一种TPU夜光母粒及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种TPU夜光母粒及其制备方法。其包括如下重量份数的原料：18‑38.5份的TPU树脂、60‑80份的夜光粉、0.5‑5份的热稳定剂和0.1‑0.5份的超支化聚合物。通过原料超支化聚合物促使夜光粉在TPU树脂更好地进入TPU树脂基体，减轻夜光粉因与机器的磨擦造成夜光粉结构的破坏，同时添加超支化聚合物能降低熔融挤出的温度，减轻了TPU在熔融挤出过程中因高温剪切导致的老化降解。热稳定剂能增强TPU树脂的热稳定性，减轻加工过程中TPU老化降解导致的母粒颜色变暗，确保TPU夜光母粒的颜色鲜艳。本发明专利技术提供的制备方法简单、无毒无害且易于推广，在服装、运动器材等柔性领域具有广阔的应用前景。

TPU luminous masterbatch and its preparation

【技术实现步骤摘要】
一种TPU夜光母粒及其制备方法
本专利技术涉及夜光粉
，具体而言，涉及一种TPU夜光母粒及其制备方法。
技术介绍
目前，市场上现有的夜光母粒存在夜光粉分散不均匀、浓度低、余辉亮度低、发光时间短、加工时熔体稳定性差等问题。基于现有的母粒热稳定性较差的缘故，在热氧加工或长期使用后会出现老化降解，导致添加上述TPU夜光母粒所制备的夜光材料会出现力学性能下降、长期使用后老化严重，发光亮度及时间严重降低等问题。此外，现有的夜光母粒中夜光粉的质量百分数用量控制在较低的浓度内。鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种TPU夜光母粒及其制备方法。本专利技术是这样实现的：一种TPU夜光母粒，其包括如下重量份数的原料：18-38.5份的TPU树脂、60-80份的夜光粉、0.5-5份的热稳定剂和0.1-0.5份的超支化聚合物。专利技术人经过长期研究发现，导致夜光母粒中夜光粉分散不均匀、浓度低、余辉亮度低、发光时间短、加工时熔体稳定性差等问题的原因在于：现有的夜光粉颗粒较大，与树脂基材相容性较差，导致二者在熔融挤出过程中与螺杆、挤出机内壁等金属部件发生摩擦，同时在剪切力的作用下，夜光粉的结构遭到破坏，发光效率降低。此外，螺杆和内壁表面的金属层被刮落形成铁屑，混杂于挤出混合物中，造成夜光母粒颜色变暗。本专利技术提供一种TPU夜光母粒，其夜光粉的含量在60-80wt％，且发光亮度高、发光持续时间长、颜色鲜亮。热塑性聚氨酯(TPU)具有优良的综合性能，具有弹性记忆、耐磨、耐撕裂、硬度范围广、可浇注等优点。TPU的高弹性以及具有极性基团的特性，使得由TPU制得的发光母粒能广泛应用于各类弹性体树脂中，所制得弹性体材料中夜光粉分布均匀。添加热稳定剂能增强TPU树脂的热稳定性，减轻加工过程中TPU老化降解导致的母粒颜色变暗，确保TPU夜光母粒的颜色鲜艳。超支化聚合物呈现高度分化的树枝状球星结构，分子间无缠结，具有低粘度、高溶解度的特点，添加该物质能增加夜光粉在TPU树脂中的分散性，减轻夜光粉因与机器的磨擦造成夜光粉结构的破坏，同时添加超支化聚合物能增大TPU基材的自由体积，使得TPU分子链运动更容易，从而降低熔融挤出的温度。进一步减轻TPU在熔融挤出过程中因高温剪切导致的老化降解，进而提高长余辉TPU夜光母粒的颜色鲜艳程度和余辉亮度。采用上述配方和配比制得的TPU夜光母粒能够适当降低热熔挤出的温度，减少TPU树脂老化，进而提升TPU夜光母粒的发光效果。在本专利技术应用较佳的实施例中，上述夜光粉为稀土铝酸盐氧化物。在本专利技术应用较佳的实施例中，上述夜光粉为GL-4A、GL-8C、BL-2A、HL-730和HL-825中的任意一种或多种的组合物。在本专利技术应用较佳的实施例中，上述夜光粉为GL-8C。GL-4A、GL-8C、BL-2A、HL-730和HL-825由广东省稀有金属研究所研发，且已公开售卖。采用上述夜光粉能够保证夜光粉和TPU树脂形成氢键和范德华力的键合，这样更有利于二者相容，使得夜光粉分散均匀，从而有效减少加工工艺对夜光粉的结构破坏，在此基础上提升夜光粉的含量，确保TPU夜光母粒颜色鲜艳，发光时间长，余辉亮度高。现有技术中市售的其他夜光粉也可行。在本专利技术应用较佳的实施例中，上述热稳定剂为硬脂酸盐。在本专利技术应用较佳的实施例中，上述硬脂酸盐为硬脂酸锌、硬脂酸钙或上述两种盐的混合物。热稳定剂能够吸附在加工过程中少量TPU降解产生的酸类物质，阻止TPU进一步的酸催化降解，同时该热稳定剂能够与抗氧剂和光稳定剂发挥协同作用。确保长余辉TPU夜光母粒颜色鲜艳，发光时间长且余辉亮度高。在本专利技术应用较佳的实施例中，上述超支化聚合物为C100、C181、HyPerC10、HyPerC20、HyPerC30和HyPerC40中的至少一种。超支化聚合物可以促进夜光粉与TPU树脂的均匀混合，防止夜光粉聚集，也减少TPU树脂的老化，保证TPU夜光母粒的发光效果。