[发明专利]耐温型热塑性弹性体的软管材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种软管材料，更具体地，本发明涉及一种耐温型热塑性弹性体的软管材料及其制备方法。 

背景技术

软PVC水管因使用方便和价廉，在日常生活中和工业生产中都是经常被用到的。但通用的PVC会含有铅盐等重金属、且在高温和燃烧时释放HCL、CL2等有毒气体、PVC在生产加工时腐蚀设备和模具、PVC在冬季气温低时变硬发脆，这些弊端缺陷不符合各国对环保材料的越来越严格诉求，因此PVC水管等制品的使用近年来受到很多限制。 

TPE材料的主要构成是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物，是苯乙烯类的热塑性弹性体，其主要种类是SBS、SEBS，其中SBS的分子链是不饱和结构，SEBS的分子链是氢化的饱和结构，所以SEBS的耐老化性和耐候性远比SBS的优越。TPE材料是国际公认的环保材料，不含重金属，燃烧产物主要是碳、水，不释放有毒气体，生产加工不腐蚀设备和模具，在-50℃是仍然保持弹性和韧性。采用生产PVC制品的设备和模具来生产TPE的制品，多数情况下不需对硬件做更改就可以完成。因此，采用TPE材料来代替PVC是比较理想的选择，在国内外已成趋势，用TPE取代PVC来生产软水管是比较理想的选择。另外，在所有的热塑性弹性体材料中，SEBS的价格相对较低，且耐老化性和常温下的力学性能等综合性能良好，所以性价比最好。 

TPE热塑性弹性体材料是以聚苯乙烯相畴为交联点的物理交联结构，在常温下，这种材料具有象硫化橡胶的良好物理性能，但在高温时聚苯乙烯相畴受热软化，交联网络强度下降，使产品的使用受到严重限制。TPE软管用作冷水管时是比较良好的，但用作热水管时尤其水温超过80℃时，水管容易软化变形、泄漏、甚至破裂。这是因为超过80℃温度达到交联点聚苯乙烯相畴的玻璃化温度，交联结构受到破坏，水管的强度急剧下降所致。因此，TPE材料用作热水管用途时受 到了限制。 

减少水管受热容易软化变形、泄漏、破裂的方法： 

1.采用硫化橡胶的材料生产软管，但这种软管生产工艺繁琐，效率不高，而且使用的生产设备和工艺跟生产PVC水管的不一样。 

2.采用通过动态硫化的EPDM+PP的TPV材料生产软管，可以减少水管泄漏和破裂，但材料成本比较高。 

3.采用高分子量的SEBS材料生产软管，对减少泄漏有一定效果，但耐热水性不能长期稳定，也不够理想。

以上几种方法存在工艺复杂、成本过高、效果不稳定等缺点。 

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的旨在提出了一种耐温型热塑性弹性体的软管材料及其制备方法。 

本发明的技术方案如下： 

一种耐温型热塑性弹性体的软管材料，其由如下重量百分比计的组分制成：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物25-45％；动态硫化母粒20-40％；增塑剂20-40％；填充材料15-25％；其中所述动态硫化母粒由如下重量百分比计的组分制成：聚烯烃弹性体35-50％；橡胶材料15-30％；热塑性树脂25-45％；交联剂1-4％；助交联剂0.2-0.6％。 

优选地，按重量百分比计，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物为30-40％。 

优选地，按重量百分比计，所述动态硫化母粒为25-35％。 

优选地，按重量百分比计，所述填充材料为15-25％。 

优选地，按重量百分比计，所述聚烯烃弹性体为40-45％，橡胶材料为20-25％，热塑性树脂为30-40％，交联剂为2-3％，助交联剂为0.3-0.5％。 

本发明另一方面，所述增塑剂为橡胶油类，所述填充材料为碳酸钙，所述聚烯烃弹性体为乙烯-辛烯共聚物，所述橡胶材料为三元乙丙橡胶，所述交联剂为有机过氧化物。 

本发明的另一实施方式，所述的用于耐温型热塑性弹性体的软管材料的制备方法： 

第一步，将所述聚烯烃弹性体、橡胶材料和热塑性树脂按比例全部加入低速搅拌机中，常温常压下搅拌，搅拌转速40-60r/min，搅拌10-15min均匀即可； 

第二步，将所述第一步中搅拌均匀的混合材料加入双螺杆挤出机中，进行物理共混挤出造粒；螺杆为强剪切组合，加料口温度为100℃，其余依次为第二段190℃、第三段220℃、第四段到第七段均为230℃、第八段220℃、第九段210℃、第十段200℃、第十一段200℃、机头190℃，螺杆转速为350r/min，所得共混材料1；