1、总第2 1 5 期2023年第1 0 期科研与开发摘要：以氢化苯乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物为基材,添加一定量的石蜡油、单脂肪酸甘油酯以及抗氧剂，制备得到的热塑性弹性体材料。结果表明，单甘酯的加入可以解决TPE材料的结块问题，单甘酯的含量在0.0 1份0.1 份之间时效果最佳。制备得到的热塑性弹性体材料具有良好的弹性、高透明度，具有脱模效果好、拉伸强度高和断裂伸长率高等优异的性能。关键词：防结块；高透明；性能优异；热塑性弹性体中图分类号：TQ3340引言热塑性弹性体(TPE）,又称人造橡胶或合成橡胶，是一种以苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物(SBS)和氢化苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)
2、为基材的合成橡胶,其产品既具备传统交联硫化橡胶的高弹性、耐老化、耐油性各项优异性能,同时又具备普通塑料加工方便、加工方式广的特点 1-3。这种无需硫化即可快速加工成型，大大缩短了橡胶工业的流程，大幅提高了生产效率,并且可回收利用，使得热塑性弹性体的应用前景十分广阔。因此，热塑性弹性体TPE/TPR材料已成为取代传统橡胶的最新材料，其环保、无毒、手感舒适、外观精美，使产品更具创意 4-5 。在热塑性弹性体的生产工艺中,SEBS和SBS都需要充人一定倍数的白油来降低硬度和提高加工性能，以SEEPS为基材的高透TPE热塑性弹性体)材料在硬度较软时会轻微出油,容易结块 6-8 ;以SBS为基材的高透T
3、PE料由于表面光亮，也同样容易结块，而且随着时间延长结块越来越严重,最终材料成块状而导致无法加工成型,给加工过程带来诸多不便。目前市面上对这一难题主要有两种解决方案，一是生产过程加冷冻水,并且运输和仓库堆放温度要保持一个较低的温度水平,这种方案比较难控制，温度较高的夏天更难控制，尤其在海上运输时更难达到，并且随着时间延长还是会结块，无法从根本上解决TPE材料结块的问题；二是外拌防结块剂，但这种方案会非常影响TPE材料的透明度。因此,开发一种能够防结块且不影响透明度的热塑性弹性体材料及其制备方法具有良好的市场前景。1实验材料本实验使用到的材料见表1。2弹性材料制备工艺按照表2 的配方表,按照以下
4、的工艺步骤制备防收稿日期：2 0 2 3-0 4-2 1作者简介：曾龙，男，1 9 8 9 年出生，毕业于暨南大学，硕士学位，工程师，研究方向为TPE材料研发。山西化工Shanxi Chemical Industry防结块热塑性弹性体材料的制备与性能曾龙1.2，邱建1 2，李萍1,2（1.盛嘉伦橡塑(河源)有限公司，广东河源5 1 7 6 0 0；2.盛嘉伦橡塑（深圳)股份有限公司，广东深圳5 1 8 1 1 0）文献标识码：A表2实验配方表材料名称试样1试样2试样3对比样1对比样2对比样3SEEPS12石蜡油88单硬脂酸0.01甘油酯抗氧剂0.11010抗氧剂0.1168结块热塑性弹性体材料
5、，产品见图1 所示。本实验中各原材料其作用为：1)SEEPS为嵌段共聚物,以保持热塑性弹性体材料具有良好的弹性以及透明度。2)石蜡油能够降低材料的硬度以及增加材料的流动性,改善材料的加工性能。石蜡油在40 的运动黏度为6 8 0 mm/s。矿物油的黏度过低,会导致TPE材料容易出油,并且耐温会很差；矿物油的黏度过高，则会使得TPE材料的表面发黏。3)单甘酯是一类重要的非离子型表面活性剂。它含有一个亲油的长链烷基和两个亲水的羟基,因而具有良好的表面活性，添加到TPE材料里面，亲油基团会在TPE材料内部,亲水基团则会在 TPE 材料表面，避免因出油或者表面光亮带来的结块。并且在注塑过程中在表面形成
6、网络贯穿TPE材料的结构能改善脱模。4)抗氧剂能防止聚合物材料氧化质变。另外,选择抗氧剂外拌，使得热塑性弹性体材料防结块性能进一步提高。Total 215No.10,2023D0I:10.16525/14-1109/tq.2023.10.004文章编号：1 0 0 4-7 0 5 0(2 0 2 3)1 0-0 0 0 7-0 3表 1 材料汇总表材料名称型号SEEPS4044石蜡油60N单硬脂酸甘油酯33FC抗氧剂1010抗氧剂168351265880.050.10.10.050.1生产厂家日本可乐丽中海油上海科醚化学巴斯夫巴斯夫单位：份125088500.20.10.150500.20.1
7、0.1山西化工第43卷的TPE颗粒胶料,压1 0 kg的码测试该温度和时间下的结块情况。热塑性弹性体材料的性能结果见表3,图2 为试样1 轻微结块，图3为对比样1 中度结块。表3热塑性弹性体材料性能测试结果材料名称试样1试样2试样3对比样1对比样22对比样3邵氏硬度图1 热塑性弹性体(SHORE1)按质量份数计,将1 2 5 0 份的嵌段共聚物和A/O)密度！0.87208 8 份的矿物油搅拌均匀之后静置，制备第一混(g/cm)拉伸强度合物。搅拌是在卧式搅拌机中进行，搅拌速率为2 0/MPa40 r/min,搅拌时间为5 1 0 min。静置时间至少为熔融指数/30A24h。通过较长时间的静置
8、，使矿物油与嵌段共聚物(g/damin)断裂伸长充分混合均匀。12001120率/%2)将第一混合物与0.0 1 0.1 份的单甘酯混合结块测试(7d,否搅拌均匀,制备第二混合物。搅拌是在卧式搅拌机中23)结块测试进行。搅拌速率为 40 6 0 r/min。步骤1)中,直接将(30d,SEEPS与矿物油混合进行充油或将SBS与矿物油混40)脱模性良合进行充油的过程中，若转速过快或搅拌时间过长都表面干爽干爽干爽干爽出油出油容易导致结块,而在步骤2)中,加人了单甘脂,结块透光率/%83性能有所改善,因此,转速和搅拌时间较步骤1)中注：断裂伸长率测试设备的最大测试范围约为1 2 0 0%，表格中断裂
