一种具有高耐热性的生物基TPU材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有高耐热性的生物基TPU材料及其制备方法，该具有高耐热性的生物基TPU材料包括生物基多元醇40%‑50%、二异氰酸酯25%‑40%、抗水解剂5%‑8%、抗氧化剂3%‑6%、扩链剂1%‑5%、亚乙烯基双硬酯酰胺交联剂2%‑5%、耐热添加剂5%‑8%和还原石墨烯5%‑12%。本发明专利技术提供的一种具有高耐热性的生物基TPU材料及其制备方法通过添加抗水解剂、抗氧化剂等，可以保证反应过程的稳定性，避免产物变性，同时通过交联剂可以提高其光洁度，消除TPU材料中的颗粒物，也就能够保证原料结构紧密性和稳定性，并且最后通过那人添加剂和还原石墨烯进行处理，可以提高耐热性能，保证质量，同时增加了工艺可控性，提高生产加工效率和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种具有高耐热性的生物基TPU材料及其制备方法
本专利技术涉及TPU材料
，尤其涉及一种具有高耐热性的生物基TPU材料及其制备方法。
技术介绍
热塑性聚氨酯弹性体（TPU）是一类加热可以塑化，加入溶剂可以溶解的聚氨酯。由于具有优异的耐磨性、力学性能和回弹性、耐低温性、耐化学药品性以及结构可设计性，TPU在现代生产和生活中有非常广泛的应用。而现有的TPU材料受到其配方和工艺结构的限制，存在易水解、耐热性差的缺点，在较高的温度下工作，容易出现老化、软化变形、机械强度下降，存在安全隐患，并且生产过程中容易水解变性，影响最终产品的结构稳定性。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种具有高耐热性的生物基TPU材料及其制备方法。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种具有高耐热性的生物基TPU材料及其制备方法，该具有高耐热性的生物基TPU材料包括生物基多元醇40%-50%、二异氰酸酯25%-40%、抗水解剂5%-8%、抗氧化剂3%-6%、扩链剂1%-5%、亚乙烯基双硬酯酰胺交联剂2%-5%、耐热添加剂5%-8%和还原石墨烯5%-12%。优选的，所述具有高耐热性的生物基TPU材料及其制备方法包括如下步骤：S1、将生物基多元醇和抗氧化剂加入反应釜中，加热至90摄氏度至95摄氏度，保温2小时至3小时。S2、将二异氰酸酯预热至60摄氏度至65摄氏度，然后加入到反应釜中，均匀搅拌1小时至2小时，反应得到聚氨酯预聚物。S3、将扩链剂和亚乙烯基双硬酯酰胺交联剂分别预热至50摄氏度至60摄氏度，加入到反应釜中，均匀搅拌1小时至2小时，与聚氨酯聚合物反应生产聚氨酯弹性体。S4、将聚氨酯弹性体通过挤出机熔融挤出，得到TPU颗粒。S5、将TPU颗粒和热还原石墨烯投入密炼机内，密炼混合15分钟至20分钟，得到一次混合原料。S6、将耐热添加剂加入到密炼机内部，密炼45分钟至50分钟，得到二次混合原料。S7、将二次混合原料加入到螺杆挤出机内部，在150摄氏度至180摄氏度下，熔融挤出，即可得到高耐热性TPU材料。优选的，所述搅拌速率为200转每分钟至250转每分钟。优选的，所述密炼条件为温度90摄氏度至100摄氏度，转速为100转每分钟至120转每分钟。优选的，所述抗水解剂包括双酚A二缩水甘油醚40%-45%、聚碳化二亚胺30%-35%和乙烯基三异丙氧基硅烷20%-30%。优选的，所述抗氧化剂为丙酸正十八碳醇酯。