阅读说明：本技术 一种阻燃耐油污的tpe纱线的生产方法 (Production method of flame-retardant and oil-stain-resistant TPE (thermoplastic elastomer) yarn ) 是由 张斌良 龚明 于 2019-10-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种阻燃耐油污的TPE纱线的生产方法,属于高分子弹性体材料加工技术领域。本发明创新地使用了化学反应接枝改性的方法,直接对生产原料进行调整,使得生产出来的TPE纱线具有表面光滑、防水、防油、无毒的性能。(The invention discloses a production method of flame-retardant and oil-stain-resistant TPE (thermoplastic elastomer) yarns, belonging to the technical field of processing of high-molecular elastomer materials. The invention innovatively uses a chemical reaction grafting modification method, and directly adjusts the production raw materials, so that the produced TPE yarn has the properties of smooth surface, water resistance, oil resistance and no toxicity.)

一种阻燃耐油污的TPE纱线的生产方法

技术领域

本发明属于高分子弹性体材料加工技术领域，具体涉及一种阻燃耐油污的TPE纱线的生产方法。

背景技术

TPE网布主要采用包覆有TPE材料(热塑性弹性体)的纱线编织而成，纱线芯体采用高强度的涤纶工业长丝，皮层包覆有耐老化、抗紫外线辐射的材料，涤纶长丝引伸包覆，经拉丝冷却形成表面光滑、防水、防油、无毒、凉爽感的复合线。普通TPE虽然解决了无卤素问题，但是阻燃和耐油污能力下降很多。

现有的技术中，制备TPE纱线时，通过提高聚丙烯含量从而提高产品表面光滑度，保证阻燃和耐油污性能，但是由于结晶度高了，产品挤出速度变慢，生产效率变低。为了解决这个问题，有人通过加入外润滑剂的方法改善挤出速度，但是该方法存在明显弊端，由于外润滑剂容易析出，生产时间长了会影响纱线的外观。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阻燃耐油污的TPE纱线的制备方法。

本发明的技术方案是：一种阻燃耐油污的TPE纱线的生产方法，包括以下步骤：1)、配料、配色：将以下重量份的成分加入搅拌机中进行充分混合，混合均匀后得到母料：

SEBS 10-20份，

聚丙烯PP 40-60份，

TPU 10-20份，

TPU相容剂 5-10份，

石蜡基(直链) 10—20份，

阻燃剂 30-40份；

2)、挤出、制丝：将上述混合均匀后得到的母料加入到挤出机的挤压系统塑化成均匀的熔化体，并通过挤出机的螺杆连续的挤出机头挤出，然后经过冷却水槽降温后，形成TPE纱线；

其中：步骤1)中所述TPU相容剂为马来酸酐(MAH)接枝的弹性体，该弹性体是由共混重量比例为1:1～1:3的POP与EVM橡胶共混物制成，所述阻燃剂为次磷酸铝。

进一步的，TPU相容剂的的生产方法，包括以下步骤：

1)、先将原料配方按重量份配比称取完成后，再将所述POP与EVM橡胶在70～90℃条件下进行烘干预处理，烘干时间2～5小时；

2)、将烘干预处理的POP与EVM橡胶加入高速混合机中混合均匀，高速混合机桨叶转速50～200rpm(转/每分钟)，混合温度在50～60℃，以确保POP可以均匀分布在EVM橡胶上；

3)、将高速混合机转速降低到30～50rpm(转/每分钟)后加入用丁酮溶解的交联剂，混合均匀得混合物料；

4)、将所述混合物料经双螺杆挤出机造粒得到一种TPU相容剂，其中，双螺杆挤出机的输送段工艺温度为120℃～160℃，熔融剪切段工艺温度为160℃～180℃，压缩混炼段工艺温度为160℃～200℃，计量均化段工艺温度为170℃～190℃，螺杆长径比为40～48:1，螺杆转速100～200rpm(转/每分钟)。

进一步的，TPU相容剂的的生产方法步骤1)中的烘干预处理时间为2～4小时；步骤2)中的混合时间为2～5分钟，步骤3)中的混合时间为1～2分钟。

进一步的，所述POP与EVM橡胶共混物的重量比为1:2。

进一步的，步骤1)中各成分的重量份为：SEBS 15份，聚丙烯PP 60份，TPU 20份，TPU相容剂5份，石蜡基白油20份，阻燃剂35份。

本发明的有益效果：

本发明中采用SEBS为原料制作TPE纱线，SEBS为TPE弹塑性弹性体的一种，其状态为白色粉末状，但是由于其通常粘度较高，因此比较难于直接加工成型，本发明通过添加TPU树脂从而增加了TPE纱线的耐油性，同时加入自制的TPU相容剂增加TPU树脂与SEBS及其他组分的相容性，解决由于结晶度过高带来的表面光滑度低问题和挤出速度慢的问题。并且，本发明中由于加入TPU树脂，增加了阻燃成炭基团，有效的提高了TPE纱线的阻燃性能。

