專利名稱：表面柔軟的聚苯乙烯雙層共擠型材及其制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種表面柔軟的聚苯乙烯雙層共擠型材及其制作方法。
背景技術：
聚苯乙烯仿木型材具有質量輕、價格低、防蟲、防蛀、耐濕、無毒環(huán)保、使用壽命長 等一系列優(yōu)點。廣泛用于相框、畫框、家居裝飾材料等場所。但由于聚苯乙烯為硬膠，表層 材料較為生硬，手感較差。隨著人們生活水平的提高，對產(chǎn)品性能要求也越來越多樣化。目 前市場上對表層較柔軟，手感較好的相框、畫框的需求越來越大。目前，市場上多采用在成品畫框上用膠水粘結一層軟質皮革來制作，但此工藝對 工人技術要求比較高、生產(chǎn)效率比較低，耗損比較大，且表層粘結的皮革容易脫落。因此開 發(fā)出表層柔軟手感較好的畫框和相框的新生產(chǎn)工藝，滿足日益增長的市場需求，將具有十 分重要的經(jīng)濟價值。

發(fā)明內容
根據(jù)現(xiàn)有技術不足，本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種表面柔軟的聚苯乙 烯雙層共擠型材及其制作方法，該方法生產(chǎn)效率高，耗能低，工人技術要求低。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是提供一種表面柔軟的聚苯乙烯雙層 共擠型材，其特征在于由芯層和包裹在芯層外的表層構成，芯層材料和表層材料的重量分 數(shù)的比例為100 5 25，其中芯層材料包括以下重量組分聚苯乙烯 100份發(fā)泡劑1 5份著色劑1 3份油脂1 5份表層材料包括以下重量組分聚苯乙烯-乙烯-丁烯-聚苯乙烯線性三嵌段共聚物100份聚苯乙烯 10 50份油脂5 50份滑石粉5 30份抗氧劑0.1 2份潤滑劑0.1 2份所述的聚苯乙烯材料可以為聚苯乙烯回收料。所述的發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺、偶氮二甲酸二異丙酯、偶氮二甲酸二乙酯、二亞硝 基五次甲基四胺、4，4'氧代雙苯磺酰胼、碳酸氫鈉、碳酸銨或亞硝酸銨中的一種或一種以 上。所述的著色劑為色粉或色母粒。其中色粉可以為炭黑、群青、鈦白粉等，色母粒為高抗沖聚苯乙烯和色粉的混合物。所述的油脂為烷烴油、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯、己二酸二辛酯、癸 二酸二辛酯、環(huán)氧大豆油或環(huán)氧油酸丁酯中的一種或一種以上。所述的抗氧劑為四，5' -二叔丁基_4'-羥基苯基)丙酸]季戊四醇 酯、N，N'-雙[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]胼、3-(4-羥基苯基-3，5-二叔 丁基)丙酸正十八碳醇酯、甘醇雙-3_(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯或硫代二 丙酸二月桂酯中的一種或一種以上。所述的潤滑劑為硬脂酸、硬脂酸鹽、石蠟、聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟或硅酮中的一 種或一種以上。一種表面柔軟的聚苯乙烯雙層共擠型材的制作方法，其特征包括如下步驟(1)芯層材料的制備將芯層材料投入混合機中混合10 15分鐘，獲得芯層材料 混合料；(2)表層材料的制備將聚苯乙烯-乙烯-丁烯-聚苯乙烯線性三嵌段共聚物、聚 苯乙烯、滑石粉、抗氧劑和潤滑劑，加入混合機中攪拌10 15分鐘，攪拌過程中加入油脂， 調節(jié)其熔指達到8 18g/10min，得到表層材料混合料，將表層混合料加入雙螺桿擠出機中 進行擠出造粒、共混、切粒，即得表層材料母粒；(3)將芯層材料混合料加入主擠出機，將表層材料母粒100份與1 2份染色劑在 混合機中混合5 10分鐘，然后加入輔助擠出機，主擠出機和輔助擠出機的擠出料匯入共 擠模具中，冷卻成型，其中表層材料包覆在芯層材料的表面。