可降解医用级薄膜用热塑性聚氨酯弹性体材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于聚氨酯技术领域，具体涉及一种可降解医用级薄膜用热塑性聚氨酯弹性体材料及其制备方法。所述的可降解医用级薄膜用热塑性聚氨酯弹性体，由以下质量份数的原料通过分步预聚的方法制成：聚合物二元醇55‑65份，二异氰酸酯25‑35份，扩链剂7‑12份，抗氧化剂0.05‑0.2份，抗水解剂0.05‑0.2份，催化剂0.01‑0.03份，开口剂0.1‑2份，防腐剂0.1‑2份。本发明专利技术的可降解医用级薄膜用热塑性聚氨酯弹性体，其制备的薄膜具有优异的可降解性能，可以广泛用于日常包装、食品包装及医用领域，而且该薄膜具有良好的耐水解特性和耐磨性；本发明专利技术还提供其制备方法。

Thermoplastic polyurethane elastomer material for degradable medical grade film and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
可降解医用级薄膜用热塑性聚氨酯弹性体材料及其制备方法
本专利技术属于聚氨酯
，具体涉及一种可降解医用级薄膜用热塑性聚氨酯弹性体材料及其制备方法。
技术介绍
热塑性聚氨酯弹性体(TPU)具有强度高、耐磨佳、弹性好、耐候、加工及应用性能非常优异的特点，因此广泛应用于各个领域。由于TPU环保、可重复利用的特点，在汽车工业、鞋材、服装贴合、成衣、化工、电子等领域逐步取代一些传统的高分子材料(PVC、PE、PS等)。尤其自从欧盟禁止部分材料使用PVC以来，由于TPU材料本身的环保和易于回收重复使用率高，TPU材料成了PVC材料的最好替代品，未来应用前景十分广阔。现有的TPU材料由于其结构特点，自然降解优于PVC、PS等大部分传统高分子材料，如CN2013106611790公开了一种生物可降解热塑性聚氨酯弹性体，其降解性能明显优于PS，但是降解速率仍然相对较低，最大分解率不到40％，而且对机械性能降解明显。因此在关注TPU的降解性能时还要保证其他性能不受损失是TPU降解一个重要发展方向。此外，TPU材料虽然应用于在包装行业领域，但是在食品、医疗等高端行业，仍然受到制约，一般需要在现成的TPU材料基础进一步加工。如CN108216912公开了一种用于食品包装的高阻隔性TPU薄膜及其制备方法，该方法以已经制备好的TPU膜为基体，通过进一步加工掺入食物保鲜剂、碳纳米纤维等助剂，实现了TPU薄膜用于食品包装行业，生产工艺复杂，制约生产效率，而且生产工艺越复杂，容易导致其他问题的出现。
技术实现思路
r>针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种可降解医用级薄膜用热塑性聚氨酯弹性体，其制备的薄膜具有优异的可降解性能，可以广泛用于日常包装、食品包装及医用领域，而且该薄膜具有良好的耐水解特性和耐磨性；本专利技术还提供其制备方法。本专利技术所述的可降解医用级薄膜用热塑性聚氨酯弹性体，由以下质量份数的原料通过分步预聚的方法制成：所述聚合物二元醇为聚己内酯二元醇、聚乳酸二元醇、聚乙交酯二元醇、聚丙交酯二元醇、聚琥珀酸丁二醇酯、聚富马酸丙二醇酯中的一种或多种。聚合物二元醇的数均分子量为500-2000。扩链剂为1,4-丁二醇(BDO)。二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)。催化剂为有机铋类催化剂，优选为CB83，美国领先化学。抗氧化剂为受阻酚类抗氧剂，优选为抗氧剂1010，中国台湾永光化学。抗水解剂为单碳化二亚胺。开口剂为油酸酰胺。防腐剂为山梨酸钾。本专利技术所述的可降解医用级薄膜用热塑性聚氨酯弹性体材料的制备方法，包括以下步骤：将聚合物二元醇真空脱水后，加入抗氧剂、抗水解剂、开口剂、防腐剂和催化剂，搅拌10-30min，加入部分二异氰酸酯，反应1-15h，再加入剩余部分二异氰酸酯，反应1-10h，最后加入扩链剂，继续反应10-120min后浇出，将浇出料放入烘箱熟化1-48h，经过破碎、造粒，得到聚氨酯弹性体材料。初次加入的二异氰酸酯与二元醇的摩尔比为1:0.5-2。真空脱水温度为100-200℃。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术在热塑性聚氨酯弹性体的分子结构中引入降解性能优异的聚合物二元醇，使该类聚氨酯弹性体具有优异的降解性能，而且该类聚合物二元醇广泛用于医疗行业，保证使用该类聚氨酯弹性体制备的产品可以用于食品、医疗行业；(2)本专利技术通过分步预聚的方法合成热塑性聚氨酯弹性体，保证TPU结构有序，使合成的TPU具有更高的分子量，保证合成的TPU具有更高的耐水解和耐磨性；(3)本专利技术在制备热塑性聚氨酯弹性体过程中直接引入食品用防腐剂，减少了下游薄膜加工工艺步骤，提升下游薄膜制品的生产效率。