【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料，更具体的说是涉及一种低线性膨胀系数弹性体材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、弹性体通常是使用温度下模量较低、在一定范围内进行大的变形后能够恢复原形的聚合物材料，可分为热固性和热塑性两大类。其中热固性弹性体就是习惯上称呼的橡胶；热塑性的弹性体即为常说的热塑性弹性体，简称tpe。
2、依据标准《bs en iso 18064-2005热塑弹性体命名和缩略语》，热塑性弹性体根据其组成的不同可以分为苯乙烯类弹性体(tps)、聚烯烃类弹性体(tpo)、聚酯类弹性体(tpc-et)、聚酰胺类弹性体(tpae)、聚氨酯类弹性体(tpu)、动态交联型弹性体(tpv)和其他类型弹性体(tpz)。每一种还可以根据具体的单体或成分组成细分出更多细分类别。
3、不管哪一类热塑性弹性体，都是有具有弹性体的橡胶相和起到交联点的塑料相(或离子键)组成，在微观结构上，这两个部分形成为相分离同时两相之间又有化学键进行连接。比如苯乙烯类弹性体(tps)中的sebs热塑性弹性体，是一种苯乙烯(s)-氢化乙烯丁二烯(eb)-苯乙烯(s)三嵌段共聚物，其中多个分子的苯乙烯嵌段组成塑料相起物理交联点的作用，多个分子氢化乙烯丁二烯嵌段组成橡胶相，整体来说，橡胶相占绝大部分的体积分数，而每一个起物理交联点作用塑料相直径尺寸约200a左右，像海岛一样分布在看起来连续的橡胶相中。
4、聚烯烃类弹性体(tpo)、聚酯类弹性体(tpc-et)、聚酰胺类弹性体(tpae)则是由结晶段形成塑料相，非晶嵌段形成橡胶相；聚氨酯
5、正因为热塑性弹性体具有上述的结构特征，它在使用温度下具有橡胶的触感而又可以像塑料一样通过加热熔融后使用常见的注塑、挤出、吹塑等工艺进行加工，且可以反复进行。因此，热塑性弹性体在各行各业得到了广泛的应用。
6、从高分子物理的基本原理来讲，弹性体是指使用温度下聚集态结构处于高弹态的聚合物材料(聚集态分为玻璃态、高弹态、粘流态)，且弹性体聚合物在使用温度下高弹特性表现非常显著，具体来说就是弹性体聚合在高弹态下具有很大的自由体积，分子链链段的活动空间范围很大，从宏观上表现除了具有柔软、回弹性好的特点外，还具有比一般塑料更大线性膨胀系数。
7、线性膨胀系数表征的是成型品的初始尺寸于温度升高1℃时的热膨胀所产生的变位量的比率。线性膨胀系数可以通过tma曲线(位移量)计算而得，tma(热力学分析)是在稳定的压缩负荷下(恒定负荷)，通过改变试验片的温度测得。一般来说，线性膨胀系数是指在某一温度范围内得平均线性膨胀系数。
8、通常塑料的线性膨胀系数在20μm/(m·℃)～120μm/(m·℃)的范围。比如peek树脂的线性膨胀系数为43μm/(m·℃)，psu树脂的线性膨胀系数为56μm/(m·℃)，pes树脂的线性膨胀系数为56μm/(m·℃)，pc树脂的线性膨胀系数为65μm/(m·℃)，hips树脂的线性膨胀系数为72μm/(m·℃)，pa6树脂的线性膨胀系数为80μm/(m·℃)，abs树脂的线性膨胀系数为86μm/(m·℃)，pps树脂在低于玻璃化转变温度前的线性膨胀系数为50μm/(m·℃)，pps树脂在高于玻璃化转变温度前的线性膨胀系数为110μm/(m·℃)，pa66树脂的线性膨胀系数为95μm/(m·℃)，pp树脂的线性膨胀系数80μm/(m·℃)～120μm/(m·℃)的范围。金属的线性膨胀系数在7μm/(m·℃)～20μm/(m·℃)的范围，非金属无机材料的线性膨胀系数则更小在1μm/(m·℃)～10μm/(m·℃)的范围。可见塑料的线性膨胀系数比金属和无机非金属材料高出一个多数量级。
9、作为对比，上述阐述了常规塑料和金属、无机非金属材料的线性膨胀系数，而弹性体因为其使用温度下处于高弹态其线性膨胀系数则要比这些材料都还要高。比如30d的tpae的线性膨胀系数为160μm/(m·℃)，30d的tpe-ct的的线性膨胀系数为190μm/(m·℃)，而sebs和tpo等因为其线性膨胀系数更大且测量数据的方差较大，一般生产此类产品的公司鲜有公开它们的线性膨胀系数，本专利技术对部分sebs和tpo规格测试的线性膨胀系数数据为190μm/(m·℃)～260μm/(m·℃)。
10、虽然热塑性弹性体的线性膨胀系数比常规材料大很多，但并不影响它的广泛应用，因为目前绝大多数的应用对线性膨胀系数大小要求并不严格或者对应用产生不良影响。比如用作电动工具的手把时，因为其是套在包或者包覆在硬质塑料或者金属上面，其有足够的空间让其膨胀或者即使产生一定膨胀也不会引起脱落或者大尺寸形变的不良现象。
