一种热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法技术

本发明专利技术涉及热塑性聚氨酯领域，具体涉及一种热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法。本发明专利技术提供的热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，包括如下步骤：将丙烯基单体、引发剂和扩链剂混合后进行预反应，然后加入聚酯多元醇、异氰酸酯、催化剂搅拌反应，搅拌反应结束后进行熟化，得到所述热塑性聚氨酯弹性体。本发明专利技术提供的制备方法在热塑性聚氨酯弹性体的制备之初通过引入丙烯基单体、引发剂，使丙烯基单体、引发剂和扩链剂先进行预反应，预反应产物再与多元醇、异氰酸酯、催化剂进行反应，获得的热塑性聚氨酯弹性体具有优异的耐磨性能。性体具有优异的耐磨性能。

【技术实现步骤摘要】
一种热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法


[0001]本专利技术涉及热塑性聚氨酯领域，具体涉及一种热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法。

技术介绍

[0002]热塑性弹性体(TPE)是一种介于橡胶和塑料特性之间的高分子材料，具有橡胶和塑料的双重性和宽广的应用特性。热塑性聚氨酯弹性体(TPU)是大分子二醇、二异氰酸酯和小分子扩链剂加成聚合而成的嵌段共聚物。TPU大分子主链中长链多元醇构成其软段，扩链剂和多异氰酸酯构成其硬段，采用不同品种和结构的低聚物多元醇、二异氰酸酯和扩链剂可合成出品种多样、性能各异、用途广泛的TPU。
[0003]虽然热塑性聚氨酯弹性体TPU相比于其他热塑性弹性体制品具有较好的耐磨性能，但是在较低硬度下，其耐磨性能还不足以满足一些场景的使用，限制了其应用范围。在保证TPU材料柔顺性和其优良的加工性能的同时，如何提高材料的耐磨性能，是急需解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有热塑性聚氨酯弹性体耐磨性能不足的缺陷，进而提供一种热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，包括如下步骤：
[0007]将丙烯基单体、引发剂和扩链剂混合后进行预反应，然后加入聚酯多元醇、异氰酸酯、催化剂搅拌反应，搅拌反应结束后进行熟化，得到所述热塑性聚氨酯弹性体。
[0008]优选的，所述聚酯多元醇、异氰酸酯、扩链剂、催化剂、丙烯基单体和引发剂的质量比为100:(30
‑
40):(5
‑
10):(0.015
‑
0.02):(0.4
‑
0.6):(0.004
‑
0.006)。
[0009]优选的，所述丙烯基单体与引发剂的质量比为100：(0.6
‑
1.5)。
[0010]优选的，所述聚酯多元醇选自聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸己二醇酯中的至少一种。
[0011]优选的，所述聚酯多元醇的数均分子量为2000
‑
3000。
[0012]优选的，所述引发剂为偶氮类引发剂，优选的，所述偶氮类引发剂选自偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐中的至少一种。
[0013]优选的，
[0014]所述异氰酸酯选自二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的至少一种；
[0015]所述扩链剂选自乙二醇、丙二醇、1,4
‑
丁二醇、己二醇、1,5
‑
戊二醇中的至少一种；
[0016]所述催化剂选自有机锡、有机铋、有机锌中的至少一种；可选的，所述有机锡可选自辛酸亚锡，有机铋可选自月桂酸铋，有机锌可选自异辛酸锌。
[0017]所述丙烯基单体选自丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种。
[0018]优选的，所述预反应温度为60
‑
80℃，预反应时间为2
‑
4h；
[0019]所述搅拌反应温度为100
‑
120℃，搅拌反应时间为20
‑
30s，搅拌转速为1000
‑
2000r/min。
[0020]优选的，
[0021]所述熟化温度为100
‑
120℃，熟化时间为10
‑
20h。
[0022]本专利技术还提供一种热塑性聚氨酯弹性体，由上述所述的制备方法制备得到。
[0023]本专利技术的有益效果：
