一种热塑性聚氨酯复合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种热塑性聚氨酯复合物及其制备方法和应用，按重量份数计，所述热塑性聚氨酯复合物包括如下组分：40～60份聚醚型热塑性聚氨酯；40～60份聚己内酯型热塑性聚氨酯；1～3份硅酮类润滑剂；0.5～1.5份酰胺类润滑剂；0.5～3份酯类润滑剂；0.05～2份钛白粉；0～3份其它功能助剂。本发明专利技术所述热塑性聚氨酯复合物可在较宽的温度范围(

【技术实现步骤摘要】
一种热塑性聚氨酯复合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及聚氨酯
，更具体地，涉及一种热塑性聚氨酯复合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]热塑性聚氨酯材料，具有优异的弹性、耐化学溶剂性能、耐疲劳性能等，在体育用品、办公座椅、手机护套、汽车线束等领域得到了越来越多的应用。
[0003]热塑性聚氨酯具有优异的弹性，是生产软质牙刷毛的理想材料。目前用于牙刷毛的热塑性聚氨酯通常是聚酯型聚氨酯或者聚醚型聚氨酯。常温下，热塑性聚氨酯回弹性优异，弹性适中，能够高效清洁牙齿，但使用聚酯型热塑性聚氨酯制得的牙刷毛，在低温下会变得很硬，失去弹性。在寒冷环境中，室外使用时，不能高效清洁牙齿，并且容易损伤牙龈，而使用聚醚型聚氨酯制得的刷毛在高温下易变得较软，弹性变差，部分消费者喜欢用温热水浸泡牙刷后再使用，此时刷毛的清洁能力变得很差，影响了使用体验。
[0004]此外，热塑性聚氨酯材料是冷却速度较慢的强极性材料，与模具之间的相互作用力比较大，用于制备大长径比制件时，存在脱模力大从而拉伤制件的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的首要目的是克服现有热塑性聚氨酯高低温下弹性变化大以及脱模力大的问题，提供一种热塑性聚氨酯复合物。本专利技术所述热塑性聚氨酯复合物可在较宽的温度范围(
‑
40℃～60℃)内保持良好的弹性。
[0006]本专利技术的另一目的是提供一种热塑性聚氨酯复合物的制备方法。
[0007]本专利技术的另一目的是提供上述热塑性聚氨酯复合物的应用。
[0008]本专利技术的上述目的通过以下技术方案实现：
[0009]一种热塑性聚氨酯复合物，包括如下按重量份数计的组分：
[0010][0011][0012]本专利技术通过将特定用量的聚醚型热塑性聚氨酯和聚己内酯型热塑性聚氨酯复配，并且添加硅酮类润滑剂、酰胺类润滑剂、酯类润滑剂。利用润滑剂中端氨基和端羟基与聚氨酯分子中的氨基甲酸酯基团相互作用，减弱聚醚型聚氨酯和聚己内酯型聚氨酯的分子内氢
键密度，使得二者形成均匀的网络结构，其分子链在无定型相区中互相缠结。低温下，聚醚型热塑性聚氨酯的软段能对聚己内酯型聚氨酯起到一定的增塑作用，避免其结晶变硬；高温下，聚己内酯型聚氨酯分子具有一定的刚性，可以约束聚醚型聚氨酯分子链的运动，避免高温下变软失去弹性，从而克服热塑性聚氨酯高低温下弹性变化大的问题。润滑剂的加入同时起到了减小脱模力的作用。
[0013]优选地，所述热塑性聚氨酯复合物包括如下按重量份数计的组分：
[0014][0015]优选地，所述聚醚型热塑性聚氨酯按照测试标准ISO 11357：2016测得的玻璃化转变温度≤
‑
30℃；所述聚己内酯型热塑性聚氨酯按照测试标准ISO 11357：2016测得的玻璃化转变温度≥
‑
20℃。
[0016]本领域常规硅酮类润滑剂均可用于本专利技术中，一般地，所述硅酮类润滑剂选自硅酮和/或硅酮母粒。
[0017]本领域常规酰胺类润滑剂均可用于本专利技术中，一般地，所述酰胺类润滑剂选自芥酸酰胺、油酸酰胺、EBS(硬脂酸酰胺)中的一种或多种。
[0018]本领域常规酯类润滑剂均可用于本专利技术中，一般地，所述酯类润滑剂选自季戊四醇硬脂酸酯或皂化值为187～201mgKOH/g的季戊四醇脂中的一种或两种。
[0019]优选地，所述钛白粉为金红石型钛白粉。金红石型钛白粉能够诱导热塑性聚酯弹性体在冷却过程中更快形成结晶结构。
[0020]为了获得更为优异或新的性能，本专利技术所述热塑性聚氨酯复合物还可包括本领域常规的其它功能助剂，各功能助剂的种类和用量可根据实际需要进行选取调整。
[0021]优选地，所述其它功能助剂选自抗氧剂、耐UV剂中的一种或多种。
