一种低光泽度的热塑性聚氨酯组合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种低光泽度的热塑性聚氨酯组合物及其制备方法和应用。包含以下质量百分比的组分，(A)50-95％，优选70-85％的热塑性聚氨酯弹性体，(B)3-45％，优选10-20％的热塑性聚酯聚合物，(C)1-20％，优选5-10％的无机填料。将各组分按一定比例通过熔融共混得到组合物粒料。通过熔融挤出设备挤出约1mm的薄片，根据标准ASTM D523测试其60°表面光泽度低于30Gs，且材料机械性能及加工性能良好，表面消光效果均匀细腻、手感爽滑，适用于制备线缆、管材、皮带及薄膜产品。

Low gloss thermoplastic polyurethane composition, preparation method and application thereof

The invention relates to a low gloss thermoplastic polyurethane composition, a preparation method and an application thereof. Following the mass percentage of components, (A) 50-95%, preferably 70-85% thermoplastic polyurethane elastomer (B), 3-45%, preferably 10-20% thermoplastic polyester polymer, (C) 1-20%, preferably 5-10% inorganic filler. Each component is obtained by melting blending at a certain proportion to obtain a composition pellet. About 1mm equipment extrusion sheet by melt extrusion, according to the standard ASTM D523 test 60 degrees below the surface gloss of 30Gs, and the mechanical properties and processing materials with good performance, the surface extinction effect uniform fine, smooth, suitable for the preparation of cable, pipe, belt and film products.

【技术实现步骤摘要】
一种低光泽度的热塑性聚氨酯组合物及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种热塑性聚氨酯组合物及其制备方法和应用，尤其涉及一种低光泽度热塑性聚氨酯组合物及其制备方法和应用。
技术介绍
热塑性聚氨酯广泛应用于1kV以下的电线电缆护套，其具有良好的物理机械性能。在使用过程中，聚氨酯具有许多优点，其具有良好的耐候性能，不容易老化变硬及开裂，有着与橡胶一样的耐磨、柔软、耐候性好的特点，但其加工工艺却比橡胶简单得多，可以像塑料材料一样反复加工，而不需进行硫化。同时，其具有极好的韧性、耐油性、低温柔顺性、热稳定性等。因此，其广泛应用于要求柔软、耐磨、耐油等的动力能源电缆、通讯电缆、汽车电缆、地质勘探电缆、船用电缆及其他弹弓线及音频线等。特别是人们对环保要求的越来越重视，聚氨酯材料正逐步取代PVC、各种合成橡胶等作为电缆的外护套，用于各种恶劣的环境中。近年来，在电缆、管材、薄膜、皮带等日用品和工业用品中,消光制品越来越受到众多消费者的偏爱，其给人一种朴实、高雅、舒适的感觉。在某些特定场合,由于美学和技术上的原因，对制品的表面光泽有严格的消光要求。而热塑性聚氨酯弹性体材料挤出后本身呈亮面特性，消光十分困难。因此，要满足客户的需求，需对其进行消光改性。目前解决上述需要的主要手段是添加相容性较差的橡胶粉或能够形成交联结构的弹性体等，如专利CN102199343A通过加入一定量的SEBS达到消光的目的；专利CN103450662A通过加入一定量的EPDM达到消光的目的，由于消光剂与TPU的相容性较差，其添加量较高，导致材料的机械性能降低，一般需添加一定量的相容剂；同时橡胶粉或交联结构弹性体的加工性能较差，混合均匀性较差，消光效果均匀性较差，且存在表面粗糙、有不熔胶粒等问题。