本发明属于高分子材料领域,尤其涉及一种个人洗护用电子产品包胶手柄的制备方法。
背景技术:
个人洗护用电子产品,例如电动牙刷、电动洁面器等系列产品,其握柄一般为abs、pc、pc/abs、asa等工程塑料,为了使按键和其他直接接触手的部位具有好的手感,一般采用软胶对硬质手柄进行包胶,常用软胶包括tpe、tpu或硅胶等,可提升注塑产品的美观度与手感,并可连续生产。
目前普遍采用的方案为:1.使用硅胶或其他软胶,采用胶水粘接的方式与工程塑料结合,不足之处在于步骤繁琐,不可控性高,实际难以连续生产,且难以寻找到合适的胶水,实际测试时,胶水会在肥皂水、牙膏水、漱口水、洁面产品等作用下水解,从而导致软硬胶易脱胶。2.使用tpu或tpe二次注塑到工程塑料上,通过二次注塑,软、硬胶间的结合力主要靠范德华力与融化后的软胶渗透进硬胶的缝隙,接触到肥皂水、牙膏水、漱口水、洁面产品等,tpu或tpe在此环境下两天即出现与工程塑料结合力下降的问题,会发生溶胀、降解断链以及破坏结合力,从而造成脱胶,影响使用。
技术实现要素:
本发明针对上述现有技术存在的不足,提供一种个人洗护用电子产品包胶手柄的制备方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种个人洗护用电子产品包胶手柄的制备方法,步骤如下:
(1)制备硬质改性tpu
取70-90份聚酯型或聚醚型tpu、1-15份马来酸酐接枝sebs或马来酸酐接枝abs、1-15份sebs和1-15份矿物油混合均匀,进入双螺杆挤出机进行反应,经过拉条造粒或水下切粒后干燥;其中,所述聚酯型或聚醚型tpu的硬度为65d-75d;
(2)制备软质改性tpu
取30-95份聚酯型或聚醚型tpu、5-70份马来酸酐接枝sebs或马来酸酐接枝abs、5-50份sebs和5-50份矿物油混合均匀,进入双螺杆挤出机进行反应,经过拉条造粒或水下切粒后干燥;其中,所述聚酯型或聚醚型tpu的硬度为65a-85a;
(3)制备包胶手柄
采用步骤(1)的硬质改性tpu,经一次注塑形成手柄,将手柄置于模具中,使用步骤(2)的软质改性tpu进行二次注塑,在手柄表面形成软质改性tpu的包胶层,即得包胶手柄。
注:本发明所述份数均指重量份数。
进一步,步骤(1)中,所述聚酯型tpu为美瑞新材股份有限公司的mirathanee175d、e170d、e165d或e665d;所述聚醚型tpu为美瑞新材股份有限公司的tpum系列的mirathanem60d、m65d、m70d或m75d;所述sebs为sebs6151、sebs6154或sebs9551中的一种或两种以上;
双螺杆挤出机的熔融温度为180-250℃,螺杆转速为180-350r/min,停留时间为1-3min;所述水下切粒中的水温为30-60℃;干燥温度为40-80℃,干燥时间为30min-2h。
进一步,步骤(2)中,所述聚酯型tpu为美瑞新材股份有限公司的mirathanee265、e270、e275、e180、e185、e380或e385;所述聚醚型tpu为美瑞新材股份有限公司的tpum系列的mirathanem65、m70、m75、m80或m85;所述sebs为sebs6151、sebs6154或sebs9551中的一种或两种以上;
双螺杆挤出机的熔融温度为180-250℃,螺杆转速为180-350r/min,停留时间为1-3min;所述水下切粒中的水温为30-60℃;干燥温度为40-80℃,干燥时间为30min-2h。
进一步,步骤(3)中,一次注塑的注塑条件为:注塑温度为190-250℃,注塑压力为5-2000bar,模具温度为20-60℃;二次注塑的注塑条件为:注塑温度为140-230℃,注塑压力为5-2000bar,模具温度为20-60℃。
本发明的特点和有益效果在于:
