一种耐黄变TPU材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐黄变TPU材料及其制备方法，将改性单体、聚碳酸酯二元醇和4,4

【技术实现步骤摘要】
一种耐黄变TPU材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及TPU复合材料制备
，具体涉及一种耐黄变TPU材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚合物因其力学性能优异，热力学性能稳定，自上个世纪以来，随着聚合物合成技术的发展及应用而得到发展，并在生产以及生活中应用广泛。到现在为止，聚合物发展迅猛，无论是在品种上还是在数量上均已赶超金属材料，聚氨酯，因其独特的分子结构，具有良好的柔韧性及弹性，耐磨性良好，耐冲击、耐低温，在60
‑
120℃均可长期使用。正是因为上述独特性能，工程塑料聚氨酯在某些方面作为金属机器零件使用而取代金属材料。目前，市场上聚氨酯产品因其合成材料的多样性而呈现多元化呵。聚氨酯材料被广泛应用于涂料以及表面涂饰等行业，在生产生活中，以芳香族异氰酸酯TD I及MD I等为原料为主，所制备的产品在市场中占有一定的份额。但是这类产品的缺点是耐候性差，在使用过程中长期暴露在日光紫外线的照射下或长时间受高温影响，会引起自动氧化反应，导致产品变色发黄，聚合物降解、发脆，即影响了产品的美观性，同时其理化性能也逐渐降低，严重的会失去使用价值，产品的使用受到很大的局限。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种耐黄变TPU材料及其制备方法，解决了现阶段TPU材料易出现黄变现象，影响TPU材料的美观和正常使用的问题。
[0004]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0005]一种耐黄变TPU材料的制备方法，具体包括如下步骤：
[0006]步骤S1：将改性单体、聚碳酸酯二元醇和4,4
‑
二环己基甲烷二异氰酸酯混合，通入氮气保护，在转速为200
‑
300r/mi n，温度为80
‑
85℃的条件下，进行反应3
‑
5h，制得聚氨酯预聚体；
[0007]步骤S2：将聚氨酯预聚体溶于DMF中，加入1,4
‑
丁二醇，在转速为150
‑
200r/mi n，温度为80
‑
85℃的条件下，进行反应1
‑
1.5h后，加入异佛尔酮二胺，继续反应1
‑
1.5h，制得聚氨酯溶液；
[0008]步骤S3：将硝酸锌溶于DMF中，在转速为120
‑
150r/mi n，温度为20
‑
25℃的条件下，搅拌并加入聚氨酯溶液，搅拌3
‑
5mi n后，倒入模具中，在温度为60
‑
70℃的条件下，静置干燥20
‑
25h，制得耐黄变TPU材料。
[0009]进一步，步骤S1所述的改性单体、聚碳酸酯二元醇和4,4
‑
二环己基甲烷二异氰酸酯的质量比为15.6:21.5:22.9。
[0010]进一步，步骤S2所述的聚氨酯预聚体、DMF、1,4
‑
丁二醇和异氟尔酮二胺的用量比为10.7g:80mL:5.3g:1g。
[0011]进一步，步骤S3所述的硝酸锌、DMF和聚氨酯溶液的用量比为0.02mo l:100mL:
50mL。
[0012]进一步，所述的改性剂由如下步骤制成：
[0013]步骤A1：将酒石酸、丙烯酰氯、三乙胺和甲苯混合，在转速为150
‑
200r/mi n，温度为
‑5‑
0℃的条件下，进行反应4
‑
6h，制得中间体1，将中间体1、3
‑
(甲氧基二甲基硅烷基)丙硫醇和甲苯混合均匀，通入氮气保护，365nm紫外光照射反应3
‑
5mi n，制得中间体2；
[0014]步骤A2：将中间体2和去离子水混合，在转速为200
‑
300r/mi n，温度为60
‑
70℃的条件下，搅拌5
‑
10mi n，除水并加入浓硫酸和1,3
‑
双(3
‑
氨基丙基)
‑
1,1,3,3
‑
四甲基二硅氧烷，降温至35
‑
40℃，继续反应5
‑
7h，制得双氨聚硅氧烷，将腰果酚、丙烯酰氯、碳酸钾和二甲苯混合，在转速为150
‑
200r/mi n，温度为25
‑
30℃的条件下，进行反应3
‑
5h，制得中间体3；
