一种耐高温热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法，所述热塑性聚氨酯弹性体按重量份数主要由如下原料制备得到：二苯基甲烷二异氰酸酯22‑33份1,5‑萘二异氰酸酯15‑22份；聚碳酸酯二醇30‑45份；聚四氢呋喃二醇18‑28份；N,N'‑二环己基碳二亚胺9‑16份；催化剂0.05‑0.2份。所述热塑性聚氨酯弹性体由于具有特定的组分及含量，其380℃的热失重约为2‑5％，并且其制备方法简单，易操作，可广泛用于耐热材料领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于聚氨酯材料
，涉及一种热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法，尤其涉及一种耐高温热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法。
技术介绍
热塑性弹性体由于其优良的断裂伸长，回弹性，耐磨性，耐候性及比浇注聚氨酯优越的加工成型方法，而得到越来越广泛的应用。特别是由于聚氨酯行业的快速发展，又促进原料厂家的产能不断扩大，使得成本不断下降，从而促进新轮聚氨酯产品的应用开发。热塑性聚氨酯弹性体一般是由二元醇作为扩链剂形成的线性高分子，并且由于其分子之间的氢键较少，因此熔点较低，可以进行熔融加工成型，如注塑，挤出，吹膜，纺丝等加工成型方法。与之相反由二胺作为扩链剂的聚氨酯，虽然可以形成线性分子长链，但由于形成脲键链段，分了之间有较强的相互作用力，往往形成交联结构，因此往往熔点较高，常常熔点高于其分解温度。因此虽然用二胺作为扩链剂形成含有脲结构的聚氨酯具有较好的回弹性，耐磨性和耐热性，但由于无法熔融加工，因此至今为止没有商品化的含脲结构的热塑性聚氨酯；同时也成为国际学术研究和工业企业研究开发的热点之一。本专利技术针对现有技术中存在的热塑性聚氨酯弹性体耐高温性能不足的问题，提供了一种新型的热塑性聚氨酯弹性体的配方和制备方法。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种耐高温热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法，所述热塑性聚氨酯弹性体由于具有特定的组分及含量，其380℃的热失重约为2-5％，并且其制备方法简单，易操作，可广泛用于耐热材料领域。本专利技术中如无特殊说明，所述耐高温是指热塑性聚氨酯弹性体在380℃时的热失重约为2-5％。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术的目的之一在于提供一种热塑性聚氨酯弹性体，所述热塑性聚氨酯弹性体按重量份数主要由如下原料制备得到：所述二苯基甲烷二异氰酸酯的重量份数如23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份、31份或32份等；1,5-萘二异氰酸酯的重量份数如16份、17份、18份、19份、20份或21份等；聚碳酸酯二醇的重量份数如31份、32份、33份、34份、36份、38份、40份、42份或44份等；聚四氢呋喃二醇的重量份数如19份、20份、22份、23份、25份、26份或27份等；N,N'-二环己基碳二亚胺的重量份数如10份、11份、12份、13份、14份或15份等；催化剂的重量份数如0.06份、0.08份、0.1份、0.12份、0.15份或0.18份等。所述热塑性聚氨酯弹性体由特定含量的特定原料制备得到，其耐高温性能优异，在380℃的热失重率为2-5％。作为优选的技术方案，所述热塑性聚氨酯弹性体按重量份数主要由如下原料制备得到：作为更优选的技术方案，所述热塑性聚氨酯弹性体按重量份数由如下原料制备得到：所述热塑性聚氨酯弹性体的原料还包括5-12份的环氧树脂和1-3份的固化剂，如包含6份、7份、8份、9份、10份或11份的环氧树脂和1.2份、1.5份、1.8份、2.0份、2.2份、2.5或2.8份的固化剂。优选地，所述环氧树脂为质量比为2-3:1，如2.2:1、2.3:1、2.5:1或2.8:1的双酚A环氧树脂与溴化环氧树脂的混合物。优选地，所述固化剂为二氨基二氯二苯甲烷。所述聚碳酸酯二醇与聚四氢呋喃二醇质量比为1.5:1。所述聚碳酸酯二醇的数均分子量为1000-2500，如1200、1400、1600、1800、2000、2200或2400等，优选为1500-2300。所述聚四氢呋喃二醇的数均分子量为1000-1600，如1100、1200、1300、1400或1550等，优选为1200-1500。所述催化剂为有机锡类催化剂，优选为二丁基锡二月桂酸酯。本专利技术的目的之一还在于提供一种如上所述的热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)在惰性气体保护下，将配方量的二苯基甲烷二异氰酸酯、1，5-萘二异氰酸酯、聚碳酸酯二醇、聚四氢呋喃二醇、催化剂和N,N'-二环己基碳二亚胺混合均匀，反应后，得到反应物；(2)将步骤(1)得到的反应物以及可选地环氧树脂和固化剂经双螺杆压出机挤出、造粒，得到所述热塑性聚氨酯弹性体。