[0022]所述抗氧剂选自受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、苯胺类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂中的一种或多种。
[0023]所述抗UV剂选自二苯甲酮类抗UV剂、苯并三唑类抗UV剂、受阻胺类抗UV剂中的一种或多种。
[0024]本专利技术还提供热塑性聚氨酯复合物的制备方法，包括如下步骤：
[0025]将聚醚型热塑性聚氨酯、聚己内酯型热塑性聚氨酯、硅酮类润滑剂、酰胺类润滑剂、酯类润滑剂、钛白粉、其它功能助剂混匀后，经双螺杆挤出机挤出、造粒得到热塑性聚氨酯复合物。
[0026]优选地，所述挤出温度为160～230℃。
[0027]优选地，所用双螺杆挤出机长径比为36～60/1，混合料在螺杆中停留时间为40～
90s。
[0028]本专利技术所述热塑性聚氨酯复合物可在较宽的温度范围(
‑
40℃～60℃)内保持良好的弹性且脱模力小，可用于制备大长径比制件，如软质牙刷毛等。因此，热塑性聚氨酯复合物在制备大长径比制件中的应用也应该在本专利技术的保护范围内。
[0029]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0030]本专利技术提供了一种热塑性聚氨酯复合物，通过将特定用量的聚醚型热塑性聚氨酯、聚己内酯型热塑性聚氨酯和适当的润滑剂复配，使制得的热塑性聚氨酯复合物可在较宽的温度范围(
‑
40℃～60℃)内保持良好的弹性，且脱模力不超过3800N，可通过注塑等工艺加工成型，特别适合用于大长径比制件如软质牙刷毛的制备。
具体实施方式
[0031]为了更清楚、完整的描述本专利技术的技术方案，以下通过具体实施例进一步详细说明本专利技术，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术，可以在本专利技术权利限定的范围内进行各种改变。
[0032]下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的说明。
[0033]除非特别说明，本专利技术采用的试剂、方法和设备为本
常规试剂、方法和设备。
[0034]实施例及对比例中的原料均可通过市售得到，具体如下：
[0035][0036][0037]实施例及对比例所述热塑性聚氨酯复合物均通过以下方法制备：
[0038]将聚醚型热塑性聚氨酯、聚己内酯型热塑性聚氨酯、硅酮类润滑剂、酰胺类润滑剂、酯类润滑剂、钛白粉、其它功能助剂投入高混机中混匀后，经失重式计量喂入双螺杆挤
出机中，在160～230℃挤出后，经造粒、烘干后得到热塑性聚氨酯复合物。
[0039]其中，所用双螺杆挤出机长径比为36～60/1，混合料在螺杆中停留时间为40～90s。
[0040]实施例1～9
[0041]实施例1～9提供一种热塑性聚氨酯复合物，各原料使用量如表1所示。
[0042]表1实施例1～9中各原料使用量(重量份)
[0043][0044]实施例10～25
[0045]实施例10～25提供一系列热塑性聚氨酯复合物，各原料使用量如表2所示。
[0046]表2实施例10～25中各原料使用量(重量份)
[0047][0048][0049]对比例1～9
[0050]对比例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热塑性聚氨酯复合物，其特征在于，包括如下按重量份数计的组分：2.根据权利要求1所述热塑性聚氨酯复合物，其特征在于，包括如下按重量份数计的组分：3.根据权利要求1所述热塑性聚氨酯复合物，其特征在于，所述聚醚型热塑性聚氨酯按照测试标准ISO 11357：2016测得的玻璃化转变温度≤
‑
30℃；所述聚己内酯型热塑性聚氨酯按照测试标准ISO 11357：2016测得的玻璃化转变温度≥
‑
20℃。4.根据权利要求1所述热塑性聚氨酯复合物，其特征在于，所述硅酮类润滑剂选自硅酮和/或硅酮母粒。5.根据权利要求1所述热塑性聚氨酯复合物，其特征在于，所述酰胺类润滑剂选自芥酸酰胺、油酸酰胺、EBS中的一种或多种...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵巍，陈平绪，叶南飚，李晟，郑明嘉，叶林铭，王刚，陈炜鑫，邱贤亮，童心，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：