热可塑性聚氨酯软质树脂胶粒及其制造方法技术

一种热可塑性ＰＵ软质树脂胶粒的制造方法，是由有机异氰酸盐类与二醇类或聚醇类合成反应，搭配助剂如滑剂、抗氧化剂、耐热助剂等，以制备具有硬度在Ｓｈｏｒｅ　　Ａ５０至８０之间的ＴＰＵ软质树脂胶粒。其方法步骤包括：将一定比例的聚醇类、二醇类、助剂等，经由搅拌机混合均匀，再引入捏合机或灌注机内；然后，将特定比例的有机异氰酸盐类，再加入捏合机或灌注机内，经充分搅拌、混合、混炼均匀，使其充分反应；再经过押出机押挤出热融条状ＴＰＵ，立即在冷冻水中冷却硬化或者置入盛盘中熟成；将冷却后的条状ＴＰＵ，以切粒机切粒，或以粉碎机粉碎和再经添加助剂混掺均匀后，经过烘干，即得硬度在Ｓｈｏｒｅ　　Ａ５０至８０之间的ＴＰＵ软质胶粒成品。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种热可塑性聚氨酯(PU(TPU))软质树脂胶粒的制造方法，尤指所制成的TPU软质树脂胶粒，具有硬度在Shore A50至80的软度，可以使用软质聚氯乙烯(PVC)胶布机来进行多种后加工，且在加工制造过程中没有废水、废气等环境污染问题。
技术介绍
以往人造皮革的生产，主要以PU合成皮和PVC合成皮为主体，利用涂布、贴合等加工方式以制成人造皮革产品。然而，PU合成皮使用高溶剂成份树脂及稀释溶剂为主要原料，在制造过程中，PU树脂配方中所用的溶剂，会衍生成废水、废气污染的问题；而PVC合成皮使用粉体PVC树脂和液体可塑剂为主要原料，在混炼压延过程中，必须长时间在高温开放系统中操作，容易产生粉尘、和可塑剂挥发成废气污染的问题。由于PU合成皮和PVC合成皮的制造过程中，都有废水、废气等环境污染的问题，目前各先进国家已纷纷停用及禁用。尤其，PU合成皮和PVC合成皮的物性，又有以下的缺点1.PU合成皮的耐水解性较差，要改善耐水解物性时，表面耐磨耗强度等物性会相对变差。2.PVC合成皮的低温耐屈折及耐冲击物性差，一般仅能耐低温至-10℃，处于低于-10℃以下的低温时，PVC合成皮就极易破裂；若要改善耐低温的物性时，PVC合成皮的表面，极易有可塑剂或添加助剂吐出的异常表面，且PVC制品垃圾焚化时，会产生世纪之毒戴奥辛、氯气及重金属微粒的疑虑，掩埋时重金属会析出而污染环境，并不符合环保要求。3.PU合成皮或PVC合成皮，使用于高磨擦撞击用途场合，其表面耐磨耗及剥离强度品质，无法完全符合市场要求。因此，具备环保优点且物性、耐磨耗及柔软性均佳的热可塑性聚氨酯(Thermalplastic Polyurenthane，TPU)，已经取代PVC材质，并成为人造皮革的主要材质。而依据市场的需求，TPU胶粒分成一般射出级、透明射出级、耐水解射出级、耐磨耗级、T-die淋膜胶布、耐低温射出级及押出级等各式TPU胶粒；其中，可供应给胶布机来制造薄膜胶布的TPU胶粒原料，其硬度皆在Shore A80以上，因为市面上的TPU胶粒，硬度若低于ShoreA80以下时，在胶布机捏合时会发生黏轮，且流动性又差，所产制出来的薄膜胶布表面，有平坦性差和发生白点等异常现象，但是，TPU胶粒的硬度在Shore A80以上时，对于胶布机的加工扭力相当大，必须用3-ROLL胶布机慢速加工，无法使用软质PVC胶布机来加工TPU胶粒。
技术实现思路
基于目前的PVC软质胶布机仍旧不能加工TPU胶粒，为解决此问题，特别研发出一种TPU软质树脂胶粒的制造方法，以制成硬度在Shore A 50至80的TPU软质树脂胶粒，其流动性佳，并可使用软质PVC胶布机来进行多种后加工。因此，本专利技术的目的即在提供一种热可塑性PU软质树脂胶粒的制造方法，可以制成硬度在Shore A 50至80之间的TPU软质胶粒，和可以使用软质PVC胶布机来生产制造TPU薄膜胶布，经与基布贴合或贴合PU离型层后，并可产制出具高强度的热可塑性聚氨酯(TPU)人造皮革，而且，此种人造皮革与天然皮革或其它种类的人造皮相比较，具有更佳的耐磨耗强度，低温耐屈折及高频加工等优点，适合多种后加工用途，且在制造过程中没有如其它一般皮革制造过程中产生废水、废气等环境污染问题。附图说明图1为本专利技术所示的TPU软质树脂胶粒的制造流程图。具体实施例方式本专利技术所示的TPU软质树脂胶粒的制造方法，可制成硬度在ShoreA 50至80之间的TPU软质树脂胶粒，其详细内容说明如下一、原料选择及聚合分子的调整1.为调整TPU胶粒的成份组成及其物性、化性等资料，本专利技术选择适当比例的有机异氰酸盐类与二醇类或聚醇类进行合成。其中，所选择的有机异氰酸盐类，包括脂肪族、芳香族、脂环族二异氰酸盐等。