种印刷耐油耐电压绝缘弹性体材料，与实施例1的不同之处在于，马来酸酐聚合物为马来酸酐-茂金属聚乙烯。

实施例8：一种印刷耐油耐电压绝缘弹性体材料，与实施例1的不同之处在于，马来酸酐聚合物为马来酸酐-乙丙橡胶。

实施例9：一种印刷耐油耐电压绝缘弹性体材料，与实施例1的不同之处在于，马来酸酐聚合物为马来酸酐-聚丙烯、马来酸酐-乙丙橡胶，其中马来酸酐-乙丙橡胶与马来酸酐-聚丙烯的重量比为1:1。

实施例10：一种印刷耐油耐电压绝缘弹性体材料，与实施例1的不同之处在于，润滑剂为聚乙烯蜡。

实施例11：一种印刷耐油耐电压绝缘弹性体材料，与实施例1的不同之处在于，润滑剂为硬脂酸。

实施例12：一种印刷耐油耐电压绝缘弹性体材料，与实施例1的不同之处在于，马来酸酐聚合物为马来酸酐-茂金属聚乙烯。

实施例13：一种印刷耐油耐电压绝缘弹性体材料，与实施例1的不同之处在于，马来酸酐聚合物为马来酸酐-乙丙橡胶及马来酸酐-聚丙烯。

实施例14：一种印刷耐油耐电压绝缘弹性体材料，与实施例1的不同之处在于，马来酸酐聚合物为马来酸酐-乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物和马来酸酐-乙烯-乙酸乙烯酯聚合物，上述马来酸酐-乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物、马来酸酐-乙烯-乙酸乙烯酯聚合物的重量比为1:0.5。

二、对比例

对比例1：一种弹性体材料，与实施例1的不同之处在于，聚烯烃树脂仅为20份的聚丙烯。

对比例2：一种弹性体材料，与实施例1的不同之处在于，聚烯烃树脂仅为10份的聚丙烯。

对比例3：一种弹性体材料，与实施例1的不同之处在于，聚烯烃树脂仅为20份的聚乙烯。

对比例4：一种弹性体材料，与实施例1的不同之处在于，抗氧剂仅为抗氧剂1010。

对比例5：一种弹性体材料，与实施例1的不同之处在于，抗氧剂仅为抗氧剂168。

对比例6：一种弹性体材料，与实施例1的不同之处在于，不含有马来酸酐聚合物。

对比例7：一种弹性体材料，与实施例1的不同之处在于，不含有苯乙烯类弹性体。

三、性能检测分析

试验一：易印刷性能测试

试验对象：将实施例1-14制得的印刷耐油耐电压绝缘弹性体材料作为试验样品1-14，将对比例1-5制得的弹性体材料作为对照样品1-5。

试验方法：将试验样品1-14以及对照样品1-5经冷挤压成型机得到10cm*10cm*1cm的矩形板块，共19组，每组10个小样，将上述190块矩形板块经打码印刷机在矩形板块的上下左右四个方向进行打码处理，在常温下干燥放置5分钟、20分钟以及1小时后检测打码印刷完整度的效果。

试验结果：如表1和表2可知，试验样品1-14完整度良好，而比对照样品1-3出现部分没有形成完整的打印图案的现象，由此可知试验样品1-14的易印刷效果比对照样品1-3好。其次，在常温下放置一端时间后，试验样品1-14也没有出现褪色的情况，而对照样品2褪色明显，同时对照样品1和对照样品36-30％的印刷码也出现掉色现象。

表1矩形板块易印刷检测标准

表2试验样品1-14以及对照样品1-5的易印刷性能测试结果

试验二：耐油耐电压

试验对象：将实施例1-14制得的印刷耐油耐电压绝缘弹性体材料作为试验样品1-14，将对比例1-7制得的弹性体材料作为对照样品1-7。

试验方法：将试验样品1-14以及对照样品1-7经冷挤压成型机得到10cm*10cm*1cm的矩形板块，将上述21块矩形板块经GB/T3333电缆纸工频电压击穿试验仪检测结果。

按照UL1581标准的要求将试验样品1-14以及对照样品1-7按照浸没在石油中，测定其额定耐油温度、以及浸油老化情况。

试验结果：如表3可知，试验样品1-14的击穿电压均大于100KV/mm，而对比样品1-7的耐电压性能小于100KV/mm，因此其具有良好的耐电压性能。其次根据对比样品1-7可知，上述对照样品1的性能要比对照样品2-3好，由此可知仅加入聚丙烯后的共混材料的性能优于仅加入聚乙烯的性能。其次，试样样品1-14的性能优于对照样品1-7的，与实施例4-6与对比例4-5相比较，仅加入抗氧剂1010或者抗氧剂168时性能比两者复配的浸油老化效果差。同时，加入抗氧剂1010和抗氧剂168的重量比为1:1.2时其浸油老化最佳。

表3试验样品1-14以及对照样品1-7的耐电压检测结果

具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。