一種熱塑性彈性體組合物、樹脂及其制備方法和其在制作跑道和球場中的應用
【專利摘要】本發明公開了一種熱塑性彈性體組合物、樹脂及其制備方法和其在跑道和球場中的應用；所述的熱塑性彈性體組合物，其包括以質量百分數計算SEBS樹脂20?40％；白油20?50％；聚丙烯：10?30％；填料10?30％；潤滑劑0.2?1％；抗氧化助劑0.3?0.6％；耐老化助劑0.2?0.4％；交聯劑0.05?0.2％；耐磨助劑0.2?2％；其中各組分的質量百分數之和滿足100％。所述熱塑性彈性體樹脂是由所述熱塑性彈性體組合物制備而成。本發明所述的熱塑性彈性體組合物、樹脂用于制備戶外跑道和球場，可以提高跑道或球場等戶外歐運動場地的使用過程中的耐磨性能和耐候性能。
【專利說明】
一種熱塑性彈性體組合物、樹脂及其制備方法和其在制作跑 道和球場中的應用
技術領域
[0001] 本發明涉及高分子材料極其加工技術領域，具體涉及一種熱塑性彈性體組合物、 樹脂及其制備方法和其在跑道和球場中的應用。
【背景技術】
[0002] 塑膠跑道又稱全天候田徑運動跑道，它由聚氨酯預聚體、混合聚醚、廢輪胎橡膠、 EPDM橡膠粒或PU顆粒、顏料、助劑、填料組成。塑膠跑道具有平整度好、抗壓強度高、硬度彈 性適當、物理性能穩定的特性，有利于運動員速度和技術的發揮，有效地提高運動成績，降 低摔傷率。
[0003] 塑膠跑道或球場常用的組合物材料是基于苯乙烯-乙烯/ 丁烯-苯乙烯嵌段共聚物 (SEBS)的熱塑性彈性體(TPE)，該組合物是一種具有橡膠的高彈性、高強度的材料，環保無 毒、加工性能優越，加工過程無須硫化，廢舊材料可以循環使用，減少對環境危害。但是，當 其作為塑膠跑道和戶外球場的材料時，一方面不能滿足長期接受高溫或強紫外線照射的需 求，另一方面不能滿足運動對于耐磨性能的需求。
【發明內容】
[0004] 為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種熱塑性彈性體組合物，提 高材料在跑道或球場等戶外歐運動場地的使用過程中的耐磨性能和耐候性能。
[0005] 為解決上述問題，本發明所采用的技術方案如下：
[0006] -種熱塑性彈性體組合物，其包括以質量百分數計算的以下原料：
[0007] SEBS樹脂：20-40%;
[0008] 白油：20-50 %;
[0009] 聚丙烯：10-30% ;
[0010] 填料：10-30 %;
[0011] 潤滑劑:0.2-1 %;
[0012]抗氧化助劑：0.3-0.6%;
[0013] 耐老化助劑:0.2-0.4%;
[0014] 交聯劑:0.05-0.2% ;
[0015] 耐磨助劑:0.2-2 %;
[0016] 其中各組分的質量百分數之和滿足100%。
[0017] 所述SEBS樹脂為星型SEBS樹脂、線型SEBS樹脂中的一種或兩種混合。
[0018] 所述白油為運動粘度為30mm-70mm2/s，耐黃變等級大于4級的環烷基白油、石臘基 白油中的一種或兩種混合;所述聚丙烯為均聚聚丙烯、共聚聚丙烯中的一種或兩種混合;所 述填料為碳酸鈣粉末、硫酸鋇粉末、滑石粉、云母粉、凹凸棒粉中的一種或兩種混合。
[0019]所述潤滑劑為聚乙烯蠟、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、微晶石蠟、芥酸酰胺、硬脂酸丁酯、 油酸酰胺、鈦酸酯中的一種或兩種以上混合;所述抗氧化助劑為抗氧劑1098、抗氧劑1010、 抗氧劑245、抗氧劑1076、抗氧劑168、硫代二丙酸雙十八酯、硫代二丙酸雙月桂酯中的一種 或兩種以上混合;所述耐老化助劑為紫外線吸收劑UV-0、紫外線吸收劑UV-9、紫外線吸收劑 UV-531、紫外線吸收劑UVP-327、光穩定劑AM101、光穩定劑GW-540、光穩定劑744、光穩定劑 770中的一種或兩種以上混合;所述交聯劑為過氧化二異丙苯、雙叔丁基過氧化二異丙基苯 中的一種或兩種混合;所述耐磨助劑為四針狀氧化鋅晶須。