9、伸长率 1 2 0 0%表明在最大测试范围下，材料依然没有断裂。的转速和搅拌时间均有所提高。搅拌时间为1 0 15 min。3)将第二混合物挤出、造粒、均化,均化的过程中,加人抗氧剂。制备热塑性弹性体材料。第二混合物挤出、造粒的步骤中,在双螺杆挤出机中进行,双螺杆挤出机的温度为1 9 0 2 1 0,转速为1 5 0 30 0 r/min。螺杆的长径比为2 4：1 36：1。3结果与讨论对试样和对比样的热塑性弹性体材料的性能进行测试,测试项目和条件如下：1)邵氏硬度,按照ASTM D2240 的方法测试,将热塑性弹性体材料制成6 mm厚度样片2 2 2 放置2 4h以上,邵氏A硬度计,载荷1
10、kg,以针入1 0 s时的硬度读数为测定结果，至少在样片上测定5 个不同点，结果取其平均值。2)密度,按照ASTM D792 的方法测试。3)拉伸强度,按照ASTM D412的方法测试。4)熔融指数,按照ASTM D1238 的方法测试,热塑性弹性体材料熔融指数测定条件：A为1 8 0/0.325kg,B为 1 8 0/1 kg,C为 1 5 0 /1 kg,D 为 2 0 0 /5kgo5)熔点测定条件：DSC法，室温 1 8 0，升温速率为1 0 /min。6)透光率测试:将热塑性弹性体材料制成1 mm厚度样片，在5 5 0 nm下测定透光率。7)结块测试的方法具体为:取一个密封袋装5 0
11、 0 g4Q0.8轻微否中83图 2 试样 1从表3结果中可以得出：单甘酯的加人可以解决TPE材料的结块问题,并且随着单甘酯含量的增加脱模性能得到改善；单甘酯的含量在0.0 1 0.1 份之间时效果最佳，低于这个范围防结块和脱模性能改善不佳，高于这个范围则会影响TPE材料的透明度和析出；单甘酯的含量在0.0 1 0.1 份之间时几乎不改变材料的硬度、流动性和力学性能。本文制备的热塑性弹性体以SEEPS为基材，添加一定量的石蜡油,能够得到具有高透明性的热塑性弹性体材料,且在热塑性弹性体材料中加人一定量的单甘酯即单脂肪酸甘油酯,是一类重要的非离子型表面活性剂。它含有一个亲油的长链烷基和两个亲水的羟
12、基,因而具有良好的表面活性,添加到 TPE材料里面，亲油基团会在TPE材料内部，亲水基团则会在TPE材料表面，避免因出油或者表面光亮带来的结块问题。且单甘酯的加人不会影响TPE材料的透明度。制备得到的热塑性弹性体材料各组分原料配比合理，经实验测定，该热塑性弹性体材料不析出不结块，且具有良好的弹性和高透明度。此外，制备得到的热塑22A0.892.911C4Q0.870.830A1200 12001200 1200否是否是优中优优8675图 3 对比样 14Q0.870.829A4Q0.870.835A否724Q0.870.83A否否722023年第1 0 期曾龙,等：防结块热塑性弹性体材料的制备
13、与性能Liaoning 110158,China)性弹性体材料还具有脱模效果好、拉伸强度高和断裂伸长率高等优异的性能。4结论本文以SEEPS为基材,添加一定量的石蜡油、单脂肪酸甘油酯以及抗氧剂,制备得到的热塑性弹性体材料，避免因出油或者表面光亮带来的结块问题，且弹性体具有良好的弹性、高透明度，具有脱模效果好、拉伸强度高和断裂伸长率高等优异的性能。参考文献1王清才，,周志峰,赵天琪，等.高性能热塑性弹性体及其应用研究进展 J.橡胶工业,2 0 1 8,6 5(1 2)：1 42 5-1 432.2余庆彦，田洪池，韩吉彬，等.热塑性弹性体的研究与产业化进展Preparation and Prope
14、rties of Anti-caking Thermoplastic Elastomer Materials(1.Sungallon Plastic(Heyuan)Co.,Ltd.,Heyuan Guangdong 517600,China;2.Sungallon PlasticAbstract:This article uses SEEPS as the substrate,adding a certain amount of paraffin oil,monofatty acid glycerides,and antioxidants toprepare thermoplastic ela
15、stomer materials.The results show that the addition of monoglyceride can solve the agglomeration problem of TPEmaterials,and the best effect is achieved when the content of monoglyceride is between 0.01 to 0.1 parts.The prepared thermoplasticelastomer material has good elasticity,high transparency,a
16、nd excellent properties such as good demolding effect,high tensile strength,andhigh elongation at break.Key words:anti-caking;high transparency;excellent performance;thermoplastic elastomer(上接第2 页）Preparation of Bismuth Vanadate by Hydrothermal Method and its PhotocatalyticAbstract:Bismuth vanadate
17、catalyst was prepared by hydrothermal method,and the photocatalytic performance of the catalyst wasmeasured with rhodamine B as the target degradation product.The effects of hydrothermal reaction pH,reaction temperature,and reactiontime on the photocatalytic performance of the catalyst were investig
