一种热塑性聚氨酯弹性体材料，原料按重量份数称取：甲苯二异氰酸酯100～120份，聚酯多元醇90～100份，二月桂酸二丁基锡0.2～0.5份，三乙醇胺0.4～0.6份，三羟甲基丙烷1～3份，玻璃纤维15～20份，镀银玻璃纤维5～10份，多孔陶瓷填料5～15份，硅烷类偶联剂0.1‑0.3份；所述玻璃纤维与镀银玻璃纤维的比值为2～3。
【技术实现步骤摘要】
一种热塑性聚氨酯弹性体材料
本专利技术属于高分子材料
，更具体的说，本专利技术涉及一种改性热塑性聚氨酯弹性体材料。
技术介绍
聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称，是一种新兴的高分子有机材料，由异氰酸酯基团与羟基化合物发生加聚反应合成的一类大分子化合物。1937年德国OttoBayer教授首先利用异氰酸酯基团和多元醇化合物加聚合成了聚氨酯，标志着聚氨酯工业的开始。在未来的80年里，聚氨酯工业得到了长足的发展，聚氨酯弹性体由于其优良的耐磨性、机械性能、回弹性、耐候性、耐油性、抗氧化性等卓越的性能而被广泛应用于我们日常生活的方方面面,不断地影响和改变着我们的生活。随着我国经济的快速发展，汽车产业逐渐成为推动GDP的支柱产业之一。在汽车上，聚氨酯弹性体制品将其各种性能展现的淋漓尽致。不论是内饰的仪表盘、座椅靠背、安全气囊等，还是外观的车漆、轮胎，甚至是汽车的车膜、汽车隔音隔热材料等均离不开聚氨酯制品。在这个提倡节能减排的大环境下，大量使用聚氨酯制品不仅可以提高汽车的燃油经济性减少了二氧化碳的排放，同时聚氨酯制品出色的性能可以延缓汽车零件更换的周期从而节省了资源。填充改性聚氨酯弹性体即是在合成聚氨酯弹性体的过程中加入相应的填料，提高聚氨酯弹性体的性能，降低生产成本。填料的填充改性在聚氨酯行业应用非常广泛，例如有机填料可以用于密封胶、聚氨酯浆料、特殊弹性体、聚氨酯泡沫塑料；无机填料包括碳酸钙高岭土、分子筛粉末滑石粉、重晶石粉、玻璃纤维等，用于聚氨酯密封胶、聚氨酯软泡聚氨酯弹性体、胶粘剂聚氨酯涂料等。在实际应用中，材料的强度是一个非常重要的指标。在拥有良好的机械性能的同时，我们也希望材料能有另外一些特殊性能，比如导电导热性及电磁屏蔽等。这不仅扩展了弹性体基纳米复合材料的应用领域，而且能切实提高一些产品的功能。现有技术中对这些功能上的结构性能关系的研究还不是很多。同时不同的功能对填料的要求不一样。机械性能需要填料尽量均匀分布，导电性能则需要填料形成紧密的网络，而导热性能则希望填料本身导热能力强且与基体具有良好的相容性。本专利技术通过对热塑性弹性体材料进行优选与配合，大幅度提高了热塑性聚氨酯弹性体的强度和刚度，同时使该材料具有优异的抗静电效果，避免使用过程中产生的表面吸尘、影响美观、滋生细菌等不利影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是在热塑性聚氨酯弹性体材料为主要成分的基础上，通过添加玻璃纤维和镀银玻璃纤维对热塑性聚氨酯的性能进行综合改进。在提高聚碳酸酯材料的强度、韧性、抗冲击性能的同时，改进材料的抗静电性能。为了实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种热塑性聚氨酯弹性体材料，原料按重量份数称取：甲苯二异氰酸酯100～120份，聚酯多元醇90～100份，二月桂酸二丁基锡0.2～0.5份，三乙醇胺0.4～0.6份，三羟甲基丙烷1～3份，玻璃纤维15～20份，镀银玻璃纤维5～10份，多孔陶瓷填料5～15份，硅烷类偶联剂0.1-0.3份；所述玻璃纤维与镀银玻璃纤维的比值为2～3。