所述雙螺桿擠出機長徑比為40 1，擠出過程中加工溫度為160 220°C，螺桿轉 速為 120 250rpm。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明中表層材料采用共混擠出工藝對聚苯乙烯-乙 烯_ 丁烯_聚苯乙烯線性三嵌段共聚物彈性體進行改性，通過加入聚苯乙烯、滑石粉和油脂 來調節(jié)其表面硬度，同時聚苯乙烯的加入還可以提高表層材料和芯層材料的粘結力，滑石 粉、潤滑劑和油脂的加入可以減少表層材料和冷卻定型模具之間的摩擦力，使產(chǎn)品更容易 冷卻定型；本發(fā)明制作的表面柔軟的聚苯乙烯微發(fā)泡雙層共擠型材具有表面硬度可以根據(jù) 需要調節(jié)，生產(chǎn)工藝簡單，能夠連續(xù)大批量生產(chǎn)的特點，能夠滿足客戶對產(chǎn)品的要求和工廠 工業(yè)化生產(chǎn)的需要。
具體實施例方式實施例中，如無特殊說明，均為重量份。實施例1(1)芯層材料的配方聚苯乙烯100份，發(fā)泡劑1份，著色劑1份，油脂1份。發(fā)泡劑選用偶氮二甲酰胺，著色劑選用鈦白粉，油脂選用鄰苯二甲酸二辛酯。將上述原料加入高速混合機中混合10分鐘，獲得芯層材料混合料。(2)表層材料的配方見表1。表1中的組分均為重量份。將聚苯乙烯_乙烯_ 丁烯_聚苯乙烯線性三嵌段共聚物和聚苯乙烯(簡稱SEBS)、 滑石粉、抗氧化劑、潤滑劑加入高速混合機中混合10分鐘，攪拌過程中加入油脂得到表層材料混合料。將表層材料混合料加入雙螺桿擠出機中進行擠出造粒、共混、切粒，即得表層材料 母粒。所用雙螺桿擠出機長徑比為40 1的雙螺桿改性造粒機組，擠出過程中加工溫度 為160°C之間，螺桿轉速為120rpm。(3)將芯層材料加入主要擠出機中，螺桿直徑為0 90的單螺桿擠出機，將表層材 料母粒100份與1份鈦白粉加入低速混合機中攪拌5分鐘，混合均勻后加入輔助擠出機中， 螺桿直徑為。45的單螺桿擠出機，材料匯入共擠模具中，冷卻成型，其中表層材料包覆在 芯層材料的表面，即得所述表面具有柔軟手感的聚苯乙烯雙層共擠型材。實施例2(1)芯層材料的配方聚苯乙烯100份，發(fā)泡劑1. 8份，著色劑2份，油脂2份。發(fā)泡劑選用偶氮二甲酸二異丙酯，著色劑選用炭黑，油脂選用鄰苯二甲酸二丁酯。將上述原料加入高速混合機中混合12分鐘，獲得芯層材料混合料。(2)表層材料的配方見表1。表1中的組分均為重量份。將聚苯乙烯_乙烯_ 丁烯_聚苯乙烯線性三嵌段共聚物和聚苯乙烯(簡稱SEBS)、 滑石粉、抗氧化劑、潤滑劑加入高速混合機中混合12分鐘，攪拌過程中加入油脂得到表層 材料混合料。將表層材料混合料加入雙螺桿擠出機中進行擠出造粒、共混、切粒，即得表層材料 母粒。所述雙螺桿擠出機長徑比為40 1的雙螺桿改性造粒機組，擠出過程中加工溫度 為180°C之間，螺桿轉速為160rpm。(3)將芯層材料加入主要擠出機中，螺桿直徑為0 90的單螺桿擠出機，將表層材 料母粒100份與1. 5份炭黑加入低速混合機中攪拌6分鐘，混合均勻后加入輔助擠出機中， 螺桿直徑為。45的單螺桿擠出機，材料匯入共擠模具中，冷卻成型，其中表層材料包覆在 芯層材料的表面，即得所述表面具有柔軟手感的聚苯乙烯雙層共擠型材。實施例3(1)芯層材料的配方聚苯乙烯100份，發(fā)泡劑2. 8份，著色劑3份，油脂3份。發(fā)泡劑選用偶氮二甲酸二乙酯，著色劑選用群青，油脂選用己二酸二辛脂。將上述原料加入高速混合機中混合14分鐘，獲得芯層材料混合料。(2)表層材料的配方見表1。表1中的組分均為重量份。將聚苯乙烯_乙烯_ 丁烯_聚苯乙烯線性三嵌段共聚物和聚苯乙烯(簡稱SEBS)、 滑石粉、抗氧化劑、潤滑劑加入高速混合機中混合15分鐘，攪拌過程中加入油脂得到表層 材料混合料。將表層材料混合料加入雙螺桿擠出機中進行擠出造粒、共混、切粒，即得表層材料 母粒。所用雙螺桿擠出機長徑比為40 1的雙螺桿改性造粒機組，擠出過程中加工溫度 為200°C之間，螺桿轉速為200rpm。