本发明采用马来酸酐接枝sebs/马来酸酐接枝abs、sebs和矿物油改性不同硬度的聚酯型或聚醚型tpu,改性后的软质tpu包胶改性后的硬质tpu,提供良好手感和包胶效果,耐洗漱用品的浸泡腐蚀,延长使用寿命,且便于连续化生产。其中,sebs能够降低聚酯型或聚醚型tpu的硬度;聚酯型或聚醚型tpu与马来酸酐接枝sebs/马来酸酐接枝abs在挤出造粒过程中会发生夺氢反应,形成聚酯型或聚醚型tpu接枝sebs/abs;矿物油在高温下不会产生小分子物质,从而提高包胶材料的强度和粘结牢度;聚酯型或聚醚型tpu上的氨基甲酸酯键受热离解的产物反应生成异氰酸酯,软质改性tpu和硬质改性tpu之间相互反应,马来酸酐与异氰酸酯在软、硬质改性tpu界面上形成一种接枝共聚物,从而使软、硬质改性tpu之间形成一种除氢键和范德华力之外的作用力,有利于所得材料在肥皂水、牙膏水、漱口水、洁面产品等弱酸/弱碱性环境下保持结合力,不易剥离脱落。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
本发明实施例中使用的聚酯型tpu为采购自美瑞新材股份有限公司的mirathanee175d、e170d、e165d、e665d、mirathanee265、e270、e275、e180、e185、e380或e385;聚醚型tpu为采购自美瑞新材股份有限公司的tpum系列的mirathanem60d、m65d、m70d、m75d、m65、m70、m75、m80或m85;马来酸酐接枝sebs和马来酸酐接枝abs为采用常规方法自制或外购,均可;sebs为采购自广州金发的sebs6151、sebs6154、sebs9551;矿物油为采购自奥达化工的kn4006。
实施例1
一种个人洗护用电子产品包胶手柄的制备方法,步骤如下:
(1)制备硬质改性tpu
取85份硬度75d的mirathanee175d、5份马来酸酐接枝abs、3份sebs6151和7份矿物油混合均匀,进入双螺杆挤出机进行反应,控制双螺杆挤出机的熔融温度为240℃,螺杆转速为300r/min,停留时间为2min;经过水下切粒,控制水温为40℃,在60℃条件下干燥2h;
(2)制备软质改性tpu
取85份硬度80a的mirathanee180、10份马来酸酐接枝sebs、10份sebs6151和15份矿物油混合均匀,进入双螺杆挤出机进行反应,控制双螺杆挤出机的熔融温度为240℃,螺杆转速为300r/min,停留时间为2min;经过水下切粒,控制水温为40℃,在60℃条件下干燥2h;
(3)制备包胶试样
采用步骤(1)的硬质改性tpu,经一次注塑形成长*宽*厚为120mm*25mm*2mm的试片,其中,一次注塑的注塑条件为:注塑温度为200℃,注塑压力为100bar,模具温度为40℃;将试片置于厚度为其两倍的模具中,使用步骤(2)的软质改性tpu进行二次注塑,其中,二次注塑的注塑条件为:注塑温度为210℃,注塑压力为100bar,模具温度为40℃;在硬质试片表面形成软质改性tpu的包胶层。
对比例1
一种软质改性tpu包胶abs手柄的制备方法,步骤如下:
(1)制备软质改性tpu
取85份硬度80a的mirathanee180、10份马来酸酐接枝sebs、10份sebs6151和15份矿物油混合均匀,进入双螺杆挤出机进行反应,控制双螺杆挤出机的熔融温度为240℃,螺杆转速为300r/min,停留时间为2min;经过水下切粒,控制水温为40℃,在60℃条件下干燥2h;
(2)制备包胶试样
采用abs经一次注塑形成长*宽*厚为120mm*25mm*2mm的试片,其中,一次注塑的注塑条件为:注塑温度为200℃,注塑压力为100bar,模具温度为40℃;将试片置于厚度为其两倍的模具中,使用步骤(1)的软质改性tpu进行二次注塑,其中,二次注塑的注塑条件为:注塑温度为210℃,注塑压力为100bar,模具温度为40℃;在硬质试片表面形成软质改性tpu的包胶层。
对比例2
一种tpe包胶abs手柄的制备方法,具体如下:
