本發(fā)明涉及熱塑性彈性體材料領(lǐng)域，具體涉及一種tpee合成刷絲及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、熱塑性聚酯彈性體(tpee)又稱聚酯橡膠，是一類含有pbt(聚對苯二甲酸丁二醇酯)聚酯硬段和脂肪族聚酯或聚醚軟段的線型嵌段共聚物。tpee兼具橡膠優(yōu)良的彈性和熱塑性塑料的易加工性，軟硬度可調(diào)，設(shè)計(jì)自由，是熱塑性彈性體中倍受關(guān)注的新品種。聚酯彈性體材料通常用于制作牙刷，這種材料具有優(yōu)異的彈性、耐磨性和耐老化性，能夠適應(yīng)牙刷在使用過程中受到的沖擊力和壓力。

2、常規(guī)pa(聚酰胺)或聚酯(pbt)刷絲，由于基本都是硬材質(zhì)，材質(zhì)越硬，做成刷絲后，彎曲模量表現(xiàn)都比較差，當(dāng)反復(fù)與牙齒摩擦清潔，長期疲勞彎曲變形中，就會導(dǎo)致炸毛現(xiàn)象。雖然tpee的彈性模量和回彈性略優(yōu)于尼龍(pa)和聚酯(pbt)等傳統(tǒng)刷絲材料，在低應(yīng)變條件下(如刷牙時(shí)的反復(fù)彎曲)，能更加快速地恢復(fù)原狀，但是目前市面上的tpee刷絲的軟硬剛性在調(diào)節(jié)上仍然不夠靈活，而且親膚性差，強(qiáng)度不足，受到壓力而彎曲扭曲后容易導(dǎo)致卷曲狀態(tài)。用在牙刷絲上時(shí)，如果剛性稍大則彈性不足，不僅傷牙齦而且牙縫很難清潔干凈，在長期使用的過程中很容易變形損壞。因此，目前市場上需要一種軟硬剛性合適且強(qiáng)度高不易損壞的tpee刷絲。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種tpee合成刷絲及其制備方法。

2、本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種tpee合成刷絲，按照重量份數(shù)計(jì)算，包括：

4、55-75份tpee樹脂，25-45份聚酯樹脂，5-10份相容劑，8-16份改性聚硅氧烷，12-24份增塑劑，1-3份潤滑劑，0.3-1份抗氧劑和0.6-1.2份穩(wěn)定劑。

5、優(yōu)選地，所述tpee樹脂的密度為1.1-1.3g/cm3，熔體流動速率為6-12g/10min(220℃，2.16kg)，聚醚質(zhì)量含量為30％-60％。

6、優(yōu)選地，所述聚酯樹脂為pet或pbt；更優(yōu)選為pbt，密度為1.32-1.40g/cm3，熔體流動速率為8.2-16.4g/10min(250℃，2.16kg)。

7、優(yōu)選地，所述改性聚硅氧烷的制備方法包括：

8、s1、分別稱取巰基聚硅氧烷和檸檬烯加入至甲苯溶劑中，通入氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣，充分?jǐn)嚢杈鶆蛑?，得到混合溶液?/p>

9、s2、向混合溶液內(nèi)加入光敏劑后，再置于紫外光下輻照處理，期間以100-200rpm的速度攪拌，反應(yīng)處理0.8-2.4h后，旋蒸除去溶劑，水洗三次后，真空干燥，得到改性聚硅氧烷。

10、更優(yōu)選地，所述s1中，巰基聚硅氧烷、檸檬烯和甲苯的質(zhì)量體積比為1g:(0.14-0.28)g:(10-20)ml。

11、更優(yōu)選地，所述s2中，光敏劑為安息香二甲醚，加入量是巰基聚硅氧烷質(zhì)量的1％-6％。

12、優(yōu)選地，所述增塑劑為生物基增塑劑，具體為環(huán)氧大豆油、環(huán)氧亞麻籽油、環(huán)氧蓖麻油、環(huán)氧葵花油、檸檬酸三乙酯、檸檬酸三丁酯、乙酰檸檬酸三丁酯中的至少一種。更優(yōu)選為乙酰檸檬酸三丁酯。

13、優(yōu)選地，所述潤滑劑為硬脂酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、石蠟中的至少一種。更優(yōu)選為硬脂酸鈣和石蠟按照質(zhì)量比1.2-1.8:1組成的混合物。

14、優(yōu)選地，所述相容劑為eva、poe-g-gma、pp-g-gma中的一種；更優(yōu)選為pp-g-gma，接枝率為1％-1.5％，密度為0.90-0.92g/cm3，熔體流動速率為35-45g/10min(190℃/2.16kg)。

15、優(yōu)選地，所述抗氧劑為酚類抗氧劑，具體為抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑2246中的至少一種。更優(yōu)選為抗氧劑1076。

16、優(yōu)選地，所述穩(wěn)定劑為磷酸酯類穩(wěn)定劑，具體為亞磷酸三苯酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、雙(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯中的至少一種。更優(yōu)選為三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯。

17、優(yōu)選地，所述巰基聚硅氧烷的制備過程包括：

18、稱取3-巰丙基三乙氧基硅烷和羥基硅油混合至去離子水內(nèi)，充分?jǐn)嚢杈鶆蛑?，滴加鹽酸溶液，室溫下攪拌處理1-3h后，升溫至60-80℃，保溫反應(yīng)3-6h，反應(yīng)結(jié)束后，滴加飽和的碳酸氫鈉溶液至反應(yīng)體系為中性，然后醇洗至少三次，真空干燥，即得到巰基聚硅氧烷。