所述玻璃纤维和镀银玻璃纤维的玻璃组成按重量百分比计为：特别有利地，该组合物的Al2O3/(Al2O3+CaO+MgO)重量比为0.32‐0.35，这样能够得到高于39MPa/kg/m3的完全令人满意的比杨氏模量，且同时具有良好的纤维化条件，形成的玻璃纤维表面缺陷明显减少。所述玻璃纤维长度2‐8毫米，截面为椭圆形，主横截面轴长30‐40微米，次横截面轴长15‐25微米；所述镀银玻璃纤维长度9‐15毫米，直径20‐40微米。其中，所述多孔陶瓷填料的粒径为30‐55微米，组成按重量份计为TiO23份、MgO1份、SiO24份。所述多孔陶瓷填料通过冷冻浇注方法制备得到：按照多孔陶瓷填料的组成将粒度为0.3-1微米的TiO2、MgO、SiO2陶瓷粉体与分散剂、粘结剂按重量比100:3:6混合，然后再与去离子水混合，球磨24h后得到稳定的浆料，浆料的固含量为75‐80％，然后将浆料注入到模具中，在‐40℃冷冻成型，脱模放入冷冻干燥机中干燥18h，将得到的素坯在1300℃‐1350℃下烧结得到多孔陶瓷，粉碎至30‐55微米后，获得所述多孔陶瓷填料。按照下述步骤制备所述热塑性聚氨酯弹性体材料：(1)按比例称取甲苯二异氰酸酯100～120份，聚酯多元醇90～100份，二月桂酸二丁基锡0.2～0.5份，三乙醇胺0.4～0.6份，三羟甲基丙烷1～3份，玻璃纤维15～20份，镀银玻璃纤维5～10份，多孔陶瓷填料5～15份，硅烷类偶联剂0.1-0.3份；(2)向玻璃纤维、镀银玻璃纤维和多孔陶瓷填料上喷洒硅烷类偶联剂；(3)将聚酯多元醇在100‐120℃下真空脱水1h后降温到80℃，向聚酯多元醇中加入步骤(2)中经偶联剂改性后的填料，搅拌30分钟后加入甲苯二异氰酸酯，85℃保温反应1.5h后，再降温到50℃后加入二月桂酸二丁基锡、三乙醇胺和三羟甲基丙烷，控制反应温度不超过85℃，15分钟后放入模具中固化。与现有技术相比，本专利技术所述热塑性聚氨酯弹性体材料具有以下有益效果：本专利技术采用具有特定组成、形状和尺寸的玻璃纤维结合镀银玻璃纤维、多孔陶瓷作为填料，改善热塑性聚氨酯弹性体材料的强度和抗冲击性能，同时降低热塑性聚氨酯弹性体材料的VOC量；采用镀银玻璃纤维作为填料，既能更好的改善制品的机械性能，又能改善制品的抗静电性能。具体实施方式以下将结合具体实施例对本专利技术所述的热塑性聚氨酯弹性体材料做进一步的阐述，以对本专利技术的专利技术构思及其效果做出更完整的说明。实施例1及比较例1-3按重量份计，甲苯二异氰酸酯100份，聚酯多元醇90份，二月桂酸二丁基锡0.2份，三乙醇胺0.4份，三羟甲基丙烷1份，玻璃纤维15份，镀银玻璃纤维5份，多孔陶瓷填料5份，硅烷类偶联剂0.1份；所述玻璃纤维与镀银玻璃纤维的比值为3；所述玻璃纤维长度2毫米，截面为椭圆形，主横截面轴长30微米，次横截面轴长15微米；所述镀银玻璃纤维长度9毫米，直径20微米；所述多孔陶瓷填料的粒径为30微米；所述玻璃纤维的组成如说明书
技术实现思路
部分所记载的组成。按照说明书
技术实现思路
记载的工艺步骤生产所述热塑性聚氨酯弹性体材料。比较例1采用商购的无碱玻璃纤维E取代实施例1中玻璃纤维。比较例2采用商购的有碱玻璃纤维A取代实施例1中玻璃纤维。比较例3采用商购的高强玻璃纤维S取代实施例1中玻璃纤维。性能测试结果如下：从实施例1与对比例1-3的对比可知，采用本专利技术具有特定组成的玻璃纤维作为填料具有良好的强度。实施例2-3及比较例4-6实施例2按重量份计，甲苯二异氰酸酯105份，聚酯多元醇95份，二月桂酸二丁基锡0.4份，三乙醇胺0.5份，三羟甲基丙烷3份，玻璃纤维20份，镀银玻璃纤维10份，多孔陶瓷填料15份，硅烷类偶联剂0.3份；所述玻璃纤维与镀银玻璃纤维的比值为2；所述玻璃纤维长度2毫米，截面为椭圆形，主横截面轴长30微米，次横截面轴长15微米；所述镀银玻璃纤维长度9毫米，直径20微米；所述多孔陶瓷填料的粒径为30微米；所述玻璃纤维的组成如说明书