11、但是，当热塑性弹性体材料用于大面积大尺寸的制件时，尤其是这制件是由纯的热塑性弹性体材料制备的，没有与硬质塑料或者金属或者其它硬质低线性膨胀系数材料配合使用对其产生约束作用的时候，热塑性弹性体的大线性膨胀系数特性就会产生不良后果。比如用作30寸以上的电视机中框的压条时，如果不预设有足够的热塑性弹性体压条的尺寸变动空隙，则在使用过程中会起拱甚至会脱落或者把外框材料顶裂；又比如用作弹性地板大面积铺装时，随着温度的大幅度变化，其也会膨胀导致弹性地板明显翘曲甚至严重起拱导致无法使用。可见，开发出低线性膨胀系数的热塑性弹性体材料是对拓展弹性体的应用很有价值和实际意义。
12、对现有的商业化产品信息和专利、研究文献调研发现，目前关于低线性膨胀系数的热塑性弹性体材料的专利和研究文献很少。
13、仅有的专利如cn112759885a报道了一种低线性膨胀的无卤阻燃tpv材料，所述tpv材料包括如下按重量份计算的组分：sebs 15～35份；三元乙丙橡胶15～35份；均聚/共聚聚丙烯5～15份；无规共聚聚丙烯5～15份；白油10～20份；复合阻燃剂15～30份；交联剂1～2份；所述sebs在23℃下10wt％甲苯溶液粘度为800～1700cp。使得tpv材料不仅具有无卤阻燃而且还具有低线性膨胀系数，能够实现无卤v-0阻燃，线性膨胀系数最大为8.0μm/(m·℃)，能够应用于对尺寸稳定性要求高的家电设备中。
14、针对常规塑料的低线性膨胀系数技术研究中，则可以检索到数量不多的专利。
15、如cn115260781a报道了一种低线性膨胀系数聚乙烯木塑复合材料及其制备方法，包括如下原料：聚乙烯、改性木粉、功能化介孔聚合物微球、聚烯烃接枝马来酸酐、poe、加工助剂，功能化介孔聚合物微球为表面修饰有功能基团氨基或羟基的介孔聚合物微球，改性木粉由改性剂对木粉改性制得，改性剂选自氨基硅烷偶联剂、环氧基硅烷偶联剂中的一种或两种的组合，由此专利技术所述聚乙烯木塑复合材料制备得到的木塑板材线性膨胀系数低，同时抗冲击强度性能好。
<本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种低线性膨胀系数弹性体材料，其特征在于，按质量百分比计，包括以下成分：
2.根据权利要求1所述的一种低线性膨胀系数弹性体材料，其特征在于，所述所述聚丙烯树脂为常规的均聚聚丙烯、共聚聚丙烯或无规共聚聚丙烯。
3.根据权利要求1所述的一种低线性膨胀系数弹性体材料，其特征在于，所述石蜡基或环烷基白矿油在40℃下运动粘度为15～100mm2/s、开口闪点＞210℃。
4.根据权利要求1所述的一种低线性膨胀系数弹性体材料，其特征在于，所述无机填料包括碳酸钙、滑石粉、高岭土、云母、玻纤粉、硅灰石和硅藻土中的一种或几种混合。
5.根据权利要求1所述的一种低线性膨胀系数弹性体材料，其特征在于，所述助剂包括色粉、抗氧剂、润滑剂和成核剂中的一种或几种混合。
6.如权利要求1-5任一所述的一种低线性膨胀系数弹性体材料的制备方法，其特征在于，包括：将氢化苯乙烯类弹性体A、氢化苯乙烯类弹性体B与白矿油预先用低速混合机充油30-120分钟，然后将余下组分按照比例倒入混合5-20分钟，然后投入到双螺杆挤出机喂料段中，经过熔融、混练、挤出、冷却、
7.根据权利要求6所述的一种低线性膨胀系数弹性体材料的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机中各区温度为210～240℃，双螺杆挤出机的长径比为48～56，螺杆转速为260～500转/分钟。
8.如权利要求1-5任一所述的一种低线性膨胀系数弹性体材料在悬浮地板中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种低线性膨胀系数弹性体材料，其特征在于，按质量百分比计，包括以下成分：
2.根据权利要求1所述的一种低线性膨胀系数弹性体材料，其特征在于，所述所述聚丙烯树脂为常规的均聚聚丙烯、共聚聚丙烯或无规共聚聚丙烯。
3.根据权利要求1所述的一种低线性膨胀系数弹性体材料，其特征在于，所述石蜡基或环烷基白矿油在40℃下运动粘度为15～100mm2/s、开口闪点＞210℃。
4.根据权利要求1所述的一种低线性膨胀系数弹性体材料，其特征在于，所述无机填料包括碳酸钙、滑石粉、高岭土、云母、玻纤粉、硅灰石和硅藻土中的一种或几种混合。
5.根据权利要求1所述的一种低线性膨胀系数弹性体材料，其特征在于，所述助剂包括色粉、抗氧剂、润滑剂和成核...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙才，陈良生，刘源昌，王宏棣，
申请(专利权)人：唯美康广东实业发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。