19、更優(yōu)選地，所述羥基硅油的羥基質(zhì)量含量為3.2％，重均分子量為1000。

20、更優(yōu)選地，3-巰丙基三乙氧基硅烷、羥基硅油和去離子水的質(zhì)量體積比為1g:(0.2-0.6)g:(10-20)ml。

21、更優(yōu)選地，鹽酸溶液的濃度為0.1-1mol/l，滴加量為去離子水質(zhì)量的0.2％-0.8％。

22、第二方面，本發(fā)明提供一種tpee合成刷絲的制備方法，包括以下步驟：

23、步驟1，分別稱取tpee樹脂、聚酯樹脂、相容劑、改性聚硅氧烷、增塑劑、潤滑劑、抗氧劑和穩(wěn)定劑，在鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)干燥至含水量低于0.1％；

24、步驟2，將各原料共混至擠出機(jī)內(nèi)，升溫240-260℃至熔融后，混合均勻，擠出成絲狀物；

25、步驟3，將絲狀物經(jīng)過拉伸和定型，拉伸倍數(shù)為3-8倍，定型溫度為160-180℃，然后冷卻后收卷，即得到tpee合成刷絲。

26、本發(fā)明的有益效果為：

27、1、本發(fā)明制備了一種tpee合成刷絲，以tpee樹脂和聚酯樹脂作為主要原料，加入了相容劑、改性聚硅氧烷、增塑劑作為輔助原料，另外還加入了潤滑劑、抗氧劑和穩(wěn)定劑作為添加劑，制備得到的刷絲不僅具有軟硬剛性合適且強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，而且還具有較好的抑菌性能表現(xiàn)。

28、2、本發(fā)明中tpee樹脂和聚酯樹脂按照獨(dú)特的混合比例設(shè)計(jì)，能夠同時(shí)具有一定的剛性和韌性，而隨著改性聚硅氧烷和增塑劑的引入，能夠在保證較高剛性的基礎(chǔ)上，顯著地提升了韌性表現(xiàn)，使其做成的刷絲不僅彎曲率得到較好的提升，而且不易炸毛。

29、3、改性聚硅氧烷是以巰基聚硅氧烷和檸檬烯作為反應(yīng)物，經(jīng)過巰基-雙鍵的clickchemistry反應(yīng)制備得到，得到的產(chǎn)物含有硫醚基和硅氧烷等基團(tuán)，在調(diào)節(jié)刷絲材料的強(qiáng)度與韌性方面有較好的表現(xiàn)，此外還能夠提升其抑菌的表現(xiàn)。

技術(shù)特征：

1.一種tpee合成刷絲，其特征在于，按照重量份數(shù)計(jì)算，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種tpee合成刷絲，其特征在于，所述tpee樹脂的密度為1.1-1.3g/cm3，熔體流動速率在220℃和2.16kg的條件下為6-12g/10min，聚醚的質(zhì)量含量為30％-60％；所述聚酯樹脂為pet或pbt。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種tpee合成刷絲，其特征在于，所述改性聚硅氧烷的制備方法包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種tpee合成刷絲，其特征在于，所述s1中，巰基聚硅氧烷、檸檬烯和甲苯的質(zhì)量體積比為1g:(0.14-0.28)g:(10-20)ml。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種tpee合成刷絲，其特征在于，所述s2中，光敏劑為安息香二甲醚，加入量是巰基聚硅氧烷質(zhì)量的1％-6％。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種tpee合成刷絲，其特征在于，所述增塑劑為生物基增塑劑，具體為環(huán)氧大豆油、環(huán)氧亞麻籽油、環(huán)氧蓖麻油、環(huán)氧葵花油、檸檬酸三乙酯、檸檬酸三丁酯、乙酰檸檬酸三丁酯中的至少一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種tpee合成刷絲，其特征在于，所述潤滑劑為硬脂酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、石蠟中的至少一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種tpee合成刷絲，其特征在于，所述相容劑為eva、poe-g-gma、pp-g-gma中的一種。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種tpee合成刷絲，其特征在于，所述抗氧劑為酚類抗氧劑，具體為抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑2246中的至少一種；所述穩(wěn)定劑為磷酸酯類穩(wěn)定劑，具體為亞磷酸三苯酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、雙(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯中的至少一種。

10.一種權(quán)利要求1所述的tpee合成刷絲的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及熱塑性彈性體材料領(lǐng)域，具體涉及一種TPEE合成刷絲及其制備方法，TPEE合成刷絲按照重量份數(shù)計(jì)算，包括：55?75份TPEE樹脂，25?45份聚酯樹脂，5?10份相容劑，8?16份改性聚硅氧烷，12?24份增塑劑，1?3份潤滑劑，0.3?1份抗氧劑和0.6?1.2份穩(wěn)定劑。本發(fā)明以TPEE樹脂和聚酯樹脂作為主要原料，加入了相容劑、改性聚硅氧烷、增塑劑作為輔助原料，另外還加入了潤滑劑、抗氧劑和穩(wěn)定劑作為添加劑，制備得到的刷絲不僅具有軟硬剛性合適且強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，而且還具有較好的抑菌性能表現(xiàn)。

技術(shù)研發(fā)人員：楊柏容
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳市華之飛科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8