因此制备一种消光效果均匀细腻、表面爽滑、综合性能优异的低光泽热塑性聚氨酯组合物具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有TPU消光材料技术存在的问题，提供一种消光效果均匀细腻、表面手感爽滑及机械性能优异的热塑性聚氨酯弹性体组合物及其制备方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种低光泽度的热塑性聚氨酯组合物，基于组合物总质量，包含以下质量百分比的组分，(A)50-95％，优选70-85％的热塑性聚氨酯弹性体，(B)3-45％，优选10-20％的热塑性聚酯聚合物，(C)1-20％，优选5-10％的无机填料。本专利技术所述热塑性聚氨酯弹性体衍生自至少一种有机多异氰酸酯、至少一种多元醇和至少一种扩链剂的反应。本专利技术所述有机多异氰酸酯选自芳香族多异氰酸酯和脂肪族多异氰酸酯中的一种或多种；所述有机多异氰酸酯包括但不限于4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(4,4'-MDI)、2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(2,4'-MDI)、2,2'-二苯基甲烷二异氰酸酯(2,2'-MDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、1,5-萘二异氰酸酯(NDI)、对苯二异氰酸酯(PPDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,4-环己基二异氰酸酯(CHDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、癸烷-1,10-二异氰酸酯和二环己基甲烷-4,4'-二异氰酸酯(H12MDI)中的一种或多种，优选4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯。本专利技术所述多元醇选自聚酯多元醇、聚内酯多元醇、聚碳酸酯多元醇和聚醚多元醇中的一种或多种，优选聚酯多元醇和/或聚醚多元醇。本专利技术所述聚酯多元醇可通过二元醇与二元羧酸、酸酐或羧酸酯进行酯化或酯交换反应制备得到。所述聚酯多元醇的数均分子量(Mn)为500-10000，优选为700-5000，更优选为710-4000；酸值为0-1.0mgKOH/g，优选为0.1-0.5mgKOH/g。本专利技术所述聚酯多元醇制备中所使用的二元醇优选为脂肪族和芳香族二元醇中的一种或多种，更优选为具有2至12个碳原子的二元醇中的一种或多种，包括但不限于乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、1,4-环己二甲醇、癸二醇和十二烷二醇中的一种或多种，进一步优选的二元醇为1,4-丁二醇。本专利技术所述聚酯多元醇制备中所使用的二元羧酸、酸酐或羧酸酯为脂肪族和芳族二元羧酸或酸酐或羧酸酯中的一种或多种；优选为具有4至15个碳原子的二元羧酸、酸酐或羧酸酯中的一种或多种，更优选为苯二甲酸、苯二甲酸酐、邻苯二甲酸二甲酯，对苯二甲酸二甲酯、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、环己二甲酸、邻苯二甲酸酐和四氢邻苯二甲酸酐中的一种或多种；进一步优选为己二酸、邻苯二甲酸酐和四氢邻苯二甲酸酐中的一种或多种。本专利技术所述聚酯多元醇的制备过程中，所述二元醇与二元羧酸、酸酐或羧酸酯的摩尔比优选为1.0-3.0，更优选1.02-2.0。本专利技术所述聚内酯多元醇优选为聚己内酯多元醇，是由ε-己内酯单体和起始剂在催化剂引发作用下制备而成。所述聚己内酯多元醇的数均分子量(Mn)优选为500-3000，更优选为1000-2000。本专利技术所述聚内酯多元醇制备中的所使用的起始剂为二醇、二胺、醇胺和多元醇中的一种或多种，优选为乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、二乙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、1,4-环己二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯甲烷、二乙基甲苯二胺、一乙醇胺和二乙醇胺中的一种或多种；更优选为乙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、二乙二醇、TMP和季戊四醇中的一种或多种。