步骤(1)所述反应的温度为60-75℃，如62℃、63℃、65℃、68℃、70℃、72℃或74℃等，优选为68℃。优选地，步骤(1)所述反应的时间为1-3h，如1.2h、1.3h、1.5h、1.8h、2.1h、2.3h、2.5h或2.8h等，优选为1.5h。优选地，步骤(2)所述双螺杆挤出机的温度为140-160℃，如142℃、145℃、148℃、150℃、152℃、155℃或158℃等。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的热塑性聚氨酯弹性体，由于二苯基甲烷二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、聚碳酸酯二醇、聚四氢呋喃二醇、N,N'-二环己基碳二亚胺之间的协同作用，其在380℃时的热失重约为2-5％；本专利技术提供的热塑性聚氨酯弹性体的原料中含有环氧树脂和固化剂时，其还具有优异的耐低温性能，脆性温度低于-72℃；本专利技术提供的热塑性聚氨酯弹性体的制备方法简单，易操作。具体实施方式下面通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。实施例1热塑性聚氨酯弹性体按重量份数主要由如下原料制备得到：其中，所述聚碳酸酯二醇的数均分子量为1000-1500；所述聚四氢呋喃二醇的数均分子量为1300-1600；所述催化剂为二丁基锡二月桂酸酯。所述热塑性聚氨酯弹性体的制备方法包括如下步骤：(1)在惰性气体保护下，将配方量的二苯基甲烷二异氰酸酯、1，5-萘二异氰酸酯、聚碳酸酯二醇、聚四氢呋喃二醇、催化剂和N,N'-二环己基碳二亚胺混合均匀，在60℃反应3h后，得到反应物；(2)将步骤(1)得到的反应物经双螺杆压出机挤出、造粒，双螺杆挤出机的温度为140℃-142℃，得到所述热塑性聚氨酯弹性体。实施例2热塑性聚氨酯弹性体按重量份数主要由如下原料制备得到：其中，所述聚碳酸酯二醇的数均分子量为2000-2500；所述聚四氢呋喃二醇的数均分子量为1000-1200；所述催化剂为二丁基锡二月桂酸酯。所述热塑性聚氨酯弹性体的制备方法包括如下步骤：(1)在惰性气体保护下，将配方量的二苯基甲烷二异氰酸酯、1，5-萘二异氰酸酯、聚碳酸酯二醇、聚四氢呋喃二醇、催化剂和N,N'-二环己基碳二亚胺混合均匀，在75℃反应1h后，得到反应物；(2)将步骤(1)得到的反应物经双螺杆压出机挤出、造粒，双螺杆挤出机的温度为145-148℃，得到所述热塑性聚氨酯弹性体。实施例3热塑性聚氨酯弹性体按重量份数主要由如下原料制备得到：其中，所述聚碳酸酯二醇的数均分子量为1500-2300；所述聚四氢呋喃二醇的数均分子量为1200-1500；所述催化剂为二丁基锡二月桂酸酯。所述热塑性聚氨酯弹性体的制备方法包括如下步骤：(1)在惰性气体保护下，将配方量的二苯基甲烷二异氰酸酯、1，5-萘二异氰酸酯、聚碳酸酯二醇、聚四氢呋喃二醇、催化剂和N,N'-二环己基碳二亚胺混合均匀，在65℃反应2h后，得到反应物；(2)将步骤(1)得到的反应物经双螺杆压出机挤出、造粒，双螺杆挤出机的温度为150-152℃，得到所述热塑性聚氨酯弹性体。实施例4热塑性聚氨酯弹性体按重量份数主要由如下原料制备得到：其中，所述聚碳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述热塑性聚氨酯弹性体按重量份数主要由如下原料制备得到：

【技术特征摘要】
1.一种热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述热塑性聚氨酯弹性体按重量份数主要由如下原料制备得到：2.根据权利要求1所述的热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述热塑性聚氨酯弹性体按重量份数主要由如下原料制备得到：3.根据权利要求1或2所述的热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述热塑性聚氨酯弹性体按重量份数由如下原料制备得到：4.根据权利要求1-3之一所述的热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述热塑性聚氨酯弹性体的原料还包括5-12份的环氧树脂和1-3份的固化剂；优选地，所述环氧树脂为质量比为2-3:1的双酚A环氧树脂与溴化环氧树脂的混合物；优选地，所述固化剂为二氨基二氯二苯甲烷。5.根据权利要求1-4之一所述的热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述聚碳酸酯二醇与聚四氢呋喃二醇质量比为1.5:1。6.根据权利要求1-5之一所述的热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述聚碳酸酯二醇的数均分子量为1000-2500，优选为1500-2300。7.利用权利...

【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