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术做进一步说明，但本专利技术的保护范围不仅限于此，该领域专业人员对本专利技术技术方案所作的改变，均应属于本专利技术的保护范围内。所述方法如无特别说明均为常规方法，所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径而得。实施例1按以下原料配方和方法制备可降解医用级薄膜用热塑性聚氨酯弹性体：原料及其质量份数如下：制备方法：将聚乳酸二元醇在200℃下，真空脱水，之后按比例加入抗氧化剂1010、碳化二亚胺、油酸酰胺、山梨酸钾、抗水解剂、开口剂、防腐剂和催化剂CB83，搅拌30min，按照二元醇与二异氰酸酯摩尔比2:1的数量加入二异氰酸酯MDI，反应15h，再加入剩余的二异氰酸酯，反应10h，再加入扩链剂BDO，继续反应120min后浇出，将浇出料放入烘箱熟化48h，经过破碎、造粒，得到聚氨酯弹性体颗粒，然后通过挤出流延法得到聚氨酯弹性体薄膜。实施例2按以下原料配方和方法制备可降解医用级薄膜用热塑性聚氨酯弹性体：原料及其质量份数如下：制备方法：将聚琥珀酸丁二醇酯在150℃下，真空脱水，之后按比例加入抗氧化剂1010、碳化二亚胺、油酸酰胺、山梨酸钾、抗水解剂、开口剂、防腐剂和催化剂CB83，搅拌30min，按照二元醇和二异氰酸酯摩尔比1.5:1的数量加入二异氰酸酯MDI，反应1h，再加入剩余的二异氰酸酯，反应1h，再加入扩链剂BDO，继续反应60min后浇出，将浇出料放入烘箱熟化48h，经过破碎、造粒，得到聚氨酯弹性体颗粒，然后通过挤出流延法得到聚氨酯弹性体薄膜。实施例3按以下原料配方和方法制备可降解医用级薄膜用热塑性聚氨酯弹性体：原料及其质量份数如下：制备方法：将聚富马酸丙二醇酯在100℃下，真空脱水，之后按比例加入抗氧化剂1010、碳化二亚胺、油酸酰胺、山梨酸钾、抗水解剂、开口剂、防腐剂和催化剂CB83，搅拌20min，按照二元醇和二异氰酸酯摩尔比1:1的数量加入二异氰酸酯MDI，反应10h，再加入剩余的二异氰酸酯，反应5h，再加入扩链剂，继续反应30min后浇出，将浇出料放入烘箱熟化36h，经过破碎、造粒，得到聚氨酯弹性体颗粒，然后通过挤出流延法得到聚氨酯弹性体薄膜。实施例4按以下原料配方和方法制备可降解医用级薄膜用热塑性聚氨酯弹性体：原料及其质量份数如下：制备方法：将聚富马酸丙二醇酯在150℃下，真空脱水，之后按比例加入抗氧化剂1010、碳化二亚胺、油酸酰胺、山梨酸钾、抗水解剂、开口剂、防腐剂和催化剂CB83，搅拌30min，按照二元醇和二异氰酸酯摩尔比1:1.5的数量加入二异氰酸酯MDI，反应1h，再加入剩余的二异氰酸酯，反应1h，再加入扩链剂，继续反应50min后浇出，将浇出料放入烘箱熟化12h，经过破碎、造粒，得到聚氨酯弹性体颗粒，然后通过挤出流延法得到聚氨酯弹性体薄膜。对比例1按以下原料配方和方法制备热塑性聚氨酯弹性体：原料及其质量份数如下：制备方法：将聚己二酸丁二醇酯二醇100℃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可降解医用级薄膜用热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于：由以下质量份数的原料通过分步预聚的方法制成：/n

【技术特征摘要】
1.一种可降解医用级薄膜用热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于：由以下质量份数的原料通过分步预聚的方法制成：



所述聚合物二元醇为聚己内酯二元醇、聚乳酸二元醇、聚乙交酯二元醇、聚丙交酯二元醇、聚琥珀酸丁二醇酯、聚富马酸丙二醇酯中的一种或多种。


2.根据权利要求1所述的可降解医用级薄膜用热塑性聚氨酯弹性体材料，其特征在于：聚合物二元醇的数均分子量为500-2000。


3.根据权利要求1所述的可降解医用级薄膜用热塑性聚氨酯弹性体材料，其特征在于：扩链剂为1,4-丁二醇。


4.根据权利要求1所述的可降解医用级薄膜用热塑性聚氨酯弹性体材料，其特征在于：二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯。


5.根据权利要求1所述的可降解医用级薄膜用热塑性聚氨酯弹性体材料，其特征在于：催化剂为有机铋类催化剂。


6.根据权利要求1所述的可降解医用级薄膜用热塑性聚氨酯弹性体材料，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：代金辉，王真，陈淑海，李龙飞，张玉瑞，
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