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(3)將芯層材料加入主要擠出機中，螺桿直徑為0 90的單螺桿擠出機，將表層材 料母粒100份與2份群青加入低速混合機中攪拌8分鐘，混合均勻后加入輔助擠出機中，螺 桿直徑為。45的單螺桿擠出機，材料匯入共擠模具中，冷卻成型，其中表層材料包覆在芯 層材料的表面，即得所述表面具有柔軟手感的聚苯乙烯雙層共擠型材。實施例4(1)芯層材料的配方聚苯乙烯100份，發(fā)泡劑5份，著色劑2份，油脂1份。發(fā)泡劑選用碳酸氫鈉和碳酸銨，著色劑選用鈦白粉，油脂選用鄰苯二甲酸二辛酯 和環(huán)氧大豆油。將上述原料加入高速混合機中混合15分鐘，獲得芯層材料混合料。(2)表層材料的配方見表1。表1中的組分均為重量份。將聚苯乙烯_乙烯_ 丁烯_聚苯乙烯線性三嵌段共聚物和聚苯乙烯(簡稱SEBS)、 滑石粉、抗氧化劑、潤滑劑加入高速混合機中混合15分鐘，攪拌過程中加入油脂得到表層 材料混合料。將表層材料混合料加入雙螺桿擠出機中進行擠出造粒、共混、切粒，即得表層材料 母粒。所用雙螺桿擠出機長徑比為40 1的雙螺桿改性造粒機組，擠出過程中加工溫度 為220°C之間，螺桿轉速為250rpm。(3)將芯層材料加入主要擠出機中，螺桿直徑為0 90的單螺桿擠出機，將表層材 料母粒100份與2份鈦白粉加入低速混合機中攪拌10分鐘，混合均勻后加入輔助擠出機 中，螺桿直徑為。45的單螺桿擠出機，材料匯入共擠模具中，冷卻成型，其中表層材料包覆 在芯層材料的表面，即得所述表面具有柔軟手感的聚苯乙烯雙層共擠型材。表1、實施例1 4中表層組分各個變量明細表
配方實施例1實施例2實施例3實施例4SEBS100份100份100份100份聚苯乙烯10份20份40份50份油脂50份30份10份5份滑石粉5份15份20份30份抗氧劑0.1份0.8份1.5份2份潤滑劑0.1份0.7份1.5份2份 表1中，所述油脂，實施例1為鄰苯二甲酸二辛脂，實施例2為鄰苯二甲酸二丁酯， 實施例3為鄰苯二甲酸二辛脂和環(huán)氧油酸丁酯，實施例4為環(huán)氧大豆油。
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抗氧劑實施例1為四，5' -二叔丁基_4'-羥基苯基)丙酸]季戊四 醇酯，實施例2為甘醇雙-3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯，實施例3為硫代 二丙酸二月桂酯，實施例4為硫代二丙酸二月桂酯和甘醇雙-3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲 基苯基)丙酸酯。潤滑劑實施例1為氧化聚乙烯蠟，實施例2為硬脂酸鈉，實施例3為石蠟，實施例 4為聚乙烯蠟和硬酸脂鈉。實施例1-4中所得到的表面具有柔軟手感的聚苯乙烯雙層共擠型材的表面硬度 見表2。表2為實施例1 4的產(chǎn)品檢測數(shù)據(jù)表。
其中實施例1產(chǎn)品的表面硬度最低，表面最軟，實施例4產(chǎn)品的表面硬度最高，表 面較硬。
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權利要求
一種表面柔軟的聚苯乙烯雙層共擠型材，其特征在于由芯層和包裹在芯層外的表層構成，芯層材料和表層材料的重量分數(shù)的比例為100∶5～25，其中芯層材料包括以下重量組分聚苯乙烯100份發(fā)泡劑 1～5份著色劑 1～3份油脂1～5份表層材料包括以下重量組分聚苯乙烯 乙烯 丁烯 聚苯乙烯線性三嵌段共聚物100份聚苯乙烯10～50份油脂5～50份滑石粉 5～30份抗氧劑 0.1～2份潤滑劑 0.1～2份。
2.根據(jù)權利要求1所述的表面柔軟的聚苯乙烯雙層共擠型材，其特征在于所述的聚苯 乙烯材料采用聚苯乙烯回收料。