[0020] 本發明的另一目的在于提供一種熱塑性彈性體樹脂，其是通過本發明所述的熱塑 性彈性體組合物制備而成，具有良好的耐磨性能和耐候性能;具體方案如下：
[0021] -種的熱塑性彈性體樹脂，該熱塑性彈性體樹脂由本發明所述的熱塑性彈性體組 合物制備而成。
[0022] 本發明的第三個目的在提供一種熱塑性彈性體樹脂的制備方法，通過該方法獲得 本發明所述的熱塑性彈性體樹脂，所得到的熱塑性彈性體樹脂可用于戶外跑道或球場的制 作。
[0023] -種熱塑性彈性體樹脂的制備方法，該制備方法包括以下步驟：
[0024] 1)按照權利要求1-5任一項所述的熱塑性彈性體組合物中的配比，將SEBS樹脂與 白油混合5-10分鐘均勻，靜置12-24小時，得到混合物；
[0025] 2)在上述混合物中加入聚丙烯、填料、潤滑劑、抗氧化助劑、耐老化助劑、交聯劑和 耐磨助劑，混合均勻；
[0026] 3)通過雙螺桿擠出機擠出、造粒，即得
[0027] 7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟3)中雙螺桿擠出機一區溫度 為150~170°C，機頭及其它各區溫度為190~230°C。
[0028] 本發明的第四個目的在于提供一種熱塑性彈性體組合物、樹脂在制作戶外跑道 和/或球場中的應用。
[0029] 本發明所述的熱塑性彈性體組合物在制作戶外跑道和/或球場中的應用。
[0030] 本發明所述的熱塑性彈性體樹脂在制作戶外跑道和/或球場中的應用。
[0031] 相比現有技術，本發明的有益效果在于：
[0032] 1.本發明所述的熱塑性彈性體組合物、樹脂相對于現有技術可以顯著提高熱塑性 彈性體的耐磨性能；
[0033] 2.本發明所述的熱塑性彈性體組合物、樹脂具有優異的耐候性能、并且在使用過 程中無起泡現象，無刺激性氣味、環保無毒。
[0034]下面結合【具體實施方式】對本發明作進一步詳細說明。
【具體實施方式】
[0035] 本發明所述的熱塑性彈性體組合物，其包括以質量百分數計算的以下原料：
[0036] SEBS樹脂：20-40%;
[0037] 白油：20-50 %;
[0038] 聚丙烯：10-30% ;
[0039] 填料：10-30 %;
[0040] 潤滑劑:0.2-1 %;
[0041 ]抗氧化助劑:0.3-0.6%;
[0042] 耐老化助劑:0.2-0.4%;
[0043] 交聯劑:0.05-0.2% ;
[0044] 耐磨助劑:0.2-2 %;
[0045] 其中各組分的質量百分數之和滿足100%。
[0046] 所述SEBS樹脂為星型SEBS樹脂、線型SEBS樹脂中的一種或兩種混合。
[0047] 所述白油為運動粘度為30mm-70mm2/s，耐黃變等級大于4級的環烷基白油、石臘基 白油中的一種或兩種混合;粘度為30mm-70mm2/s，耐黃變等級大于4級的環烷基白油、石臘 基白油能使熱塑性彈性體材料具有優異的耐候性能、并且在使用過程中無起泡現象，無刺 激性氣味、環保無毒。所述聚丙烯為均聚聚丙烯、共聚聚丙烯中的一種或兩種混合;所述填 料為碳酸鈣粉末、硫酸鋇粉末、滑石粉、云母粉、凹凸棒粉中的一種或兩種混合。
