本发明专利技术涉及一种耐高温、耐水解的MPU/TPEE动态硫化热塑性弹性体及制备方法，本发明专利技术采用混炼型聚氨酯在不同交联程度下与聚醚聚酯弹性体(软化点较高)经共混和动态硫化，发现在特定交联程度时，得到了耐温性和耐水解性俱佳的热塑性弹性体。本发明专利技术的热塑性弹性体的海岛结构，较非硫化的热塑性聚氨酯(TPU)以及浇注型聚氨酯弹性体耐温性能和力学性能优异。
A high temperature and hydrolysis resistant MPU / TPEE dynamic vulcanized thermoplastic elastomer and its preparation method
The invention relates to a MPU / TPEE dynamic vulcanization thermoplastic elastomer with high temperature resistance and hydrolysis resistance, and a preparation method thereof. The invention adopts the mixing type polyurethane and polyether polyester elastomer (with high softening point) under different crosslinking degrees for dynamic vulcanization. It is found that the thermoplastic elastomer with good temperature resistance and hydrolysis resistance is obtained at a specific crosslinking degree. The island structure of the thermoplastic elastomer of the invention is superior to the non vulcanized thermoplastic polyurethane (TPU) and the cast polyurethane elastomer in temperature resistance and mechanical properties.
【技术实现步骤摘要】
一种耐高温、耐水解的MPU/TPEE动态硫化热塑性弹性体及制备方法
本专利技术涉及热塑性弹性体领域，具体涉及一种耐高温、耐水解的MPU/TPEE动态硫化热塑性弹性体及制备方法。
技术介绍
热塑性弹性体作为加工简洁方便，节能，材料可重复利用等优势，渐渐应用到产品生产中。TPEE具有优异的耐热性能，硬度越高，耐热性越好；TPEE在110～140℃连续加热10h基本不失重，在160℃和180℃分别加热10h，失重仅为0.05％和0.1％，因而TPEE的使用温度非常高，短期使用温度更高，能适应汽车生产线上的烘漆温度(150～160℃)，并且它在高低温下机械性能损失小。TPEE在120℃以上使用，其拉伸强度远远高于TPU。此外TPEE还具有出色的耐低温性能，TPEE脆点低于-70℃并且硬度越低，耐寒性越好，大部分TPEE可在-40℃下长期使用。由于TPEE在高、低温时表现出的均衡性能，它的工作温度范围非常宽，可在-70～200℃使用。然而TPEE存在拉伸后永久变形过大，性能受温度波动影响过大的问题，限制了在动态制品和高温制品中的应用。聚氨酯材料根据其加工工艺区分可分为三种。1、热塑性聚氨酯弹性体(简称TPU)2、浇注型聚氨酯弹性体(简称CPU)3、混炼型聚氨酯弹性体(简称MPU)。混炼型聚氨酯弹性体是研究最早的一类弹性体，主要加工特性是先合成贮存稳定的固体生胶，在采用通用橡胶的混炼机械进行加工，制得热固性网状分子结构的聚氨酯弹性体。虽然MPU存在拉伸强度高，耐磨性能好的优点，但是与TPEE共混存在门尼粘度高，加工工艺性不好的困难和问题。
技术实现思路
为进一步使热塑性弹性体应用于更加苛刻的制品，不断的提高热塑性弹性体的耐温性和耐水解性，本专利技术采用混炼型聚氨酯在不同交联程度下与聚醚聚酯弹性体(软化点较高)经共混和动态硫化，发现在特定交联程度时，得到了耐温性和耐水解性俱佳的热塑性弹性体。本专利技术的技术方案是：一种耐高温、耐水解的MPU/TPEE动态硫化热塑性弹性体，其特征在于：TPEE为连续相，MPU交联体为分散相。本专利技术还提供一种制备上述耐高温、耐水解的MPU/TPEE动态硫化热塑性弹性体的方法，其特征在于：在开炼机上将混炼型聚氨酯橡胶MPU塑化，依次加入S、M、DM、NH-20、硬脂酸锌，打包，制成MPU混炼胶；采用高温开炼机将聚醚聚酯弹性体TPEE融化包辊，随后加入MPU混炼胶，硫化时间为MPU橡胶该温度下t90+2-8min，反复割胶，制成热塑性弹性体。优选的是：MPU混炼胶的质量份数为：MPU100份、硬脂酸0.5份、NH-21份、硫黄1份，硬脂酸锌2份，氧化锌1份、M2份、DM4份。优选的是：MPU混炼胶的质量份数为：MPU100份、硬脂酸0.5份、NH-21份、硫黄2份，硬脂酸锌2份，氧化锌1份、NOBS4份。优选的是：热塑性弹性体的质量份数为：MPU40，TPEE60。优选的是：高温开炼机温度180℃。