具体实施方式

下面通过非限制性实施例，进一步阐述本发明，理解本发明。

本发明为一种阻燃耐油污的TPE纱线的生产方法，包括以下步骤：

1)、配料、配色：将以下重量份的成分加入搅拌机中进行充分混合，混合均匀后得到母料：

SEBS 10-20份，

聚丙烯PP 40-60份，

TPU 10-20份，

TPU相容剂 5-10份，

石蜡基(直链) 10-20份，

阻燃剂 30-40份；

2)、挤出、制丝：将上述混合均匀后得到的母料加入到挤出机的挤压系统塑化成均匀的熔化体，并通过挤出机的螺杆连续的挤出机头挤出，然后经过冷却水槽降温后，形成TPE纱线；

其中：所述阻燃剂为次磷酸铝，作为阻燃剂还有很多可以选择，无机次磷酸铝、有机次膦酸铝、多聚磷酸铵、聚磷酸哌嗪等，有机的经实践检验长期耐水都有缺陷，所以本发明只用无机次磷酸铝；

步骤1)中所述TPU相容剂为马来酸酐(MAH)接枝的弹性体，该弹性体是由共混重量比例为1:1～1:3的POP与EVM橡胶共混物制成，该TPU相容剂的的生产方法，包括以下步骤：

1)、先将原料配方按重量份配比称取完成后，再将所述POP与EVM橡胶在70～90℃条件下进行烘干预处理，烘干时间2～5小时；

2)、将烘干预处理的POP与EVM橡胶加入高速混合机中混合均匀，高速混合机桨叶转速50～200rpm(转/每分钟)，混合时间为2～5分钟，混合温度在50～60℃，以确保POP可以均匀分布在EVM橡胶上；

3)、将高速混合机转速降低到30～50rpm(转/每分钟)后加入用丁酮溶解的交联剂，混合时间为1～2分钟，混合均匀得混合物料；

4)、将所述混合物料经双螺杆挤出机造粒得到一种TPU相容剂，其中，双螺杆挤出机的输送段工艺温度为120℃～160℃，熔融剪切段工艺温度为160℃～180℃，压缩混炼段工艺温度为160℃～200℃，计量均化段工艺温度为170℃～190℃，螺杆长径比为40～48:1，螺杆转速100～200rpm(转/每分钟)。

其中，POP为聚烯烃弹性体POP，聚烯烃塑性体POP是陶氏化学公司采用INSITE技术生产的产品之一，可以给不同组分之间提供良好的粘合强度，本发明也利用了POP的低结晶性，以降低对水分子的表面吸附能力；

下面结合实施例对本发明进一步说明。

实施例1～5的化学组分见表1，螺杆各区对应温度见表2。

实施例1-5中所采用的TPU相容剂为POP与EVM橡胶共混物的重量比为1:2按照以下方法制得：

1)先将原料配方按重量份配比称取完成后，再将所述POP与EVM橡胶在70～90℃条件下进行烘干预处理，烘干时间3小时；

2)、将烘干预处理的POP与EVM橡胶加入高速混合机中混合均匀，混合时间为3分钟，高速混合机桨叶转速200rpm(转/每分钟)，混合温度在50～60℃，以确保POP可以均匀分布在EVM橡胶上；

3)、将高速混合机转速降低到30～50rpm(转/每分钟)后加入用丁酮溶解的交联剂，混合时间为2分钟，混合均匀得混合物料；

4)、将所述混合物料经双螺杆挤出机造粒得到一种TPU相容剂，其中，双螺杆挤出机的输送段工艺温度为120℃～160℃，熔融剪切段工艺温度为160℃～180℃，压缩混炼段工艺温度为160℃～200℃，计量均化段工艺温度为170℃～190℃，螺杆长径比为40～48:1，螺杆转速100～200rpm(转/每分钟)

表1、各实施例提供的化学成分及质量百分比

表2、各实施例螺杆各区对应温度

实施例1：

本实施例中的TPE纱线是通过以下是生产方法制备而成，包括以下步骤：1)、配料、配色：将以下重量份的成分加入搅拌机中进行充分混合，混合均匀后得到母料：

SEBS 10份，

聚丙烯PP 50份，

TPU 30份，

TPU相容剂 10份，

石蜡基(直链) 15份，

阻燃剂 30份；

2)、挤出、制丝：将上述混合均匀后得到的母料加入到挤出机的挤压系统塑化成均匀的熔化体，并通过挤出机的螺杆连续的挤出机头挤出，然后经过冷却水槽降温后，形成TPE纱线；