优选的，所述扩链剂为己二醇、甘油、三羟甲基丙烷、二甘醇的一种或多种混合物。优选的，所述耐热添加剂包括硅藻土和蒙脱土，且质量百分比为1:1。优选的，所述耐热添加剂的制备方法包括如下步骤：P1、将硅藻土和蒙脱土按比例加入高速混合机中，均匀搅拌进行混合，搅拌速率为750每分钟转至800转每分钟。P2、将硅烷偶联剂使用环己烷进行稀释至质量百分比为1:5至1:7，得到稀释溶液500毫升至700毫升。P3、将稀释溶液分四次加入混合机中，降低至120转每分钟至150转每分钟进行均匀搅拌，促使均匀反应，持续1小时至2小时。P4、反应完毕后，在1200转每分钟至1300转每分钟速度下高速搅拌，加速环己烷挥发，即可得到耐热添加剂。优选的，所述生物基多元醇采用稻壳基多元醇、蓖麻油基多元醇和环氧大豆油基多元醇的一种。本专利技术提供的一种具有高耐热性的生物基TPU材料及其制备方法通过添加抗水解剂、抗氧化剂等，可以保证反应过程的稳定性，避免产物变性，同时通过交联剂可以提高其光洁度，消除TPU材料中的颗粒物，也就能够保证原料结构紧密性和稳定性，并且最后通过那人添加剂和还原石墨烯进行处理，可以提高耐热性能，保证质量，同时增加了工艺可控性，提高生产加工效率和稳定性。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。一种具有高耐热性的生物基TPU材料及其制备方法，该具有高耐热性的生物基TPU材料包括生物基多元醇40%-50%、二异氰酸酯25%-40%、抗水解剂5%-8%、抗氧化剂3%-6%、扩链剂1%-5%、亚乙烯基双硬酯酰胺交联剂2%-5%、耐热添加剂5%-8%和还原石墨烯5%-12%。作为优选的，所述具有高耐热性的生物基TPU材料及其制备方法包括如下步骤：S1、将生物基多元醇和抗氧化剂加入反应釜中，加热至90摄氏度至95摄氏度，保温2小时至3小时。S2、将二异氰酸酯预热至60摄氏度至65摄氏度，然后加入到反应釜中，均匀搅拌1小时至2小时，反应得到聚氨酯预聚物。S3、将扩链剂和亚乙烯基双硬酯酰胺交联剂分别预热至50摄氏度至60摄氏度，加入到反应釜中，均匀搅拌1小时至2小时，与聚氨酯聚合物反应生产聚氨酯弹性体。S4、将聚氨酯弹性体通过挤出机熔融挤出，得到TPU颗粒。S5、将TPU颗粒和热还原石墨烯投入密炼机内，密炼混合15分钟至20分钟，得到一次混合原料。S6、将耐热添加剂加入到密炼机内部，密炼45分钟至50分钟，得到二次混合原料。S7、将二次混合原料加入到螺杆挤出机内部，在150摄氏度至180摄氏度下，熔融挤出，即可得到高耐热性TPU材料。作为优选的，所述搅拌速率为200转每分钟至250转每分钟。作为优选的，所述密炼条件为温度90摄氏度至100摄氏度，转速为100转每分钟至120转每分钟。作为优选的，所述抗水解剂包括双酚A二缩水甘油醚40%-45%、聚碳化二亚胺30%-35%和乙烯基三异丙氧基硅烷20%-30%。作为优选的，所述抗氧化剂为丙酸正十八碳醇酯。作为优选的，所述扩链剂为己二醇、甘油、三羟甲基丙烷、二甘醇的一种或多种混合物。作为优选的，所述耐热添加剂包括硅藻土和蒙脱土，且质量百分比为1:1。作为优选的，所述耐热添加剂的制备方法包括如下步骤：P1、将硅藻土和蒙脱土按比例加入高速混合机中，均匀搅拌进行混合，搅拌速率为750每分钟转至800转每分钟。P2、将硅烷偶联剂使用环己烷进行稀释至质量百分比为1:5至1:7，得到稀释溶液500毫升至700毫升。