优选的是：按照所述质量份数，辊温30℃，辊距1mm，在开炼机上将MPU塑化3min，调整辊距2mm，加入其他助剂，左右割刀3次，打包5次，制成MPU混炼胶；高温开炼机温度180℃，调整辊距2mm，将TPEE塑料融化包辊，随后加入MPU混炼胶，硫化时间10-16min，反复割胶，制成MPU/TPEETPV。本专利技术的热塑性弹性体的海岛结构，较非硫化的热塑性聚氨酯(TPU)以及浇注型聚氨酯弹性体耐温性能和力学性能优异。附图说明图1是MPU硫化曲线。具体实施方式1.不同硫化时间对产物的影响按照所述质量份数，辊温30℃，辊距1mm，在开炼机上将MPU塑化3min，调整辊距2mm，加入其他助剂，左右割刀3次，打包5次，制成MPU混炼胶；高温开炼机温度180℃，调整辊距2mm，将TPEE塑料融化包辊，随后加入MPU混炼胶，硫化时间2-16min，反复割胶，制成MPU/TPEETPV，表1是不同硫化时间的产物物理机械性能的汇总表。表1不同硫化时间的产物物理机械性能的汇总表从表1及图1可以看出，共混物的拉伸强度及扯断伸长率，随动态硫化时间的延长，开始在2min-4min时为两相互锁状态，此时弹性较差，有一定的强度和伸长率；在动态硫化的6-10min时，MPU开始硫化，但两相分布的极不均匀，造成拉伸强度和扯断伸长率均较小；当动态硫化时间到12-16min时，随着硫化程度和剪切程度的进一步提高，发生了明显的相反转，交联的MPU成为了分散相，而粘度较小的TPEE为分散相，拉伸强度和扯断伸长率都有明显提高，形成了共混型热塑性弹性体TPV。TPV的拉伸强度在动态硫化2-4min开始减小到6-8min时最小，8min后开始增大在14-16min时最大；TPV的扯断伸长率在2-4min时减小，6-10min时最小，而后开始增大，并在12-16min最大；从定伸强度来看，均是随动态硫化时间增加，先减小后增加，并在接近正硫化时间达到最大值；通过对不同动态硫化时间TPV性能的分析，可以得出，MPU/TPEE热塑性弹性体在随MPU交联程度的增加，共混胶发生了相反转，由初始未交联的MPU为连续相，随其交联程度的增加，弹性模量增加，粘度增加，在高温剪切下，分散于此时粘度较小的TPEE中，使其变为了连续相，进而形成了以流动相TPEE为连续相，以弹性增加的MPU交联体为分散相的热塑性弹性体。对于高聚物交联的MPU和TPEE(聚醚聚酯弹性体)的共混物，1.一定交联程度的MPU作为分散相于高温下(210℃)可流动的高聚物中，才能成为共混型热塑性弹性体的条件；2.具有一定交联程度的MPU作为分散相具有较好的弹性，TPEE作为分散相是使用状态下具有弹性的基础；3.由于TPEE软化点较高，高于交联的MPU，只有TPEE作为连续相才能使制备的TPV具有较好的耐热性；4.同时，作为内聚能较大有一定结晶性的TPEE，其作为连续相与水介质接触，较一定交联程度的MPU相比在水中的溶胀更小，即一定交联度的MPU与TPEE相比在水中更易溶胀造成性能下降更快；5.若一定交联度的MPU为连续相，TPEE为分散相，会在成型加工时，粘度很大而无法成型加工，导致该材料无法使用。6.交联的MPU作为分散相，TPEE作为连续相，形成的TPV，可使该材料的拉伸使用时的永久变形大大小于纯TPEE的永久变形，同时，又较一定交联度的MPU的热变形温度得以提高，即耐热程度提高；总之，出现以上特点，在制作该TPV时，动态硫化过程中，必须完成由动态硫化开始时的两相互锁结构到MPU的硫化，其模量的提高造成相反转，使模量较大的一定交联程度的MPU分散于高温下粘度较小的TPEE中，进而形成了具有以上特性的TPV。本专利技术通过控制制备工艺和参数，形成了以流动相TPEE为连续相，以弹性增加的MPU交联体为分散相的热塑性弹性体。由于TPEE的熔点较高210℃左右，故其作为连续相可以保证该TPV的耐温性较高；同时，较大内聚能TPEE作为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种耐高温、耐水解的MPU/TPEE动态硫化热塑性弹性体，其特征在于：TPEE为连续相，MPU交联体为分散相。/n
【技术特征摘要】
1.一种耐高温、耐水解的MPU/TPEE动态硫化热塑性弹性体，其特征在于：TPEE为连续相，MPU交联体为分散相。
2.制备权利要求1所述耐高温、耐水解的MPU/TPEE动态硫化热塑性弹性体的方法，其特征在于：在开炼机上将混炼型聚氨酯橡胶MPU塑化，依次加入硫化剂、促进剂、活化剂，打包，制成MPU混炼胶；采用高温开炼机将聚醚聚酯弹性体TPEE融化包辊，随后加入MPU混炼胶，硫化时间为MPU橡胶该温度下t90+2-8min，反复割胶，制成热塑性弹性体。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：MPU混炼胶的质量份数为：MPU100份、硬脂酸0.5份、NH-21份、硫黄1份，硬脂酸锌2份，氧化锌1份、M2份、DM4份。
4.如权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓涛，李长皓，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
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