采用abs经一次注塑形成长*宽*厚为120mm*25mm*2mm的试片,其中,一次注塑的注塑条件为:注塑温度为200℃,注塑压力为100bar,模具温度为40℃;将试片置于厚度为其两倍的模具中,使用胶宝tc6hfz进行二次注塑,其中,二次注塑的注塑条件为:注塑温度为210℃,注塑压力为100bar,模具温度为40℃;在硬质试片表面形成tpe包胶层。
对比例3
一种tpe包胶硬质改性tpu手柄的制备方法,步骤如下:
(1)制备硬质改性tpu
取85份硬度75d的mirathanee175d、5份马来酸酐接枝abs、3份sebs6151和7份矿物油混合均匀,进入双螺杆挤出机进行反应,控制双螺杆挤出机的熔融温度为240℃,螺杆转速为300r/min,停留时间为2min;经过水下切粒,控制水温为40℃,在60℃条件下干燥2h;
(2)制备包胶试样
采用步骤(1)的硬质改性tpu,经一次注塑形成长*宽*厚为120mm*25mm*2mm的试片,其中,一次注塑的注塑条件为:注塑温度为200℃,注塑压力为100bar,模具温度为40℃;将试片置于厚度为其两倍的模具中,使用胶宝tc6hfz进行二次注塑,其中,二次注塑的注塑条件为:二次注塑的注塑条件为:注塑温度为210℃,注塑压力为100bar,模具温度为40℃;在硬质试片表面形成tpe包胶层。
对比例4
一种软质改性tpe包胶硬质改性tpu手柄的制备方法,步骤如下:
(1)制备硬质改性tpu
取85份硬度75d的mirathanee175d、5份马来酸酐接枝abs、3份sebs6151和7份矿物油混合均匀,进入双螺杆挤出机进行反应,控制双螺杆挤出机的熔融温度为240℃,螺杆转速为300r/min,停留时间为2min;经过水下切粒,控制水温为40℃,在60℃条件下干燥2h;
(2)制备软质改性tpe
取85份胶宝tc6hfz、10份马来酸酐接枝sebs、10份sebs6151和15份矿物油混合均匀,进入双螺杆挤出机进行反应,控制双螺杆挤出机的熔融温度为240℃,螺杆转速为300r/min,停留时间为2min;经过水下切粒,控制水温为40℃,在60℃条件下干燥2h;
(3)制备包胶试样
采用步骤(1)的硬质改性tpu,经一次注塑形成长*宽*厚为120mm*25mm*2mm的试片,其中,一次注塑的注塑条件为:注塑温度为200℃,注塑压力为100bar,模具温度为40℃;将试片置于厚度为其两倍的模具中,使用步骤(2)的软质改性tpe进行二次注塑,其中,二次注塑的注塑条件为:注塑温度为210℃,注塑压力为100bar,模具温度为40℃;在硬质试片表面形成软质改性tpe的包胶层。
对比例5
一种软质改性tpe包胶abs手柄的制备方法,步骤如下:
(1)制备软质改性tpe
取85份胶宝tc6hfz、10份马来酸酐接枝sebs、10份sebs6151和15份矿物油混合均匀,进入双螺杆挤出机进行反应,控制双螺杆挤出机的熔融温度为240℃,螺杆转速为300r/min,停留时间为2min;经过水下切粒,控制水温为40℃,在60℃条件下干燥2h;
(2)制备包胶试样
采用abs经一次注塑形成长*宽*厚为120mm*25mm*2mm的试片,其中,一次注塑的注塑条件为:注塑温度为200℃,注塑压力为100bar,模具温度为40℃;将试片置于厚度为其两倍的模具中,使用软质改性tpe进行二次注塑,其中,二次注塑的注塑条件为:注塑温度为210℃,注塑压力为100bar,模具温度为40℃;在硬质试片表面形成软质改性tpe的包胶层。
实施例2
一种个人洗护用电子产品包胶手柄的制备方法,步骤如下:
(1)制备硬质改性tpu
取90份硬度65d的mirathanee165d、5份马来酸酐接枝abs、5份sebs9551和5份矿物油混合均匀,进入双螺杆挤出机进行反应,控制双螺杆挤出机的熔融温度为200℃,螺杆转速为200r/min,停留时间为2min;经过水下切粒,控制水温为50℃,在70℃条件下干燥1h;
