一种具有良好加工性能的TPU树脂及其制备方法技术

本申请涉及TPU树脂合成技术领域，尤其是一种具有良好加工性能的TPU树脂及其制备方法。一种具有良好加工性能的TPU树脂，是由包含以下原料制备而成：异氰酸酯组合物、催化剂、助剂、3甲基

TPU resin with good processability and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种具有良好加工性能的TPU树脂及其制备方法


[0001]本申请涉及TPU树脂合成
，尤其是涉及一种具有良好加工性能的TPU树脂 及其制备方法。

技术介绍

[0002]热塑型聚氨酯弹性体(TPU)因具有特殊的软硬段嵌段共聚物结构，具有高强度、高模 量和优良的机械性能。和其他弹性体材料相比，TPU硬度范围宽(45A
‑
80D)，在耐磨性能、 弹性和力学性能等方面具有较好的综合性能，因此在脚轮、轴套或筛板等领域得到越来越广 泛的关注。
[0003]专利CN101633717B报道了以聚四氢呋喃多元醇(PTMG)为原料合成的浇注型聚氨酯 弹性体，其硬度86～93A，回弹率大于70％，撕裂强度大于100KN/m；JP8231669报道了将 PTMG掺混和MDI合成NCO含量为5～15％的预聚体，再采用醇扩链得到聚氨酯弹性体， 其回弹率大于70％，硬度为70
‑
85A，撕裂强度为63～70KN/m。
[0004]上述资料合成的聚氨酯弹性体以PTMG为原料，均获得了较高的回弹性和力学性能。 但其合成产品均为浇注型聚氨酯弹性体，属于热固性聚氨酯材料，在用于加工脚轮或轴套等 产品时存在操作效率低、废品率高且无法重复使用等问题。聚氨酯弹性体软段采用纯PTMG 为原料，产品的力学性能、耐磨性能和刚性等存在不足。针对上述中的相关技术，专利技术人发 现技术方案存在以下缺陷：虽然获得了较高的回弹性和力学性能，但是实际加工过程中发现， 所成薄膜的平整性和连续性较差，存在加工难度大和废品率高的问题。