[0048]所述潤滑劑為聚乙烯蠟、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、微晶石蠟、芥酸酰胺、硬脂酸丁酯、 油酸酰胺、鈦酸酯中的一種或兩種以上混合;所述抗氧化助劑為抗氧劑1098、抗氧劑1010、 抗氧劑245、抗氧劑1076、抗氧劑168、硫代二丙酸雙十八酯、硫代二丙酸雙月桂酯中的一種 或兩種以上混合;所述耐老化助劑為紫外線吸收劑UV-0、紫外線吸收劑UV-9、紫外線吸收劑 UV-531、紫外線吸收劑UVP-327、光穩定劑AM101、光穩定劑GW-540、光穩定劑744、光穩定劑 770中的一種或兩種以上混合;所述交聯劑為過氧化二異丙苯、雙叔丁基過氧化二異丙基苯 中的一種或兩種混合;所述耐磨助劑為四針狀氧化鋅晶須;在本發明中，研究發現四針狀氧 化鋅晶須可以顯著提高熱塑性彈性體的耐磨性能。
[0049] 本發明的另一目的在于提供一種熱塑性彈性體樹脂，其是通過本發明所述的熱塑 性彈性體組合物制備而成，具有良好的耐磨性能和耐候性能;具體方案如下：
[0050] -種的熱塑性彈性體樹脂，該熱塑性彈性體樹脂由本發明所述的熱塑性彈性體組 合物制備而成。
[0051 ]本發明的第三個目的在提供一種熱塑性彈性體樹脂的制備方法，通過該方法獲得 本發明所述的熱塑性彈性體樹脂，所得到的熱塑性彈性體樹脂可用于戶外跑道或球場的制 作。
[0052] 一種熱塑性彈性體樹脂的制備方法，該制備方法包括以下步驟：
[0053] 1)按照權利要求1-5任一項所述的熱塑性彈性體組合物中的配比，將SEBS樹脂與 白油混合5-10分鐘均勻，靜置12-24小時，得到混合物；
[0054] 2)在上述混合物中加入聚丙烯、填料、潤滑劑、抗氧化助劑、耐老化助劑、交聯劑和 耐磨助劑，混合均勻；
[0055] 3)通過雙螺桿擠出機擠出、造粒，即得
[0056] 7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟3)中雙螺桿擠出機一區溫度 為150~170°C，機頭及其它各區溫度為190~230°C。
[0057] 本發明的第四個目的在于提供一種熱塑性彈性體組合物、樹脂在制作戶外跑道 和/或球場中的應用。
[0058]本發明所述的熱塑性彈性體組合物在制作戶外跑道和/或球場中的應用。
[0059] 本發明所述的熱塑性彈性體樹脂在制作戶外跑道和/或球場中的應用。
[0060] 以下是本發明具體的實施例，在下述實施例中多用到的原料、助劑以及設備均可 以通過購買方式獲得。
[0061 ] 實施例1:
[0062] -種熱塑性彈性體樹脂，其具體制備方法如下：
[0063] 1)將20wt %的星型SEBS樹脂、37wt %的石臘基白油加入高速混料機，混合5分鐘， 再靜置12小時；
[0064] 2)加入10wt%的共聚聚丙烯、30wt%的滑石粉、lwt%的硬脂酸鈣、0.2wt%的抗氧 劑1098、0.1wt%的抗氧劑168、0.1wt%的過氧化二異丙苯、0.2Wt%的紫外線吸收劑UV-9、 0.2wt %的光穩定劑770和1.2wt %的四針狀氧化鋅晶須混合10分鐘；
[0065] 3)將混合好的物料加入雙螺桿擠出機，雙螺桿擠出機一區溫度為150~170°C，機 頭及其它各區溫度為190~230°C;擠出、造粒，即得。
[0066] 本實施例制備的環保型耐磨耐候熱塑性彈性體組合物的性能測試數據如表1所 不。
[0067] 實施例2:
[0068] -種熱塑性彈性體樹脂，其具體制備方法如下：
[0069] 1)將40wt %的線型SEBS樹脂、20wt %的環烷基白油加入高速混料機，混合7分鐘， 再靜置15小時；
[0070] 2)加入20wt%的均聚聚丙稀、18wt%的滑石粉、0.8wt%的PE錯、0· 3wt%的抗氧劑 245、0.3*1:%的硫代二丙酸雙十八酯、0.]^1:%的過氧化二異丙苯、0.2￥1:%的紫外線吸收劑 UVP-327、0. lwt %的光穩定劑744和0.2wt %的四針狀氧化鋅晶須混合8分鐘；