(2)制备软质改性tpu
取95份硬度65a的mirathanee265、5份马来酸酐接枝sebs、6份sebs9551和5份矿物油混合均匀,进入双螺杆挤出机进行反应,控制双螺杆挤出机的熔融温度为180℃,螺杆转速为210r/min,停留时间为3min;经过水下切粒,控制水温为30℃,在40℃条件下干燥1.5h;
(3)制备包胶试样
采用步骤(1)的硬质改性tpu,经一次注塑形成长*宽*厚为120mm*25mm*2mm的试片,其中,一次注塑的注塑条件为:注塑温度为230℃,注塑压力为1500bar,模具温度为50℃;将试片置于厚度为其两倍的模具中,使用步骤(2)的软质改性tpu进行二次注塑,其中,二次注塑的注塑条件为:注塑温度为150℃,注塑压力为1800bar,模具温度为30℃;在硬质试片表面形成软质改性tpu的包胶层。
实施例3
一种个人洗护用电子产品包胶手柄的制备方法,步骤如下:
(1)制备硬质改性tpu
取85份硬度75d的mirathanem75d、5份马来酸酐接枝abs、3份sebs6154和7份矿物油混合均匀,进入双螺杆挤出机进行反应,控制双螺杆挤出机的熔融温度为250℃,螺杆转速为350r/min,停留时间为1min;经过水下切粒,控制水温为60℃,在80℃条件下干燥0.5h;
(2)制备软质改性tpu
取85份硬度80a的mirathanem80、10份马来酸酐接枝sebs、10份sebs6154和15份矿物油混合均匀,进入双螺杆挤出机进行反应,控制双螺杆挤出机的熔融温度为240℃,螺杆转速为320r/min,停留时间为2min;经过水下切粒,控制水温为30℃,在50℃条件下干燥2h;
(3)制备包胶试样
采用步骤(1)的硬质改性tpu,经一次注塑形成长*宽*厚为120mm*25mm*2mm的试片,其中,一次注塑的注塑条件为:注塑温度为190℃,注塑压力为20bar,模具温度为20℃;将试片置于厚度为其两倍的模具中,使用步骤(2)的软质改性tpu进行二次注塑,其中,二次注塑的注塑条件为:注塑温度为150℃,注塑压力为30bar,模具温度为30℃;在硬质试片表面形成软质改性tpu的包胶层。
测试1
取实施例1-3和对比例1-5所得包胶试样,分别测试其初始剥离强度;同时分别浸泡在40℃的漱口水中48h后,测试浸泡漱口水后剥离强度;同时分别浸泡在40℃的肥皂水中48h后,测试浸泡肥皂水后剥离强度;其中,剥离强度采用180°剥离测试,速度为200mm/min。具体见表1。
表1
由表1的数据可以看出,相比于实施例1,对比例1、2、3、4、5的包胶试样的初始剥离强度均较低;经过40℃、ph约为6.0的弱酸性漱口水48h的浸泡后,对比例1、2、3、4、5的包胶试样的剥离强度极低,完全剥离,剥离强度的降低率高达50%以上,甚至超过70%,而实施例1的剥离强度的降低率仅为30%;经过40℃、ph约为8.0的弱碱性肥皂水48h的浸泡,对比例1、2、3、4、5的包胶试样的剥离强度极低,完全剥离,剥离强度的降低率高达50%以上,甚至超过70%,而实施例1的剥离强度的降低率仅为30%。因此,充分证明了按照本发明的方法制得的包胶试样具备更佳的结合力,使用寿命更长。
测试2
取实施例1-3和对比例1-5所得包胶手柄,每日分别浸泡在40℃、ph约为6.0的弱酸性漱口水中,每日浸泡5min,共计30天后测试浸泡漱口水后剥离强度;每日分别浸泡在40℃、ph约为8.0的弱碱性肥皂水中,每日浸泡5min,共计30天后测试浸泡肥皂水后剥离强度;其中,剥离强度采用180°剥离测试,速度为200mm/min。具体见表2。
表2
由表2的数据可以看出,实施例1、2、3所得包胶手柄在弱酸、弱碱性环境中每日使用,使用30天后,其剥离强度的降低率最低可为8%左右,大大延长了使用寿命。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。