技术实现思路
部分所记载的组成。按照说明书
技术实现思路
记载的工艺步骤生产所述热塑性聚氨酯弹性体材料。比较例4采用玻璃纤维15份，镀银玻璃纤维10份，所述玻璃纤维与镀银玻璃纤维的比值为1.5，其它参数不变。比较例5采用玻璃纤维本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种热塑性聚氨酯弹性体材料，原料按重量份数称取：甲苯二异氰酸酯100～120份，聚酯多元醇90～100份，二月桂酸二丁基锡0.2～0.5份，三乙醇胺0.4～0.6份，三羟甲基丙烷1～3份，玻璃纤维15～20份，镀银玻璃纤维5～10份，多孔陶瓷填料5～15份，硅烷类偶联剂0.1‑0.3份；所述玻璃纤维与镀银玻璃纤维的比值为2～3；所述玻璃纤维和镀银玻璃纤维的玻璃组成按重量百分比计为：SiO2 65.5‑68％Al2O3 9‑11％CaO 12.5‑15％MgO 7‑9％CaO/MgO 1.7‑2.1Li2O 0.1‑0.5％B2O3 1.5‑2％TiO2 0‑0.5％Na2O 0.1‑0.5％K2O 0.1‑0.5％Na2O+K2O <0.8％F2 0.5‑1％Fe2O3 <0.5％Al2O3/(Al2O3+CaO+MgO)重量比为0.32‑0.35；所述玻璃纤维长度2‑8毫米，截面为椭圆形，主横截面轴长30‑40微米，次横截面轴长15‑25微米；所述镀银玻璃纤维长度9‑15毫米，直径20‑40微米；其中，所述多孔陶瓷填料的粒径为30‑55微米，组成按重量份计为TiO2 3份、MgO 1份、SiO2 4份。...
【技术特征摘要】
1.一种热塑性聚氨酯弹性体材料，原料按重量份数称取：甲苯二异氰酸酯100～120份，聚酯多元醇90～100份，二月桂酸二丁基锡0.2～0.5份，三乙醇胺0.4～0.6份，三羟甲基丙烷1～3份，玻璃纤维15～20份，镀银玻璃纤维5～10份，多孔陶瓷填料5～15份，硅烷类偶联剂0.1-0.3份；所述玻璃纤维与镀银玻璃纤维的比值为2～3；所述玻璃纤维和镀银玻璃纤维的玻璃组成按重量百分比计为：SiO265.5-68％Al2O39-11％CaO12.5-15％MgO7-9％CaO/MgO1.7-2.1Li2O0.1-0.5％B2O31.5-2％TiO20-0.5％Na2O0.1-0.5％K2O0.1-0.5％Na2O+K2O<0.8％F20.5-1％Fe2O3<0.5％Al2O3/(Al2O3+CaO+MgO)重量比为0.32-0.35；所述玻璃纤维长度2-8毫米，截面为椭圆形，主横截面轴长30-40微米，次横截面轴长15-25微米；所述镀银玻璃纤维长度9-15毫米，直径20-40微米；其中，所述多孔陶瓷填料的粒径为30-55微米，组成按重量份计为TiO23份、MgO1份、SiO24份。2.根据权利要求1所述的热塑性聚氨酯弹性体材料，...
【专利技术属性】
技术研发人员：余岩福，
申请(专利权)人：台州市恒辰塑业有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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