一种热塑性弹性体及其制备方法、应用和口罩耳带 |
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申请号 | CN202011563158.1 | 申请日 | 2020-12-25 | 公开(公告)号 | CN112724582B | 公开(公告)日 | 2022-10-11 |
申请人 | 上海鑫亘环保科技有限公司; | 发明人 | 王晓松; 韩桂泉; | ||||
摘要 | 本 发明 公开了一种热塑性弹性体及其制备方法、应用和口罩 耳 带。该热塑性弹性体的原料组合物包括80‑100份SEBS、5‑15份PP、5‑15份SBS和1‑8份玻璃微珠。本发明的挤出加工方法方便、快捷,有利于大规模连续化生产。本发明制备得到的热塑性弹性体具有与PP 无纺布 焊接 牢固、材料轻便、制作成本低、手感柔软、强度好、弹性和回弹性好的优点。 | ||||||
权利要求 | 1.一种用于口罩耳带的热塑性弹性体原料组合物,其由如下重量份数的各组分组成: |
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说明书全文 | 一种热塑性弹性体及其制备方法、应用和口罩耳带技术领域[0001] 本发明具体涉及一种热塑性弹性体及其制备方法、应用和口罩耳带。 背景技术[0002] 现代人对环境及健康的要求越来越高,口罩的使用越来越频繁,N95口罩作为口罩中过滤效果很好的一类广受欢迎。口罩耳带将口罩与使用者进行固定,使口罩贴附使用者脸鼻部。N95口罩原料为PP无纺布,而目前市面上大部分N95口罩耳带都是采用的涤纶/氨纶/锦纶和TPV材料。涤纶/氨纶/锦纶由于极性与PP无纺布相差较大,焊接的时候牢度较差。TPV则是单价较高,手感偏硬且不可回收利用。 [0003] 因此本领域技术人员亟需研发一种与PP无纺布焊接牢固且回弹性好、手感柔软的热塑性弹性体,该热塑性弹性体可用于制备口罩耳带。 发明内容[0004] 本发明所解决的技术问题在于克服现有口罩耳带材料与PP无纺布焊接牢度较差、手感偏硬和束缚力过强等缺陷,从而提供一种热塑性弹性体及其制备方法、应用和口罩耳带。本发明的热塑性弹性体制得的口罩耳带具有与PP无纺布焊接牢固且回弹性好、手感柔软等特点。 [0005] 为实现上述目的,本发明采用如下技术方案: [0006] 一种热塑性弹性体原料组合物,其包括如下重量份数的各组分:80‑100份SEBS、5‑15份PP、5‑15份SBS和1‑8份玻璃微珠。 [0007] 本发明中,所述SEBS可为本领域常规的苯乙烯‑乙烯‑丁烯‑苯乙烯嵌段共聚物,较佳地为线性SEBS。 [0008] 所述SEBS中苯乙烯片段含量较佳地为15‑20%,更佳地为19%。 [0009] 所述SEBS的分子量较佳地为10‑20万。 [0010] 所述SEBS的硬度较佳地为50‑55邵氏A,更佳地为52邵氏A。 [0011] 所述SEBS的重量份数较佳地为90‑100份。 [0012] 本发明中,所述PP可为本领域常规的聚丙烯均聚物。 [0013] 所述PP的分子量较佳地为8‑15万。 [0014] 所述PP的硬度较佳地为洛氏硬度87‑93度,更佳地为洛氏硬度90度。 [0015] 所述PP的重量份数较佳地为5‑10份。 [0016] 本发明中,所述SBS可为本领域常规的苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物,较佳地为线性SBS。 [0017] 所述SBS中苯乙烯含量较佳地为27‑33%,更佳地为30%。 [0018] 所述SBS的分子量较佳地为15‑20万。 [0019] 所述SBS的硬度较佳地为65‑70邵氏A,更佳地为70邵氏A。 [0020] 所述SBS的重量份数较佳地为5‑10份。 [0021] 本发明中,所述玻璃微珠可为本领域常规。 [0022] 所述玻璃微珠的尺寸较佳地为600‑800目。 [0023] 所述玻璃微珠的重量份数较佳地为1‑5份。 [0024] 较佳地,所述热塑性弹性体原料组合物由如下重量份数的各组分组成:80‑100份SEBS、5‑15份PP、5‑15份SBS和1‑8份玻璃微珠。 [0025] 较佳地,所述热塑性弹性体原料组合物,包括如下重量份数的各组分:90‑100份SEBS、5‑10份PP、5‑10份SBS和1‑5份玻璃微珠;更佳地,所述热塑性弹性体原料组合物由如下重量份数的各组分组成:90‑100份SEBS、5‑10份PP、5‑10份SBS和1‑5份玻璃微珠。 [0026] 在本发明一优选实施方式中,所述热塑性弹性体原料组合物中,包括如下重量份数的各组分:90份SEBS,10份PP,10份SBS和1份玻璃微珠。更佳地,所述热塑性弹性体原料组合物由如下重量份数的各组分组成:90份SEBS、10份PP、10份SBS和1份玻璃微珠。 [0027] 本发明中,所述重量份数均是基于干燥的各组分称量所得。 [0028] 本发明还提供一种热塑性弹性体的制备方法,其包括如下步骤:将所述热塑性弹性体原料组合物的各组分混合后挤出,即可。 [0029] 本发明中,所述热塑性弹性体的形状根据实际需要确定即可,一般通过在挤出过程中相应地选择合适的挤出模具来实现,所述热塑性弹性体的形状较佳地为片状或线状。 [0030] 本发明中,较佳地,所述混合之前还包括干燥的步骤。 [0031] 较佳地,所述混合之前将SEBS、PP和SBS干燥。 [0032] 所述干燥一般使用干燥除湿机实现。 [0033] 所述干燥的温度一般为100‑105℃,所述干燥的时间一般为3‑4小时。 [0034] 本发明中,所述混合的方式可为本领域常规,较佳地为搅拌。 [0035] 所述搅拌的速度较佳地为200‑500rmb/min,所述搅拌的时间较佳地为5‑10分钟。 [0037] 较佳地,所述挤出的温度控制程序为:一区温度为180‑190℃,二区温度为190‑200℃,三区温度为200‑210℃,法兰区温度为200‑220℃,模头温度为190‑200℃,冷却水温度为30‑40℃。 [0038] 较佳地,所述挤出的螺杆转速为40‑45rmb/min。 [0039] 所述冷却水较佳地为循环自来水,所述冷却水的水量完全浸泡挤出物。 [0040] 本发明中,较佳地,所述挤出后还包括收卷和放卷定型的步骤。 [0041] 其中,所述收卷的速度较佳地与所述螺杆转速同步。 [0042] 所述放卷定型的一般操作为将收卷的材料放置一段时间以释放应力并结晶定型,所述放卷定型的时间较佳地为12‑24h。 [0043] 在本发明一优选实施方式中,所述热塑性弹性体的制备方法包括下述步骤: [0044] (1)将SEBS、PP和SBS置于干燥除湿机中干燥,所述干燥的温度为105℃,所述干燥的时间为4小时; [0045] (2)按照前述重量份数,将玻璃微珠与步骤(1)中已干燥的三种组分搅拌混合,所述搅拌的速度为500rmb/min,所述搅拌的时间为5分钟; [0046] (3)设置挤出的温度控制程序为:一区温度为180℃,二区温度为190℃,三区温度为200℃,法兰区温度为200℃,模头温度为190℃,冷却水的温度为40℃;设置螺杆转速为45rmb/min,收卷速度与所述螺杆转速同步;其中,冷却水的水量完全浸泡挤出物; [0047] (4)放卷定型24小时,即得。 [0048] 本发明还提供一种热塑性弹性体,其按照如上所述热塑性弹性体的制备方法制备得到。 [0049] 本发明还提供一种如上所述热塑性弹性体在口罩耳带中的应用。 [0050] 本发明还提供一种口罩耳带,其采用如上所述热塑性弹性体原料组合物制备得到。 [0051] 所述口罩耳带的制备方法如前所述,只需要在挤出过程中相应地选择合适的挤出模具来实现适合所述口罩耳带的形状即可。 [0052] 在符合本领域常识的基础上,上述各优选条件,可任意组合,即得本发明各较佳实例。 [0053] 本发明所用试剂和原料均市售可得。 [0054] 本发明的积极进步效果在于: [0055] 1.本发明制得的热塑性弹性体与PP无纺布焊接牢固,焊接牢度为15N,持续12S以上; [0056] 2.本发明制得的热塑性弹性体材料轻便,制作成本低;手感柔软,硬度为55‑65邵氏A;强度和弹性好,300%拉伸模量为2‑5MPa,断裂伸长率为800‑1000%; [0057] 3.