[0015]步骤A3：将甲醛水溶液、双氨聚硅氧烷、中间体3和乙醇混合均匀，在转速为200
‑
300r/mi n，温度为70
‑
80℃，pH值为2
‑
3的条件下，进行反应10
‑
15h后，调节pH为中性，加入1
‑
硫代甘油365nm紫外光照射反应3
‑
5mi n，制得改性剂，将改性剂、2
‑
氨基咪唑、二环己基碳二亚胺和甲苯混合，在转速为150
‑
200r/mi n，温度为25
‑
30℃的条件下，进行反应6
‑
8h，制得改性单体。
[0016]进一步，步骤A1所述的酒石酸、丙烯酰氯和三乙胺的摩尔比为1:2:2.1，中间体1和3
‑
(甲氧基二甲基硅烷基)丙硫醇的摩尔比为1:2。
[0017]进一步，步骤A2所述的中间体2、去离子水和1,3
‑
双(3
‑
氨基丙基)
‑
1,1,3,3
‑
四甲基二硅氧烷的用量比为3mmo l:20mL:1mmo l，腰果酚、丙烯酰氯和碳酸钾的摩尔比为1:1:1.1。
[0018]进一步，步骤A3所述的甲醛、双氨聚硅氧烷、中间体3和1
‑
硫代甘油的摩尔比为4:1:2:2，改性剂上的羧基、2
‑
氨基咪唑和二环己基碳二亚胺的摩尔比为1:1:1.2。
[0019]本专利技术的有益效果：本专利技术制备的一种耐黄变TPU材料，将改性单体、聚碳酸酯二元醇和4,4
‑
二环己基甲烷二异氰酸酯混合，通入氮气保护，进行反应，制得聚氨酯预聚体，将聚氨酯预聚体溶于DMF中，加入1,4
‑
丁二醇，进行反应后，加入异佛尔酮二胺，继续反应，制得聚氨酯溶液，将硝酸锌溶于DMF中，搅拌并加入聚氨酯溶液，搅拌处理后，倒入模具中，静置干燥，制得耐黄变TPU材料，未使用芳香族二异氰酸酯为原料，使得TPU材料在受到光照时不会产生芳胺，进而减少了醌式发色基团，防止TPU材料的变黄，改性单体以酒石酸和丙烯酰氯为原料，使得酒石酸上的羟基和丙烯酰氯上的酰氯反应，制得中间体1，将中间体1和3
‑
(甲氧基二甲基硅烷基)丙硫醇在紫外光照射下反应，使得中间体1上的双键与3
‑
(甲氧基二甲基硅烷基)丙硫醇上的巯基反应，制得中间体2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐黄变TPU材料的制备方法，其特征在于：具体包括如下步骤：步骤S1：将改性单体、聚碳酸酯二元醇和4,4
‑
二环己基甲烷二异氰酸酯混合，通入氮气保护，进行反应，制得聚氨酯预聚体；步骤S2：将聚氨酯预聚体溶于DMF中，加入1,4
‑
丁二醇，进行反应后，加入异佛尔酮二胺，继续反应，制得聚氨酯溶液；步骤S3：将硝酸锌溶于DMF中，搅拌并加入聚氨酯溶液，搅拌处理后，倒入模具中，静置干燥，制得耐黄变TPU材料。2.根据权利要求1所述的一种耐黄变TPU材料的制备方法，其特征在于：步骤S1所述的改性单体、聚碳酸酯二元醇和4,4
‑
二环己基甲烷二异氰酸酯的质量比为15.6:21.5:22.9。3.根据权利要求1所述的一种耐黄变TPU材料的制备方法，其特征在于：步骤S2所述的聚氨酯预聚体、DMF、1,4
‑
丁二醇和异氟尔酮二胺的用量比为10.7g:80mL:5.3g:1g。4.根据权利要求1所述的一种耐黄变TPU材料的制备方法，其特征在于：步骤S3所述的硝酸锌、DMF和聚氨酯溶液的用量比为0.02mol:100mL:50mL。5.根据权利要求1所述的一种耐黄变TPU材料的制备方法，其特征在于：所述的改性剂由如下步骤制成：步骤A1：将酒石酸、丙烯酰氯、三乙胺和甲苯混合反应，制得中间体1，将中间体1、3
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(甲氧基二甲基硅烷基)丙硫醇和甲苯混合均匀，通入氮气保护，365nm紫外光照射反应3
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5min，制得中间体2；步骤A2：将中间体2和去离子水混合搅拌后，除水并加入浓硫酸和1,3
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【专利技术属性】
技术研发人员：熊伟，王朝华，
申请(专利权)人：东莞市华盛新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：