[0071 ] 3)將混合好的物料加入雙螺桿擠出機，雙螺桿擠出機一區溫度為150~170°C，機 頭及其它各區溫度為190~230°C，擠出后造粒，即得。
[0072]本實施例制備的環保型耐磨耐候熱塑性彈性體組合物的性能測試數據如表1所 不。
[0073] 實施例3:
[0074] -種熱塑性彈性體樹脂，其具體制備方法如下：
[0075] 1)將20wt %的線型SEBS樹脂、10wt %的高分子量星型樹脂，40wt %的石蠟基白油 加入高速混料機，混合10分鐘，再靜置24小時；
[0076] 2)加入10wt%的共聚聚丙稀、10wt%的滑石粉、0.2wt%的硬質酸鋅、0.5wt%的抗 氧劑1010、0.3wt%的硫代二丙酸二月桂酯、0.2wt%的抗氧劑168、0· 2wt%的雙叔丁基過氧 化二異丙基苯、〇. lwt%的紫外線吸收劑UV-531、0. lwt %的光穩定劑AM101、1.4wt%的四針 狀氧化鋅晶須混合10分鐘；
[0077] 3)將混合好的物料加入雙螺桿擠出機，雙螺桿擠出機一區溫度為150~170°C，機 頭及其它各區溫度為190~230°C，擠出后造粒，即得。
[0078] 本實施例制備的環保型耐磨耐候熱塑性彈性體組合物的性能測試數據如表1所 不。
[0079] 實施例4:
[0080] 一種熱塑性彈性體樹脂，其具體制備方法如下：
[0081 ] 1)將15.8wt %的星型SEBS樹脂、30wt %的石蠟基白油加入高速混料機，混合9分 鐘，再靜置20小時；
[0082] 2)加入30wt%的均聚聚丙稀、20wt%的硫酸鋇粉末、Ο . 25wt%的芥酸酰胺、 0 · 4wt %的抗氧劑1076、0 · 2wt %的硫代二丙酸二月桂酯、0 · 2wt %的抗氧劑168、Ο · 15wt %的 雙叔丁基過氧化二異丙基苯、0.5wt %的紫外線吸收劑UV-0、0.5wt %的光穩定劑GW-540、 2wt%的四針狀氧化鋅晶須混合10分鐘；
[0083] 3)將混合好的物料加入雙螺桿擠出機，雙螺桿擠出機一區溫度為150~170°C，機 頭及其它各區溫度為190~230°C，擠出后造粒，即得。
[0084] 本實施例制備的環保型耐磨耐候熱塑性彈性體組合物的性能測試數據如表1所 不。
[0085] 對比例1:
[0086] 1)將20wt %的星型SEBS樹脂、37wt %的石臘基白油加入高速混料機，混合5分鐘， 再靜置12小時；
[0087] 2)加入10wt%的共聚聚丙烯、30wt%的滑石粉、lwt%的硬脂酸鈣、0.2wt%的抗氧 劑1098、0.1wt%的抗氧劑168、0.1wt%的過氧化二異丙苯、0.2Wt%的紫外線吸收劑UV-9、 0.2wt%的光穩定劑770和1.2wt%的硅酮粉混合10分鐘；
[0088] 3)將混合好的物料加入雙螺桿擠出機，雙螺桿擠出機一區溫度為150~170°C，機 頭及其它各區溫度為190~230°C，擠出后造粒，即得。
[0089] 本對比例制備的環保型耐磨耐候熱塑性彈性體組合物的性能測試數據如表1所 不。
[0090] 表1:實施例1-4和對比例1的性能測試數據
[0091]
[0092] 注：1.氣燈老化測試條件:黑標準溫度(65 ± 5) °C，相對濕度(50 ± 5) %，噴水周期： 每次噴水時間18 ± 0.5分鐘，噴水間隔時間：102 ± 0.5分鐘，輻照時間2000小時，輻照度 550w/m2
[0093] 21&匕61磨耗條件:!1-18磨輪，砝碼200(^，轉數100(^，轉速72印111