本发明制得的热塑性弹性体回弹性好,100%回弹<5%,4小时后还有较好的回弹性,4小时泄力值>6.5N; [0058] 4.本发明采用的挤出加工方法方便、快捷,尤其是使用低能耗、易操作的单螺杆挤出机,有利于大规模连续化生产。 [0060] 图1为本发明实施例1中口罩耳带制备工艺的步骤图。 具体实施方式[0062] 本发明中所使用的线性SEBS的厂家型号为科腾G1643VS,PP的厂家型号为中石化T30S,线性SBS的厂家型号为中石化YH‑792E,玻璃微珠的厂家型号为3MIM30K。 [0063] 实施例1 [0064] 热塑性弹性体(口罩耳带)的制备: [0065] (1)将52邵氏A的线性SEBS、洛氏硬度90度的PP和70邵氏A的线性SBS置于干燥除湿机中干燥,干燥温度设定为105℃,干燥时间为4小时,称量90份线性SEBS、10份PP和10份线性SBS; [0066] (2)将1份600目玻璃微珠与步骤(1)中已干燥好的三种组分倒入搅拌机高速搅拌,搅拌速度为500rmb/min,搅拌时间为5分钟; [0067] (3)单螺杆挤出机的参数设置为:一区温度180℃,二区温度190℃,三区温度200℃,法兰区温度200℃,模头温度190℃,冷却水温度40℃,冷却水完全浸泡挤出物,螺杆转速为45rmb/min,收卷速度与所述螺杆转速同步;该单螺杆挤出机的挤出模具使得挤出物为线状,适合作为口罩耳带; [0068] (4)将收卷后的热塑性弹性体再用放卷机放到纸箱中,释放应力并结晶定型24小时,即得口罩耳带;将定型好的口罩耳带重新收卷好并包装。 [0069] 效果实施例 [0070] 实施例1中热塑性弹性体(口罩耳带)按照如下标准测试:①GB 2626标准测试口罩耳带与PP口罩的焊接牢度;②ISO 2781标准测试口罩耳带的密度;③ASTM D2240标准测试口罩耳带的硬度;④ISO 527标准测试口罩耳带的拉伸强度、300%拉伸模量和断裂伸长率;⑤ISO 2285标准测试口罩耳带的回弹性;⑥测试口罩耳带拉伸4小时后的回弹力。具体测试结果见表1。 [0071] 表1实施例1的测试结果 [0072] [0073] 其中,焊接牢度的评判标准为GB2626‑2006/5.6.2条款要求的15N持续10秒,本发3 明可达到12s,与PP口罩的焊接牢度更好;传统TPU耳带的密度为1.2g/cm,本发明的口罩耳 3 带仅为0.95g/cm ,重量减轻且有成本的下降;传统TPU耳带的硬度为70‑75A,本发明的口罩耳带为60A,硬度方面有较大下降,手感更加柔软。 [0074] 对比例1 [0075] 热塑性弹性体的制备: [0076] (1)将52邵氏A的线性SEBS、洛氏硬度90度的PP和70邵氏A的线性SBS置于干燥除湿机中干燥,干燥温度设定为105℃,干燥时间为4小时,称量85份线性SEBS、5份PP和5份线性SBS; [0077] (2)将5份600目玻璃微珠与步骤(1)中已干燥好的三种组分倒入搅拌机高速搅拌,速度为500rmb/min,搅拌时间为5分钟; [0078] 其余步骤和条件同实施例1。 [0079] 对比例1得到的热塑性弹性体硬度偏大,回弹性能差。 [0080] 对比例2 [0081] 热塑性弹性体的制备: [0082] (1)将52邵氏A的线性SEBS、洛氏硬度90度的PP和70邵氏A的线性SBS置于干燥除湿机中干燥,干燥温度设定为105℃,干燥时间为4小时,称量90份线性SEBS、15份PP和5份线性SBS; [0083] 其余步骤和条件同实施例1。 [0084] 对比例2得到的热塑性弹性体硬度偏大,手感不够柔软。 [0085] 对比例3 [0086] 热塑性弹性体的制备: [0087] (1)将52邵氏A的线性SEBS、洛氏硬度90度的PP和70邵氏A的线性SBS置于干燥除湿机中干燥,干燥温度设定为105℃,干燥时间为4小时,称量90份线性SEBS、10份PP和10份线性SBS; [0088] (2)将1份硬脂酸锌与步骤(1)中已干燥好的三种组分倒入搅拌机高速搅拌,速度为500rmb/min,搅拌时间为5分钟; [0089] 其余步骤和条件同实施例1。 |