而且，由三甲基-己烷-亚甲-二异氰酸酯(trimethyl-hexane-methylene-diisocyanate)；5-异氰酸甲基-3，3，5-三甲基环己基异氰酸酯(isophrone-diisocyanate)；六亚甲基二异氰酸酯(hexamethylene-diisocyanate)；4，4-二环己甲烷二异氰酸酯(4，4-dicyclohexyl-methane-diisocyanate)；间-苯-二异氰酸酯(meta-phenylene-diisocyanate)；4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯(4，4’-diphenyl-methane-diisocyanate)；及4，4-二苯基二异氰酸酯(4，4’-diphenyl-diisocyanate)所组成的群体当中选用其中一种或一种以上；所选择的二醇类，由乙二醇(ethylene glycol)；丙二醇(1，3-propyleneglycol)；丁二醇(butylene glycol)；己二醇(1，6-hexamethylene glycol)；及二乙二醇(diethylene glycol)所组成的群体当中选用其中一种；而聚醇类则包括聚酯型及聚醚型，例如由环氧乙烷(ethyleneoxide)；1，2氧化丙烯(1，2propylene oxide)；四氢叱喃(tetra-hydrofuran)等开环聚合而得的聚烷醚二醇(polyalkylene ether glycol)，或者由丁二酸(succinic acid)、戊二酸(glutaric acid)、辛二酸(suberic acid)、己二酸(adipic acid)等脂肪族二羧酸与低级的脂肪族醇类，如乙二醇(ethyleneglycol)、丁二醇(butylene glycol)、二甘醇(diethylene glycol)、三甘醇(tri-ethylene glycol)、己烷二醇(hexamethylene glycol)、2，2-二甲基-1，3-丙二醇(neopentyl glycol)反应制得的聚酯乙二醇(polyester glycol)。2.用NCO/OH控制分子量，其范围为0.8～1.4，有机异氰酸盐类所占比例在15至45％之间，聚醇类与二醇类的比例在70∶30至90∶10之间。辅以特定官能基的助剂，例如滑剂、抗氧化剂、耐热助剂等，以增加滑性及耐热性，和增长可以加工的时间，避免黏轮及物性破坏。其中，滑剂包括有机铵蜡、有机酯蜡、有机酯醇蜡、聚乙烯蜡、反应型铁氟龙、反应型Silicone等；而耐热助剂包括一次抗氧化剂、二次抗氧化剂、紫外线吸收剂等。二、TPU树脂胶粒的生产制程本专利技术所示的TPU软质树脂胶粒的制造流程，如图1所示，有二种制造方法，第一种制造方法为1.将聚醇类、二醇类、助剂等，按不同规格的TPU树脂胶粒产品，依一定比例先用搅拌机混合均匀，引入灌注机内。由于二醇类添加量太少，产品会偏软、耐磨强度差，而二醇类添加量太高，产品会偏硬、缺乏柔软性，以及，助剂添加量太少，产品会黏轮、耐磨强度差，添加量太多，产品会偏硬、耐屈折性差、混合均匀性差等，因此，本专利技术的添加比例为聚醇类100PHR、二醇类在0.1～10PHR，助剂在0.1～10PHR之间。2.再将有机异氰酸盐类，例如二异氰酸盐类，按不同规格的TPU树脂胶粒产品，依一定比例加入灌注机内，经充分搅拌、混合、混炼均匀，使其充分反应。3.将步骤1与2的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热可塑性ＰＵ软质树脂胶粒的制造方法，选用有机异氰酸盐类１５～４５重量％，与比例在７０∶３０与９０∶１０之间的聚醇类与二醇类合成反应，搭配滑剂、抗氧化剂或耐热助剂等助剂，及用ＮＣＯ／ＯＨ控制分子量，而制成分子量在５００００至２５００００，熔点在１３０至１９０℃，硬度在ＳｈｏｒｅＡ５０至８０的ＴＰＵ软质树脂胶粒，其步骤包括：（１）将聚醇类１００ＰＨＲ、二醇类０～１０ＰＨＲ、助剂０～１０ＰＨＲ用搅拌机混合均匀后，引入灌注机；（２）将经选用的有机异氰酸盐类加入 步骤（１）的灌注机内，充分搅拌、混合和混炼均匀；（３）将步骤（２）已经充分反应的混合料，经由押出机押挤成热融条状ＴＰＵ，并引入温度在－５～３５℃的水中冷却硬化，再经由切粒机切粒，而制成ＴＰＵ软质树脂胶粒。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘元珊，
申请(专利权)人：南亚塑胶工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]