本专利技术所述聚碳酸酯多元醇可采用光气法、二氧化碳调节共聚法、环状碳酸酯开环聚合法或酯交换法合成获得。本专利技术所述聚碳酸酯多元醇优选通过二元醇和碳酸酯进行酯交换反应合成。本专利技术所述酯交换法合成聚碳酸酯多元醇过程中，所述二元醇优选为1,2-乙二醇、1,4-丁二醇(BDO)、1,5-戊二醇(PDO)和1,6-己二醇(HDO)中的一种或多种；更优选为1,4-丁二醇(BDO)和/或1,5-戊二醇(PDO)。所述碳酸酯优选为碳酸二甲酯和碳酸二乙酯；更优选为碳酸二甲酯。本专利技术所述聚碳酸酯多元醇的数均分子量(Mn)为500-4000，优选为1000-3000。本专利技术所述聚醚多元醇是由起始剂与含有2至6个碳原子的环氧化合物反应，制备得到的聚醚多元醇。本专利技术所述聚醚多元醇的数均分子量(Mn)为500至10000，优选为700-4000。本专利技术所述聚醚多元醇制备过程中使用的起始剂为小分子多元醇、小分子多元胺和小分子醇胺中的一种或多种；所述起始剂优选自水、丙二醇、甘油、三羟甲基丙烷、乙二胺季戊四醇、木糖醇、三乙烯二胺、山梨醇、乙二醇、双酚A和甲苯二胺中的一种或多种；更优选为水、丙二醇和甘油中的一种或多种。本专利技术所述聚醚多元醇制备过程中使用的环氧化合物优选为环氧乙烷、环氧丙烷和四氢呋喃(THF)中的一种或多种。本专利技术所述聚醚多元醇优选自环氧乙烷与乙二醇反应制备的聚乙二醇、环氧丙烷与丙二醇反应制备的聚丙二醇或水与四氢呋喃(THF)反应制备的聚四亚甲基醚二醇(PTMEG)、THF与环氧乙烷或THF与环氧丙烷的反应产物共聚醚；更优选的聚醚多元醇为聚四亚甲基醚二醇本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低光泽度的热塑性聚氨酯组合物，其特征在于，基于组合物总质量，包含以下质量百分比的组分，(A)50‑95％，优选70‑85％的热塑性聚氨酯弹性体，(B)3‑45％，优选10‑20％的热塑性聚酯聚合物，(C)1‑20％，优选5‑10％的无机填料。

【技术特征摘要】
1.一种低光泽度的热塑性聚氨酯组合物，其特征在于，基于组合物总质量，包含以下质量百分比的组分，(A)50-95％，优选70-85％的热塑性聚氨酯弹性体，(B)3-45％，优选10-20％的热塑性聚酯聚合物，(C)1-20％，优选5-10％的无机填料。2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述的热塑性聚酯聚合物选自以下聚合物中的一种或多种：热塑性聚酯树脂、低熔点聚酯聚合物、热塑性聚酯弹性体；优选所述的热塑性聚酯聚合物为热塑性聚酯树脂与低熔点聚酯聚合物的共混物、热塑性聚酯树脂与热塑性聚酯弹性体的共混物、热塑性聚酯树脂与低熔点聚酯聚合物及热塑性聚酯弹性体的共混物；更优选所述的热塑性聚酯聚合物为热塑性聚酯树脂与低熔点聚酯聚合物按照1：1～2的质量比的共混物，或热塑性聚酯树脂与热塑性聚酯弹性体按照1：1～3的质量比的共混物，或热塑性聚酯树脂与低熔点聚酯聚合物及热塑性聚酯弹性体按照1：(1～2)：(1～2)的质量比的共混物。3.根据权利要求2所述的组合物，其特征在于，所述的热塑性聚酯树脂选自以下聚合物中的一种或多种：聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸丙二酯、聚对苯二甲酸乙二酯；优选其特性粘度为0.55-1.5dl/g，熔点为220-250℃；更优选其特性粘度为0.8-1.0dl/g，熔点为225-245℃。4.根据权利要求2所述的组合物，其特征在于，所述的低熔点聚酯聚合物衍生自以对苯二甲酸及乙二醇为主体与碳原子数为2～20的小分子二元酸、碳原子数为2～20的小分子二元醇或其组合物反应的聚酯共聚物；优选其特性粘度为0.25-1.5dl/g，熔点为120-240℃；更优选其特性粘度为0.6-0.8dl/g，熔点为185-220℃。5.根据权利要求2所述的组合物，其特征在于，所述的热塑性聚酯弹性体衍生自...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨永柱，黄岐善，付小亮，翟志斌，李栋，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37