18、ated.The optimal hydrothermal reaction conditions for preparing bismuthvanadate catalyst were obtained:hydrothermal reaction pH 7,reaction temperature 100 C,and reaction time 8 hours.Under the optimalhydrothermal reaction conditions,adding 5 mg of bismuth vanadate catalyst resulted in a photocatalyt
19、ic degradation rate of up to 96.5%for5 mL of rhodamine B solution with an initial mass concentration of 10 mg/L.Finally,the structure of the bismuth vanadate catalyst preparedunder the optimal hydrothermal reaction conditions was characterized using X-ray diffraction(XRD)proving that the purity of t
20、he preparedbismuth vanadate catalyst is high.Key words:bismuth vanadate;photocatalysis;rhodamine B;degradation rate(上接第6 页）Synthesis of Schiff Base Based Photochromic Organic Compounds(School of Environmental and Chemical Engineering,Shenyang University of Technology,ShenyangAbstract:Compounds with
21、photochromic properties have shown important application prospects in many fields and have attractedincreasing attention.This experiment is based on the synthesis of 2-(2,4-dinitrobenzyl)pyridine(DNBP),a simple organic photochromiccompound of Schiff bases.Yellow solid crystal 2-(2,4-dinitrobenzyl)py
22、ridine was synthesized through the nitration reaction of2-benzylpyridine.Under heat or light,2-(2,4-dinitrobenzyl)pyridine changes from yellow to blue.This article designs experiments ondifferent simple and safe color changing plastics,blue light method for photo development,and UV protection.This e
23、xperimental instrumentis simple and cost-effective,suitable for promotion in undergraduate experimental teaching of chemistry and other related majors.It is alsohighly ornamental,scientific,easy to understand,accept,and participate in,and has a wide audience.It is also suitable for teachingchemistry
24、 science to the public.Key words:photochromic compounds;2-(2,4-dinitrobenzyl)pyridine;chemical science popularization;ultraviolet radiationJ.中国材料进展,2 0 1 2,31(2):2 4-32.3韩吉彬,陈文泉，张世甲，等.热塑性弹性体的研究与进展 J.弹性体,2 0 2 0,30(3):7 0-7 7.4肖红杰，梁国伟，梁国超.TPE热塑性弹性体的制备及其性能研究J.山西化工,2 0 2 2,42(8):8 1-8 2,8 5.5周杉鸿，陈俊琛.热塑
25、性弹性体材料在汽车轻量化研究中的应用J.江苏科技信息，2 0 1 8,35(1 5)：35-37.6王恒.热塑性弹性体改性生产过程注意事项探讨 J.广州化工，2018,46(9):99-100.7石项伯.改性塑料生产过程常见质量问题及解决措施探索 J.电子乐园,2 0 1 9(1 3)：47 5.8张万杰，袁华，陈广强.改性塑料生产过程常见质量问题及解决措施 J.塑料,2 0 1 0(2):8 6-8 8Zeng Long,Qiu Jians,Li Pingl?(Shenzhen)Co.,Ltd.,Shenzhen Guangdong 518110,China)Performance ResearchCui Xinlei,Li Ran,Dai Yihan,Wang Zheyu,Guo Linyu,Wang Xinyi(Suihua University,Suihua Heilongjiang 152000,China)Li Jinzhou,Geng Jiahao,Liu Congda,Li Jilong