[0094] 由表1可以看出，實施例1-4所述的熱塑性彈性體樹脂，經過氙燈老化測試后，具有 優異彎曲強度保持率、表面硬度保持率，且表面無吐油、龜裂現象。Taber磨耗測試說明該材 料具有優異的耐磨性能。本發明的材料具有優異的耐磨、耐候性能，并且材料環保、無毒，在 使用過程中不會對人體導致損害，價格低、加工方便、廢舊料可以回收，不會造成環境的污 染，是制備塑膠跑道和戶外球場的合適選擇。
[0095]上述實施方式僅為本發明的優選實施方式，不能以此來限定本發明保護的范圍， 本領域的技術人員在本發明的基礎上所做的任何非實質性的變化及替換均屬于本發明所 要求保護的范圍。
【主權項】
1. 一種熱塑性彈性體組合物，其特征在于，其包括以質量百分數計算的以下原料： 3已85樹脂：20-40%; 白油：20-50 %; 聚丙烯：10-30%; 填料：10-30 %; 潤滑劑:0.2-1 %; 抗氧化助劑:0.3-0.6%; 耐老化助劑:0.2-0.4%; 交聯劑:0.05-0.2%; 耐磨助劑:0.2-2 %; 其中各組分的質量百分數之和滿足100%。2. 根據權利要求1所述的熱塑性彈性體組合物，其特征在于，所述SEBS樹脂為星型SEBS 樹脂、線型SEBS樹脂中的一種或兩種混合。3. 根據權利要求1所述的熱塑性彈性體組合物，其特征在于，所述白油為運動粘度為 30mm2/s-70mm 2/s，耐黃變等級大于4級的環烷基白油、石臘基白油中的一種或兩種混合;所 述聚丙烯為均聚聚丙烯、共聚聚丙烯中的一種或兩種混合;所述填料為碳酸鈣粉末、硫酸鋇 粉末、滑石粉、云母粉、凹凸棒粉中的一種或兩種混合。4. 根據權利要求1所述的熱塑性彈性體組合物，其特征在于，所述潤滑劑為聚乙烯蠟、 硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、微晶石蠟、芥酸酰胺、硬脂酸丁酯、油酸酰胺、鈦酸酯中的一種或兩種 以上混合;所述抗氧化助劑為抗氧劑1098、抗氧劑1010、抗氧劑245、抗氧劑1076、抗氧劑 168、硫代二丙酸雙十八酯、硫代二丙酸雙月桂酯中的一種或兩種以上混合;所述耐老化助 劑為紫外光吸收劑UV-0、紫外光吸收劑UV-9、紫外光吸收劑UV-531、紫外光吸收劑UVP-327、 光穩定劑AM101、光穩定劑GW-540、光穩定劑744、光穩定劑770中的一種或兩種以上混合;所 述交聯劑為過氧化二異丙苯、雙叔丁基過氧化二異丙基苯中的一種或兩種混合;所述耐磨 助劑為四針狀氧化鋅晶須。5. -種的熱塑性彈性體樹脂，其特征在于，該熱塑性彈性體樹脂由權利要求1-5任一項 所述的熱塑性彈性體組合物制備而成。6. -種如權利要求5所述的熱塑性彈性體樹脂的制備方法，其特征在于，該制備方法包 括以下步驟： 1) 按照權利要求1-5任一項所述的熱塑性彈性體組合物中的配比，將SEBS樹脂與白油 混合5-10分鐘均勻，靜置12-24小時，得到混合物； 2) 在上述混合物中加入聚丙烯、填料、潤滑劑、抗氧化助劑、耐老化助劑、交聯劑和耐磨 助劑，混合均勻； 3) 通過雙螺桿擠出機擠出、造粒，即得。7. 根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟3)中雙螺桿擠出機一區溫度為 150~170°C，機頭及其它各區溫度為190~230°C。8. 權利要求1所述的熱塑性彈性體組合物在制作戶外跑道和/或球場中的應用。9. 權利要求5所述的熱塑性彈性體樹脂在制作戶外跑道和/或球場中的應用。
【文檔編號】C08K5/134GK106009714SQ201610333367
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月19日
【發明人】孫才
【申請人】廣州喜馬塑料科技有限公司