[0024]本专利技术提供的热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，包括如下步骤：将丙烯基单体、引发剂和扩链剂混合后进行预反应，然后加入聚酯多元醇、异氰酸酯、催化剂搅拌反应，搅拌反应结束后进行熟化，得到所述热塑性聚氨酯弹性体。本专利技术在热塑性聚氨酯弹性体的制备之初通过引入丙烯基单体、引发剂，使丙烯基单体、引发剂和扩链剂先进行预反应，预反应产物中接枝了丙烯基单体，可有效降低TPU材料的磨耗，提高热塑性聚氨酯弹性体的耐磨性能，同时通过引发剂的聚合，有效增加了接枝密度，同时提高了接枝单体的官能度，进一步提高了TPU的耐磨性能，最后预反应产物再与多元醇、异氰酸酯、催化剂进行反应，获得的热塑性聚氨酯弹性体具有优异的耐磨性能，本专利技术提供的制备方法获得的热塑性聚氨酯弹性体在具有优异的耐磨性能同时还具有优异的拉伸强度和断裂伸长率。
[0025]同时本专利技术提供的热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，制备方法操作简单，可以进行工厂规模化生产。
具体实施方式
[0026]提供下述实施例是为了更好地进一步理解本专利技术，并不局限于所述最佳实施方式，不对本专利技术的内容和保护范围构成限制，任何人在本专利技术的启示下或是将本专利技术与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本专利技术相同或相近似的产品，均落在本专利技术的保护范围之内。
[0027]实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
[0028]实施例1
[0029]本实施例提供一种热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，包括如下步骤：
[0030]将0.4g甲基丙烯酸羟乙酯和0.004g偶氮二异丁酸二甲酯混合后，加入5g 1,4
‑
丁二醇中进行预反应，预反应温度为60℃，预反应时间为2h，预反应结束后加入100g聚己二酸丁二醇酯(数均分子量2000)、30g二苯基甲烷二异氰酸酯、0.015g催化剂辛酸亚锡继续搅拌反应，搅拌反应温度为100℃，搅拌反应时间为30s，搅拌转速为1000r/min，搅拌反应结束后对反应物进行熟化，熟化温度为100℃，熟化时间为10h，得到所述热塑性聚氨酯弹性体。
[0031]实施例2
[0032]本实施例提供一种热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，包括如下步骤：
[0033]将0.6g甲基丙烯酸羟乙酯和0.006g偶氮二异丁酸二甲酯混合后，加入10g 1,4
‑
丁
二醇中进行预反应，预反应温度为60℃，预反应时间为2h，预反应结束后加入100g聚己二酸丁二醇酯(数均分子量3000)、40g六亚甲基二异氰酸酯、0.02g催化剂辛酸亚锡继续搅拌反应，搅拌反应温度为120℃，搅拌反应时间为20s，搅拌转速为2000r/min，搅拌反应结束后对反应物进行熟化，熟化温度为120℃，熟化时间为20h，得到所述热塑性聚氨酯弹性体。
[0034]实施例3
[0035]本实施例提供一种热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，包括如下步骤：
[0036]将0.4g甲基丙烯酸缩水甘油酯和0.004g偶氮二异丁酸二甲酯混合后，加入5g 1,4
‑
丁二醇中进行预反应，预反应温度为60℃，预反应时间为2h，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将丙烯基单体、引发剂和扩链剂混合后进行预反应，然后加入聚酯多元醇、异氰酸酯、催化剂搅拌反应，搅拌反应结束后进行熟化，得到所述热塑性聚氨酯弹性体。2.根据权利要求1所述的热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，所述聚酯多元醇、异氰酸酯、扩链剂、催化剂、丙烯基单体和引发剂的质量比为100:(30
‑
40):(5
‑
10):(0.015
‑
0.02):(0.4
‑
0.6):(0.004
‑
0.006)。3.根据权利要求1或2所述的热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，所述丙烯基单体与引发剂的质量比为100：(0.6
‑
1.5)。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，所述聚酯多元醇选自聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸己二醇酯中的至少一种。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，所述聚酯多元醇的数均分子量为2000
‑
3000。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，所述引发剂为偶氮类引发剂，优选的，所述偶氮类引发...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨友利，李玉博，
申请(专利权)人：上海抚佳精细化工有限公司，
类型：发明
国别省市：