高耐黄变热塑性聚氨酯弹性体发泡珠粒及其制备方法技术

本发明专利技术属于聚合物技术领域，具体涉及一种高耐黄变热塑性聚氨酯弹性体发泡珠粒及其制备方法。所述的高耐黄变热塑性聚氨酯弹性体发泡珠粒，由以下重量份数的原料制成：多元醇60‑80份，二异氰酸酯20‑40份，小分子醇扩链剂5‑15份，润滑剂0.1‑2份，抗氧剂0.1‑2份，催化剂0.1‑2份，物理发泡剂0.2‑20份，其中，所述的多元醇为聚酯多元醇、聚醚多元醇或聚碳酸酯多元醇中的一种；所述的二异氰酸酯为脂肪族异氰酸酯或脂环族异氰酸酯中的一种或两种。本发明专利技术制备的发泡珠粒密度为0.08‑0.5g/cm

Foamed beads of thermoplastic polyurethane elastomer with high yellowing resistance and their preparation methods

The invention belongs to the field of polymer technology, in particular to a high yellowing resistance thermoplastic polyurethane elastomer foamed bead and a preparation method thereof. The foamed beads of the thermoplastic polyurethane elastomer with high yellowing resistance are made from the following raw materials: polyols 60 80, diisocyanate 20 40, chain extender 5 15, lubricant 0.1 2, antioxidant 0.1 2, catalyst 0.1 2, physical foaming agent 0.2 20, of which the polyols are polyester polyols, polyether polyols or polyols. One of the carbonate polyols; the diisocyanate is one or two of aliphatic isocyanates or alicyclic isocyanates. The density of the foamed beads prepared by the invention is 0.08_0.5g/cm.

