一种高耐刮热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法技术

技术编号:20350175 阅读:36 留言:0更新日期:2019-02-16 11:41
本发明专利技术提供一种高耐刮热塑性聚氨酯弹性体,所述聚氨酯弹性体的原料包括异氟尔酮二异氰酸酯、聚醚多元醇、端羟基聚硅氧烷、扩链剂、硅酮母粒以及催化剂。所述热塑性弹性体具有优异的耐刮擦性能,同时排除了了硅酮母粒的添加对材料机械性能的影响,扩展了材料的使用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种高耐刮热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法
本专利技术属于高分子材料
,涉及一种高耐刮热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法。
技术介绍
热塑性聚氨酯(TPU)是一种新型的有机高分子合成材料,其各项性能优异,可以代替橡胶、软性聚氯乙烯材料PVC。TPU具有优异的物理性能,例如耐磨性,回弹力都好过普通聚氨酯和PVC,耐老化性优于橡胶,可以说是替代PVC和PU的最理想的材料。但是传统TPU材料的阻燃性能不佳,需要外加阻燃剂来提高TPU的阻燃性能,但是阻燃剂的添加会对TPU材料的物理性能产生影响。CN106700388A公开了一种耐刮檫和低温冲击的ABS/TPU合金材料及其制备方法,ABS/TPU合金材料是由950~750份ABS、50~250份TPU、10~50份相容剂、5~30份耐刮擦剂和2~5份抗氧剂经混合、熔融挤出制备而成。本专利技术利用TPU来改性ABS,不仅可以提高ABS/TPU合金材料的耐低温冲击性能、增加其熔体黏度,提高耐低温冲击性能,使其适合于低温使用;同时提高ABS/TPU合金材料的表面硬度和耐磨性。该专利技术采用TPU混合ABS的方式提高材料的耐刮擦性能,但是为根本解决提高TPU材料的耐磨性能的问题。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的技术问题,本专利技术提供一种高耐刮热塑性聚氨酯弹性体,所述热塑性弹性体具有优异的耐刮擦性能,同时排除了硅酮母粒的添加对材料机械性能的影响,扩展了材料的使用范围。为达到上述目的,本专利技术采用以下技术方案:本专利技术目的之一在于提供一种高耐刮热塑性聚氨酯弹性体,所述聚氨酯弹性体的原料包括异氟尔酮二异氰酸酯、聚醚多元醇、端羟基聚硅氧烷、扩链剂、硅酮母粒以及催化剂。作为本专利技术优选的技术方案,按照重量份计所述聚氨酯弹性体的原料包括:其中,异氟尔酮二异氰酸酯的重量份可以是30份、32份、35份、38份、40份、42份或45份等,聚醚多元醇的重量份可以是60份、62份、66份、68份、70份、72份、76份、78份或80份等,端羟基聚硅氧烷扩链剂的重量份可以是5份、6份、7份、8份、9份或10份等,扩链剂的重量份可以是10份、11份、12份、13份、14份或15份等,硅酮母粒的重量份可以是5份、6份、7份、8份、9份或10份等,催化剂的重量份可以是1份、2份、3份、4份或5份等,但并不仅限于所列举的数值,上述各数值范围内其他未列举的数值同样适用。作为本专利技术优选的技术方案,按照重量份计所述聚氨酯弹性体的原料包括:作为本专利技术优选的技术方案,按照重量份计所述聚氨酯弹性体的原料包括:本专利技术中,采用添加硅酮母粒来增加材料热塑性聚氨酯弹性体的耐刮擦性能,然而硅酮母粒与聚氨酯分子的相容性差,会对材料的机械性能产生影响,且硅酮母粒在材料中的迁移率高,影响材料的稳定性。故本专利技术添加了端羟基聚硅氧烷,在聚氨酯反应的过程中会与异氰酸酯基团反应,进而掺杂在聚氨酯分子中,提高了聚氨酯分子与硅酮母粒的相容性,同时提高了聚氨酯分子自身的耐刮擦性能,进一步提高了热塑性聚氨酯弹性体的耐刮擦能力。作为本专利技术优选的技术方案,所述不饱和聚醚多元醇的数均分子量为4000~6000,如4000、4200、4500、4800、5000、5200、5500、5800或6000等,但并不仅限于所列举的数值,上述各数值范围内其他未列举的数值同样适用。作为本专利技术优选的技术方案,所述扩链剂选自乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇或1,5-戊二醇中的任意一种或至少两种的组合,所述组合典型但非限制性实例有:乙二醇和1,3-丙二醇的组合、1,3-丙二醇和1,4-丁二醇的组合、1,4-丁二醇和1,5-戊二醇的组合、乙二醇和1,5-戊二醇的组合或乙二醇、1,3-丙二醇和1,4-丁二醇的组合等。优选地,所述催化剂为辛酸亚锡、二辛酸二丁锡或二月桂酸二丁锡中的任意一种或至少两种的组合,所述组合典型但非限制性实例有:辛酸亚锡和二辛酸二丁锡的组合、二辛酸二丁锡和二月桂酸二丁锡的组合、二月桂酸二丁锡和辛酸亚锡的组合或辛酸亚锡、二辛酸二丁锡和二月桂酸二丁锡的组合等。