3.根據(jù)權利要求1所述的表面柔軟的聚苯乙烯雙層共擠型材，其特征在于所述的發(fā)泡 劑為偶氮二甲酰胺、偶氮二甲酸二異丙酯、偶氮二甲酸二乙酯、二亞硝基五次甲基四胺、4， 4'氧代雙苯磺酰胼、碳酸氫鈉、碳酸銨或亞硝酸銨中的一種或一種以上。
4.根據(jù)權利要求1所述的表面柔軟的聚苯乙烯雙層共擠型材，其特征在于所述的著色 劑為色粉或色母粒。
5.根據(jù)權利要求1所述的表面柔軟的聚苯乙烯雙層共擠型材，其特征在于所述的油脂 為烷烴油、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯、己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯、環(huán)氧大豆 油或環(huán)氧油酸丁酯中的一種或一種以上。
6.根據(jù)權利要求1所述的表面柔軟的聚苯乙烯雙層共擠型材，其特征在于所述的抗氧 劑為四[β_(3'，5' -二叔丁基-4'-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、Ν，Ν'-雙[3-(3， 5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]胼、β-(4-羥基苯基-3，5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇 酯、甘醇雙-3_(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯或硫代二丙酸二月桂酯中的一種 或一種以上。
7.根據(jù)權利要求1所述的表面柔軟的聚苯乙烯雙層共擠型材，其特征在于所述的潤滑 劑為硬脂酸、硬脂酸鹽、石蠟、聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟或硅酮中的一種或一種以上。
8.一種表面柔軟的聚苯乙烯雙層共擠型材的制作方法，其特征包括如下步驟(1)芯層材料的制備將芯層材料投入混合機中混臺10 15分鐘，獲得芯層材料混合料；(2)表層材料的制備將聚苯乙烯_乙烯_丁烯_聚苯乙烯線性三嵌段共聚物、聚苯乙 烯、滑石粉、抗氧劑和潤滑劑，加入混合機中攪拌10 15分鐘，攪拌過程中加入油脂，調節(jié) 其熔指達到8 18g/10min，得到表層材料混合料，將表層混合料加入雙螺桿擠出機中進行 擠出造粒、共混、切粒，即得表層材料母粒；(3)將芯層材料混合料加入主擠出機，將表層材料母粒100份與1 2份染色劑在混合2機中混合5 10分鐘，然后加入輔助擠出機，主擠出機和輔助擠出機的擠出料匯入共擠磨 具中，冷卻成型，其中表層材料包覆在芯層材料的表面。
9.根據(jù)權利要求8所述的表面柔軟的聚苯乙烯雙層共擠型材的制作方法，其特征在 于所述雙螺桿擠出機長徑比為40 1，擠出過程中加工溫度為160 220°C，螺桿轉速為 120 250rpm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種表面柔軟的聚苯乙烯雙層共擠型材，其特征在于由芯層和包裹在芯層外的表層構成，芯層材料和表層材料的重量分數(shù)的比例為100比5～25，其中芯層材料包括以下重量組分聚苯乙烯100份；發(fā)泡劑1～5份；著色劑1～3份；油脂1～5份；表層材料包括以下重量組分聚苯乙烯-乙烯-丁烯-聚苯乙烯線性三嵌段共聚物100份；聚苯乙烯10～50份；油脂5～50份；滑石粉5～30份；抗氧劑0.1～2份；潤滑劑0.1～2份；本發(fā)明制作的表面柔軟的聚苯乙烯微發(fā)泡雙層共擠型材具有表面硬度可以根據(jù)需要調節(jié)，生產(chǎn)工藝簡單，能夠連續(xù)大批量生產(chǎn)。
文檔編號B29C47/92GK101913281SQ20101025117
公開日2010年12月15日 申請日期2010年8月12日 優(yōu)先權日2010年8月12日
發(fā)明者張文杰, 張曉強, 李志杰 申請人:淄博英科框業(yè)有限公司;上海英科實業(yè)有限公司