【技术实现步骤摘要】
高耐黄变热塑性聚氨酯弹性体发泡珠粒及其制备方法
本专利技术属于聚合物
，具体涉及一种高耐黄变热塑性聚氨酯弹性体发泡珠粒及其制备方法。
技术介绍
热塑性聚氨酯弹性体，是一类性能与加工工艺介于塑料和橡胶之间的特殊的、性能优异的、应用范围广的高分子材料。以热塑性聚氨酯弹性体为基体制备的泡沫材料，既保留原基体优异的性能，同时又获得优异的回弹性，可以在比较宽泛的温度范围内使用。目前，热塑性聚氨酯弹性体发泡珠粒(ETPU)的制备工艺主要为间歇式釜压发泡、连续挤出发泡和注塑发泡成型。制备出的发泡粒子具有密度低，隔热隔音、比强度高、缓冲等一列优点，因此在鞋材等领域得到广泛应用。然而，目前大部分热塑性聚氨酯弹性体发泡鞋底普遍存在耐黄变性差的问题。因此，开发一款耐黄变等级高的ETPU应用在鞋材领域受到了极大的关注。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种高耐黄变热塑性聚氨酯弹性体发泡珠粒，具有优异的耐黄变特性，耐黄变等级达到4-5级，解决了热塑性聚氨酯弹性体发泡珠粒耐黄变效果差的问题；本专利技术同时提供其制备方法，生产效率高、产品批次间稳定。本专利技术所述的高耐黄变热塑性聚氨酯弹性体发泡珠粒，由以下重量份数的原料制成：其中，所述的多元醇为聚酯多元醇、聚醚多元醇或聚碳酸酯多元醇中的一种；所述的二异氰酸酯为脂肪族异氰酸酯或脂环族异氰酸酯中的一种或两种。优选地，所述的多元醇为摩尔质量500-4000g/mol的聚酯多元醇，所述的聚酯多元醇为聚己二酸乙二醇酯二醇(PEA)、聚己二酸一缩二乙二醇酯二醇(PDA)或聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇(PBA)中的一种。优选地，所述的二异氰酸酯为脂肪族二异氰酸酯，所述的脂肪族二异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯(HDI)或异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)。所述的小分子醇扩链剂为1,4-丁二醇。所述的润滑剂为硅类、蜡类或氟类中的一种或两种，优选为蜡类和硅类的组合，例如E-蜡/硅油、聚乙烯蜡/硅油、E-蜡/硅树脂、石蜡/硅橡胶等组合。所述的抗氧剂为酯类、胺类或酚类中的一种或几种。优选为酯类抗氧化剂的复配，如双[2,4-二叔丁基苯酚]季戊四醇酯和亚磷酸酯的复合。所述的催化剂为有机锡类催化剂，如二丁基锡二月桂酸酯、辛酸亚锡或二(十二烷基硫)二丁基锡中的一种。所述的物理发泡剂优选为二氧化碳。本专利技术所述的高耐黄变热塑性聚氨酯弹性体发泡珠粒的制备方法，步骤如下：将多元醇、二异氰酸酯、小分子醇扩链剂和催化剂通过浇注机注入到双螺杆挤出机中，所述的双螺杆挤出机分为十个温区，在第七温区处加入抗氧剂和润滑剂，在第十温区处加入物理发泡剂，使得TPU聚合物熔体与物理发泡剂混合均匀，得到均相体系，通过口模后，进行水下切粒，得到发泡珠粒，最后，经过振动筛脱水并烘干，得到高耐黄变的热塑性聚氨酯弹性体发泡珠粒。其中：所述的双螺杆挤出机，十个温区的温度为100-210℃，优选115-205℃，口模温度为150-200℃，优选180-190℃，压力为1-15MPa，优选5-10MPa，水下切粒的水温为20-45℃，优选30-35℃，切粒机转速200-3500r/min，优选2500-3000r/min。所述的烘干温度为60-80℃，时间为1-3小时，烘干至水分小于100ppm。所述的抗氧剂和润滑剂按照确定的流量通过助剂外加设备加入到双螺杆挤出机中，物理发泡剂按照确定的流量通过高压泵加入到双螺杆挤出机中。本专利技术制备的发泡珠粒密度为0.10-0.25g/cm3，根据ASTM-D792测得，发泡密度可控，密度偏差小于5％；发泡珠粒的耐黄变等级为4-5级，根据HG/T3689-2014标准的太阳灯法和紫外线灯管法测得。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：(1)本专利技术经过在挤出机中进行聚合反应，通过侧喂料的方式，将物理发泡剂和助剂通入到双螺杆挤出机中并混合均匀，经过挤出发泡、水下切粒、后处理等工艺步骤，得到热塑性聚氨酯弹性体发泡珠粒。最终制备出的发泡珠粒具有优异的耐黄变特性，耐黄变等级可到4-5级(国标HG/T3689-2014)，解决了热塑性聚氨酯弹性体发泡珠粒耐黄变效果差的问题。(2)本专利技术采用连续挤出发泡的方法，生产效率高、产品批次间稳定，发泡珠粒的尺寸均匀，便于后期制品的加工定型。附图说明图1为生产发泡珠粒的双螺杆挤出机的示意图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步说明，但不限定本专利技术。实施例中用到的所有原料除特殊说明外，均为市购。实施例1将60质量份聚酯多元醇(PBA)、30质量份二异氰酸酯(HDI，六亚甲基二异氰酸酯)、10质量份扩链剂(1,4-丁二醇)和0.2质量份催化剂(T-9，辛酸亚锡)通过浇注机注入到双螺杆挤出机中，其中，螺杆的十区温度为115-205℃，在螺杆的七区排气口处定量加入0.2质量份抗氧剂双[2,4-二叔丁基苯酚]季戊四醇酯/亚磷酸酯、0.2质量份润滑剂E-蜡/硅树脂，接着在第十温区处定量加入3质量份物理发泡剂CO2，使得TPU聚合物熔体与CO2混合均匀得到均相体系，之后熔体通过口模后进行水下切粒，得到发泡珠粒，其中，口模温度为180℃，压力为6MPa，水温20℃，切粒机转速2600r/min，最后，经过振动筛脱水并烘干3小时后，得到高耐黄变的热塑性聚氨酯弹性体发泡珠粒。实施例2将60质量份聚酯多元醇(PBA)、30质量份二异氰酸酯(IPDI，异佛尔酮二异氰酸酯)、10质量份扩链剂(1,4-丁二醇)和0.2质量份催化剂(T-9，辛酸亚锡)通过浇注机注入到双螺杆挤出机中，其中，螺杆的十区温度为115-205℃，在螺杆的七区排气口处定量加入0.2质量份抗氧剂双[2,4-二叔丁基苯酚]季戊四醇酯/亚磷酸酯、0.2质量份润滑剂E-蜡/硅树脂，接着在第十温区处定量加入3质量份物理发泡剂CO2，使得TPU聚合物熔体与CO2混合均匀得到均相体系，之后熔体通过口模后进行水下切粒，得到发泡珠粒，其中，口模温度为180℃，压力为6MPa，水温20℃，切粒机转速2600r/min，最后，经过振动筛脱水并烘干3小时后，得到高耐黄变的热塑性聚氨酯弹性体发泡珠粒。实施例3将60质量份聚酯多元醇(PEA)、30质量份二异氰酸酯(HDI，六亚甲基二异氰酸酯)、10质量份扩链剂(1,4-丁二醇)和0.2质量份催化剂(T-9，辛酸亚锡)通过浇注机注入到双螺杆挤出机中，其中，螺杆的十区温度为115-205℃，在螺杆的七区排气口处定量加入0.2质量份抗氧剂双[2,4-二叔丁基苯酚]季戊四醇酯/亚磷酸酯、0.2质量份润滑剂E-蜡/硅树脂，接着在第十温区处定量加入5质量份物理发泡剂CO2，使得TPU聚合物熔体与CO2混合均匀得到均相体系，之后熔体通过口模后进行水下切粒，得到发泡珠粒，其中，口模温度为180℃，压力为6MPa，水温20℃，切粒机转速2600r/min，最后，经过振动筛脱水并烘干3小时后，得到高耐黄变的热塑性聚氨酯弹性体发泡珠粒。实施例4将60质量份聚酯多元醇(PEA)、30质量份二异氰酸酯(HDI，六亚甲基二异氰酸酯)、10质量份扩链剂(1,4-丁二醇)和0.2质量份催化剂(T-9，辛酸亚锡)通过浇注机注入到双螺杆挤出机中，其中，螺杆的十区温度为115-205℃，在螺杆的七区排气口处定量加入0.2质量份抗氧剂双[2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高耐黄变热塑性聚氨酯弹性体发泡珠粒，其特征在于：由以下重量份数的原料制成：