本专利技术目的之二在于提供一种上述高耐刮热塑性聚氨酯弹性体的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:(1)将配方量的聚醚多元醇、端羟基聚硅氧烷以及异氟尔酮二异氰酸酯依次加入容器中,在搅拌条件下于60~80℃抽真空,得到预聚体;(2)向步骤(1)得到的预聚体中加入配方量的扩链剂和催化剂,于70~80℃继续反应2~4h;(3)向步骤(2)中反应后的物料中加入配方量的硅酮母粒,搅拌1~2h,然后加入双螺杆挤出机中挤出成型得到高耐刮热塑性聚氨酯弹性体。其中,步骤(1)所述抽真空的温度可以是60℃、62℃、65℃、68℃、70℃、72℃、75℃、78℃或80℃等;步骤(2)所述反应温度可以是70℃、71℃、72℃、73℃、74℃、75℃、76℃、77℃、78℃、79℃或80℃等;步骤(2)所述反应的时间可以是2h、2.2h、2.5h、2.8h、3h、3.2h、3.5h、3.8h或4h等;步骤(3)所述搅拌的时间可以是1h、1.1h、1.2h、1.3h、1.4h、1.5h、1.6h、1.7h、1.8h、1.9h或2h等;但并不仅限于所列举的数值,上述各数值范围内其他未列举的数值同样适用。作为本专利技术优选的技术方案,步骤(1)所述的搅拌速率为500~1000r/min,如500r/min、600r/min、700r/min、800r/min、900r/min或1000r/min等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。优选地,步骤(1)所述的真空的真空度为-0.4~-0.2kPa,如-0.4kPa、-0.38kPa、-0.35kPa、-0.32kPa、-0.30kPa、-0.28kPa、-0.25kPa、-0.22kPa或-0.20kPa等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。作为本专利技术优选的技术方案,步骤(3)所述的搅拌速率为500~1000r/min如500r/min、600r/min、700r/min、800r/min、900r/min或1000r/min等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。作为本专利技术优选的技术方案,所述步骤(3)中设置双螺杆挤出机的喂料段温度为130~140℃,如130℃、131℃、132℃、133℃、134℃、135℃、136℃、137℃、138℃、139℃或140℃等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。优选地,步骤(3)中设置双螺杆挤出机的混合段温度为170~180℃,如170℃、171℃、172℃、173℃、174℃、175℃、176℃、177℃、178℃、179℃或180℃等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。优选地,步骤(3)中设置双螺杆挤出机的挤出段温度为180~200℃,如180℃、182℃、185℃、188℃、190℃、192℃、195℃、198℃或200℃等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。优选地,步骤(3)中设置双螺杆挤出机的机头温度为200~210℃,如200℃、201℃、202℃、203℃、204℃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高耐刮热塑性聚氨酯弹性体,其特征在于,所述聚氨酯弹性体的原料包括异氟尔酮二异氰酸酯、聚醚多元醇、端羟基聚硅氧烷、扩链剂、硅酮母粒以及催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种高耐刮热塑性聚氨酯弹性体,其特征在于,所述聚氨酯弹性体的原料包括异氟尔酮二异氰酸酯、聚醚多元醇、端羟基聚硅氧烷、扩链剂、硅酮母粒以及催化剂。2.根据权利要求1所述的聚氨酯弹性体,其特征在于,按照重量份计所述聚氨酯弹性体的原料包括:3.根据权利要求1或2所述的聚氨酯弹性体,其特征在于,按照重量份计所述聚氨酯弹性体的原料包括:4.根据权利要求1-3任一项所述的聚氨酯弹性体,其特征在于,按照重量份计所述聚氨酯弹性体的原料包括:5.根据权利要求1-4任一项所述的聚氨酯弹性体,其特征在于,所述不饱和聚醚多元醇的数均分子量为4000~6000。6.根据权利要求1-5任一项所述的聚氨酯弹性体,其特征在于,所述扩链剂选自乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇或1,5-戊二醇中的任意一种或至少两种的组合;优选地,所述催化剂为辛酸亚锡、二辛酸二丁锡或二月桂酸二丁锡中的任意一种或至少两种的组合。7.根据权利要求1-6任一项所述的高耐刮热塑性聚氨酯弹性体的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:(1)将配方量的聚醚...

【专利技术属性】
技术研发人员:何建雄王一良
申请(专利权)人:东莞市吉鑫高分子科技有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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