技术实现思路

[0005]为了解决相关技术中存在的加工难度大和废品率高的问题，本申请提供了一种具有良 好加工性能的TPU树脂及其制备方法。
[0006]第一方面，本申请提供的一种具有良好加工性能的TPU树脂，是通过以下技术方案得 以实现的：一种具有良好加工性能的TPU树脂，是由包含以下原料制备而成：异氰酸酯组合物、催化剂、 助剂、3甲基
‑
1,5
‑
戊二醇、3甲基
‑
1，5
‑
戊二醇改性聚酯多元醇；所述3甲基
‑
1,5
‑
戊二醇中羟 基的摩尔量和3甲基
‑
1，5
‑
戊二醇改性聚酯多元醇中羟基的摩尔量之和与异氰酸酯组合物中
ꢀ‑
NCO
‑
的摩尔量之比为1:(0.95
‑
0.99)；所述3甲基
‑
1，5
‑
戊二醇改性聚酯多元醇是由有机酸、 二元醇和催化剂制备而成；所述二元醇为3甲基
‑
1,5
‑
戊二醇搭配1，4丁二醇和1，6己二醇 中的至少一种。
[0007]本申请主要是以3甲基
‑
1，5
‑
戊二醇为扩链剂进行TPU整体配方的优化改进其加工性 能，3甲基
‑
1，5
‑
戊二醇改性聚酯多元醇搭配扩链剂3甲基
‑
1，5
‑
戊二醇所制备的TPU树脂的 加工性能得到了优化，且采用本申请所生产的TPU树脂所制备的流延膜不仅具有较好的平整 性和连续性，加工性能良好，成品率较高，而且在力学性能上也有进一步的改善。
[0008]优选的，所述3甲基
‑
1,5
‑
戊二醇聚酯多元醇的分子量为1000
‑
3000；所述有机酸为
己 二酸、葵二酸、棕榈油中的至少一种；所述3甲基
‑
1,5
‑
戊二醇与3甲基
‑
1，5
‑
戊二醇改性聚酯 多元醇的摩尔比是2
‑
8:1。
[0009]通过采用上述技术方案，可制备得到重均分子量为1000
‑
3000的3甲基
‑
1,5
‑
戊二醇聚 酯多元醇，进而保证所生产的TPU树脂所制备的流延膜不仅具有较好的平整性、连续性和加 工性能。
[0010]优选的，所述3甲基
‑
1,5
‑
戊二醇聚酯多元醇的制备方法，包括以下步骤：步骤一，投 料，有机酸、二元醇和催化剂混合均匀；步骤二，升温至130
‑
140℃，反应至出水；步骤三， 升温至220
‑
230℃，酯交换反应2
‑
2.5h；步骤四，检测酸值低于25mgKOH/g，开始抽真空， 持续0.1
‑
3.0h，检测OH
‑
值，OH
‑
值控制在35.4
‑
115，出料得成品。
[0011]通过采用上述技术方案，可制备得到质量优良且批次质量稳定的3甲基
‑
1,5
‑
戊二醇聚 酯多元醇，进而保证所制备得到的TPU粒料的质量。此外，本申请中3甲基
‑
1,5
‑
戊二醇聚酯 多元醇的制备方法相对简单，便于实现工业级批量生产。
[0012]优选的，所述3甲基
‑
1,5
‑
戊二醇聚酯多元醇的分子量为3000；所述有机酸为棕榈油； 所述二元醇为3甲基
‑
1,5
‑
戊二醇搭配1，4丁二醇和1，6己二醇；所述3甲基
‑
1,5
‑
戊二醇、1， 4丁二醇和1，6己二醇的质量比为2:3:2；所述3甲基
‑
1,5
‑
戊二醇、1，4丁二醇和1，6己二 醇摩尔量之和是棕榈油的摩尔量的1.51
‑
1.60倍；所述3甲基
‑
1,5
‑
戊二醇聚酯多元醇的制备方 法，包括以下步骤：步骤一，投料，按配比将棕榈油、3甲基
‑
1,5
‑
戊二醇、1，4丁二醇和1， 6己二醇混合均匀；步骤二，升温至130
‑
140℃，反应至出水；步骤三，升温至220
‑
230℃， 酯交换反应2
‑
2.5h；步骤四，检测酸值低于25mgKOH/g，开始抽真空，表压从0.018MPa抽 至0.098MPa，持续0.1
‑
3h，检测OH
‑
值，OH
‑
值控制在37.4
±
2。
[0013]通过采用上述技术方案，可制备得到高质量的棕榈油改性3甲基
‑
1,5
‑
戊二醇聚酯多元 醇，进一步保证所生产的TPU树脂所制备的流延膜不仅具有较好的平整性、连续性和加工性 能。
[0014]优选的，所述异氰酸酯组合物是由MDI、MDI
‑
50中的至少一种与HDI形成的异氰酸 酯混合物。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有良好加工性能的TPU树脂，其特征在于：所述产品是由包含以下原料制备而成：异氰酸酯组合物、催化剂、助剂、3甲基
‑
1,5
‑
戊二醇、3甲基
‑
1，5
‑
戊二醇改性聚酯多元醇；所述3甲基
‑
1,5
‑
戊二醇中羟基的摩尔量和3甲基
‑
1，5
‑
戊二醇改性聚酯多元醇中羟基的摩尔量之和与异氰酸酯组合物中
‑
NCO
‑
的摩尔量之比为1:（0.95
‑
0.99）；所述3甲基
‑
1，5
‑
戊二醇改性聚酯多元醇是由有机酸、二元醇和催化剂制备而成；所述二元醇为3甲基
‑
1,5
‑
戊二醇搭配1，4丁二醇和1，6己二醇中的至少一种。2.根据权利要求1所述的一种具有良好加工性能的TPU树脂，其特征在于：所述3甲基
‑
1,5
‑
戊二醇聚酯多元醇的分子量为1000
‑
3000；所述有机酸为己二酸、葵二酸、棕榈油中的至少一种；所述3甲基
‑
1,5
‑
戊二醇与3甲基
‑
1，5
‑
戊二醇改性聚酯多元醇的摩尔比是2
‑
8:1。3.根据权利要求2所述的一种具有良好加工性能的TPU树脂，其特征在于：所述3甲基
‑
1,5
‑
戊二醇聚酯多元醇的制备方法， 包括以下步骤：步骤一，投料，有机酸、二元醇和催化剂混合均匀；步骤二，升温至130
‑
140℃，反应至出水；步骤三，升温至220
‑
230℃，酯交换反应2
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2.5h；步骤四，检测酸值低于25mgKOH/g，开始抽真空，持续0.1
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3.0h，检测OH
‑
值，OH
‑
值控制在35.4
‑
115，出料得成品。4.根据权利要求1所述的一种具有良好加工性能的TPU树脂，其特征在于：所述3甲基
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1,5
‑
戊二醇聚酯多元醇的分子量为3000；所述有机酸为棕榈油；所述二元醇为3甲基
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1,5
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戊二醇搭配1，4丁二醇和1，6己二醇；所述3甲基
‑
1,5
‑
戊二醇、1，4丁二醇和1，6己二醇的质量比为2:3:2；所述3甲基
‑
1,5
‑
戊二醇、1，4丁二醇和1，6己二醇摩尔量之和是棕榈油的摩尔量的1.51
‑
1.6...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈海龙，赵磊，徐金芳，张雪刚，沈海忠，王沈方，晏雪生，陈晓春，
申请(专利权)人：浙江惠嘉新材料有限公司台州禾欣高分子新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：