【技术特征摘要】
1.一种高耐黄变热塑性聚氨酯弹性体发泡珠粒，其特征在于：由以下重量份数的原料制成：其中，所述的多元醇为聚酯多元醇、聚醚多元醇或聚碳酸酯多元醇中的一种；所述的二异氰酸酯为脂肪族异氰酸酯或脂环族异氰酸酯中的一种或两种。2.根据权利要求1所述的高耐黄变热塑性聚氨酯弹性体发泡珠粒，其特征在于：所述的多元醇为摩尔质量500-4000g/mol的聚酯多元醇，所述的聚酯多元醇为聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸一缩二乙二醇酯二醇或聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇中的一种。3.根据权利要求1所述的高耐黄变热塑性聚氨酯弹性体发泡珠粒，其特征在于：所述的二异氰酸酯为脂肪族二异氰酸酯，所述的脂肪族二异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯。4.根据权利要求1所述的高耐黄变热塑性聚氨酯弹性体发泡珠粒，其特征在于：所述的小分子醇扩链剂为1,4-丁二醇。5.根据权利要求1所述的高耐黄变热塑性聚氨酯弹性体发泡珠粒，其特征在于：所述的润滑剂为硅类、蜡类或氟类中的一种或两种；所述的抗氧剂为酯类、胺类或酚类中的一种或几种。6.根据权利要求1所述的高耐黄变热塑性聚氨酯弹性体发泡珠粒，其特征在于：所述的催...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈淑海，刘凯良，张宁，贺宽宽，高振胜，
申请(专利权)人：山东一诺威聚氨酯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37