其中，螺杆各区温度设置为：一区150℃，二区165℃，三区180℃，四区190℃，五区200℃，六区200℃，七区210℃，八区200℃，九区195℃，十区190℃，机头180℃。螺杆转速250rpm(转/每分钟)。其中，一区～二区为物料输送段，三区～五区为熔融剪切段，六区～九区为压缩混炼段，十区～十一区为均化计量段。螺杆长径比为44:1。

实施例2：

本实施例中的TPE纱线是通过以下是生产方法制备而成，包括以下步骤：1)、配料、配色：将以下重量份的成分加入搅拌机中进行充分混合，混合均匀后得到母料：

SEBS 10份，

聚丙烯PP 70份，

TPU 15份，

TPU相容剂 5份，

石蜡基(直链) 20份，

阻燃剂 35份；

2)、挤出、制丝：将上述混合均匀后得到的母料加入到挤出机的挤压系统塑化成均匀的熔化体，并通过挤出机的螺杆连续的挤出机头挤出，然后经过冷却水槽降温后，形成TPE纱线；

其中，螺杆各区温度设置为：一区155℃，二区170℃，三区180℃，四区185℃，五区195℃，六区195℃，七区205℃，八区200℃，九区190℃，十区185℃，十一区180℃，机头180℃。螺杆转速350rpm(转/每分钟)。其中，一区～二区为物料输送段，三区～五区为熔融剪切段，六区～九区为压缩混炼段，十区～十一区为均化计量段。螺杆长径比为48:1。

实施例3：

本实施例中的TPE纱线是通过以下是生产方法制备而成，包括以下步骤：1)、配料、配色：将以下重量份的成分加入搅拌机中进行充分混合，混合均匀后得到母料：

SEBS 15份，

聚丙烯PP 60份，

TPU 20份，

TPU相容剂 5份，

石蜡基(直链) 20份，

阻燃剂 35份；

2)、挤出、制丝：将上述混合均匀后得到的母料加入到挤出机的挤压系统塑化成均匀的熔化体，并通过挤出机的螺杆连续的挤出机头挤出，然后经过冷却水槽降温后，形成TPE纱线；

其中，螺杆各区温度设置为：一区160℃，二区175℃，三区185℃，四区190℃，五区200℃，六区200℃，七区210℃，八区200℃，九区190℃，十区185℃，十一区175℃，机头180℃。螺杆转速350rpm(转/每分钟)。其中，一区～二区为物料输送段，三区～五区为熔融剪切段，六区～九区为压缩混炼段，十区～十一区为均化计量段。螺杆长径比为48:1。

实施例4：

本实施例中的TPE纱线是通过以下是生产方法制备而成，包括以下步骤：1)、配料、配色：将以下重量份的成分加入搅拌机中进行充分混合，混合均匀后得到母料：

SEBS 15份，

聚丙烯PP 60份，

TPU 15份，

TPU相容剂 10份，

石蜡基(直链) 30份，

阻燃剂 40份；

2)、挤出、制丝：将上述混合均匀后得到的母料加入到挤出机的挤压系统塑化成均匀的熔化体，并通过挤出机的螺杆连续的挤出机头挤出，然后经过冷却水槽降温后，形成TPE纱线。

其中，螺杆各区温度设置为：一区160℃，二区180℃，三区190℃，四区190℃，五区195℃，六区195℃，七区205℃，八区200℃，九区190℃，十区180℃，十一区180℃，机头175℃。螺杆转速4000rpm(转/每分钟)。其中，一区～二区为物料输送段，三区～五区为熔融剪切段，六区～九区为压缩混炼段，十区～十一区为均化计量段。螺杆长径比为48:1。

实施例5：

本实施例中的TPE纱线是通过以下是生产方法制备而成，包括以下步骤：1)、配料、配色：将以下重量份的成分加入搅拌机中进行充分混合，混合均匀后得到母料：

SEBS 20份，

聚丙烯PP 50份，

TPU 20份，

TPU相容剂 10份，

石蜡基(直链) 30份，

阻燃剂 40份；

2)、挤出、制丝：将上述混合均匀后得到的母料加入到挤出机的挤压系统塑化成均匀的熔化体，并通过挤出机的螺杆连续的挤出机头挤出，然后经过冷却水槽降温后，形成TPE纱线；

其中，螺杆各区温度设置为：一区155℃，二区170℃，三区180℃，四区190℃，五区200℃，六区200℃，七区210℃，八区200℃，九区190℃，十区180℃，十一区185℃，机头180℃。螺杆转速4000rpm(转/每分钟)。其中，一区～二区为物料输送段，三区～五区为熔融剪切段，六区～九区为压缩混炼段，十区～十一区为均化计量段。螺杆长径比为48:1。

对制得的5个TPE纱线进行观察，表面光滑，并对其进行性能测试，测定结果如下：

表3、各实施例性能测试结果

由以上测试结果可知，通过本发明提供的生产方法生产出的TPE纱线耐热水、耐高温、阻燃性能均能通过各项测试标准。

以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。