P3、将稀释溶液分四次加入混合机中，降低至120转每分钟至150转每分钟进行均匀搅拌，促使均匀反应，持续1小时至2小时。P4、反应完毕后，在1200转每分钟至1300转每分钟速度下高速搅拌，加速环己烷挥发，即可得到耐热添加剂。作为优选的，所述生物基多元醇采用稻壳基多元醇、蓖麻油基多元醇和环氧大豆油基多元醇的一种。本专利技术提供的一种具有高耐热性的生物基TPU材料及其制备方法通过添加抗水解剂、抗氧化剂等，可以保证反应过程的稳定性，避免产物变性，同时通过交联剂可以提高其光洁度，消除TPU材料中的颗粒物，也就能够保证原料结构紧密性和稳定性，并且最后通过那人添加剂和还原石墨烯进行处理，可以提高耐热性能，保证质量，同时增加了工艺可控性，提高生产加工效率和稳定性。实施例1一种具有高耐热性的生物基TPU材料及其制备方法，该具有高耐热性的生物基TPU材料包括生物基多元醇43%、二异氰酸酯27%、抗水解剂6%、抗氧化剂3%、扩链剂5%、亚乙烯基双硬酯酰胺交联剂3%、耐热添加剂8%和还原石墨烯5%。作为优选的，所述具有高耐热性的生物基TPU材料及其制备方法包括如下步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有高耐热性的生物基TPU材料及其制备方法，其特征在于：该具有高耐热性的生物基TPU材料包括生物基多元醇40%‑50%、二异氰酸酯25%‑40%、抗水解剂5%‑8%、抗氧化剂3%‑6%、扩链剂1%‑5%、亚乙烯基双硬酯酰胺交联剂2%‑5%、耐热添加剂5%‑8%和还原石墨烯5%‑12%。

【技术特征摘要】
1.一种具有高耐热性的生物基TPU材料及其制备方法，其特征在于：该具有高耐热性的生物基TPU材料包括生物基多元醇40%-50%、二异氰酸酯25%-40%、抗水解剂5%-8%、抗氧化剂3%-6%、扩链剂1%-5%、亚乙烯基双硬酯酰胺交联剂2%-5%、耐热添加剂5%-8%和还原石墨烯5%-12%。2.根据所述权利要求1的一种具有高耐热性的生物基TPU材料及其制备方法，其特征在于：所述具有高耐热性的生物基TPU材料及其制备方法包括如下步骤：S1、将生物基多元醇和抗氧化剂加入反应釜中，加热至90摄氏度至95摄氏度，保温2小时至3小时；S2、将二异氰酸酯预热至60摄氏度至65摄氏度，然后加入到反应釜中，均匀搅拌1小时至2小时，反应得到聚氨酯预聚物；S3、将扩链剂和亚乙烯基双硬酯酰胺交联剂分别预热至50摄氏度至60摄氏度，加入到反应釜中，均匀搅拌1小时至2小时，与聚氨酯聚合物反应生产聚氨酯弹性体；S4、将聚氨酯弹性体通过挤出机熔融挤出，得到TPU颗粒；S5、将TPU颗粒和热还原石墨烯投入密炼机内，密炼混合15分钟至20分钟，得到一次混合原料；S6、将耐热添加剂加入到密炼机内部，密炼45分钟至50分钟，得到二次混合原料；S7、将二次混合原料加入到螺杆挤出机内部，在150摄氏度至180摄氏度下，熔融挤出，即可得到高耐热性TPU材料。3.根据所述权利要求2的一种具有高耐热性的生物基TPU材料及其制备方法，其特征在于：所述搅拌速率为200转每分钟至250转每分钟。4.根据所述权利要求2的一种具有高耐热性的生物基TPU材料及其制备方法，其特征在于：所述密炼条件为温度90摄氏度...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈维兴，
申请(专利权)人：瑞安市鸿日塑胶有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33