在本专利技术应用较佳的实施例中，上述原料还包括0.3-1份的抗氧剂。在本专利技术应用较佳的实施例中，上述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1024和抗氧剂168中的任意一种。添加抗氧剂能减轻TPU在加工过程或使用过程中的热氧老化降解，增强TPU发光母粒及其后续制品的耐候性，延长其使用寿命。在本专利技术应用较佳的实施例中，上述原料还包括0.1-0.5份的光稳定剂。在本专利技术应用较佳的实施例中，上述光稳定剂为HALS-770和HALS-622中的任意一种。添加光稳定剂有助于减轻TPU树脂在加工过程或使用过程中的紫外光照降解，增强TPU发光母粒及其后续制品的耐候性，延长其使用寿命。在本专利技术应用较佳的实施例中，上述原料还包括0.5-2份的触变剂。在本专利技术应用较佳的实施例中，上述触变剂的粒径为5-50nm。在本专利技术应用较佳的实施例中，上述触变剂为纳米碳酸钙。在本专利技术应用较佳的实施例中，上述纳米碳酸钙为BR-56、BR-8、BR-29或BR-2型轻质纳米碳酸钙。采用触变剂能增强TPU加工过程中的熔体强度，使其有利于加工成型，同时添加触变剂也提高了后续制得的TPU发光材料的拉伸强度与弯曲强度。TPU夜光母粒的制备方法，其包括如下步骤：将如下重量份数的原料混合后挤出成型：18-38.5份的TPU树脂、60-80份的夜光粉、0.5-5份的热稳定剂和0.1-0.5份的超支化聚合物。在本专利技术应用较佳的实施例中，上述制备方法包括将原料置于混料机中进行混合，再将混合后的原料置于挤出机中，经熔融共混挤出。在本专利技术应用较佳的实施例中，上述混料机的转速为50r/min-300r/min，混合是时间为3-10min。在本专利技术应用较佳的实施例中，上述挤出机为双螺杆挤出机，转速为200r/min-300r/min。在本专利技术应用较佳的实施例中，上述挤出温度为140-160℃。本专利技术以较低的挤出温度制得TPU夜光母粒，有利于缓解TPU树脂的老化，提升发光效率。在本专利技术应用较佳的实施例中，上述熔融共混挤出后进行造粒和干燥。本专利技术提供的制备方法无毒无害，简单可靠，可连续化生产。TPU夜光母粒在制作服装、饰品或运动器材中的具有广阔的应用前景。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供了一种TPU夜光母粒及其制备方法，通过原料超支化聚合物促使夜光粉在TPU树脂中更好地分散，更好地进入TPU树脂基体，减轻夜光粉因与机器的磨擦造成夜光粉结构的破坏，同时添加超支化聚合物，增大了夜光母粒的自由体积，能降低熔融挤出的温度，进而减轻TPU在熔融挤出过程中因高温剪切导致的老化降解，提高长余辉TPU夜光母粒的颜色鲜艳程度和余辉亮度。通过原料热稳定剂能增强TPU树脂的热稳定性，减轻加工过程中TPU老化降解导致的母粒颜色变暗，确保TPU夜光母粒的颜色鲜艳。本专利技术提供的TPU夜光母粒可以将夜光粉的含量提升至60-80wt％，保证了TPU发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种TPU夜光母粒，其特征在于，其包括如下重量份数的原料：18-38.5份的TPU树脂、60-80份的夜光粉、0.5-5份的热稳定剂和0.1-0.5份的超支化聚合物。/n

【技术特征摘要】
1.一种TPU夜光母粒，其特征在于，其包括如下重量份数的原料：18-38.5份的TPU树脂、60-80份的夜光粉、0.5-5份的热稳定剂和0.1-0.5份的超支化聚合物。


2.根据权利要求1所述的TPU夜光母粒，其特征在于，所述夜光粉为稀土铝酸盐氧化物；
优选的，所述夜光粉为GL-4A、GL-8C、BL-2A、HL-730和HL-825中的任意一种或多种的组合物；
更优选的，所述夜光粉为GL-8C。


3.根据权利要求2所述的TPU夜光母粒，其特征在于，所述热稳定剂为硬脂酸盐；
优选的，所述硬脂酸盐为硬脂酸锌和/或硬脂酸钙。


4.根据权利要求1所述的TPU夜光母粒，其特征在于，所述超支化聚合物为C100、C181、HyPerC10、HyPerC20、HyPerC30和HyPerC40中的至少一种。


5.根据权利要求1所述的TPU夜光母粒，其特征在于，所述原料还包括0.3-1份的抗氧剂；所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1024和抗氧剂168中的任意一种。


6.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨锐，孔振兴，倪海勇，丁建红，
申请(专利权)人：广东省稀有金属研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44