【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于热塑性弹性体复合材料，具体涉及一种高浓度颜料的热塑性聚氨酯弹性体材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、热塑性聚氨酯弹性体是一种具有高机械强度、高伸长率和高弹性的高分子材料，还具有优良的耐撕裂、耐磨、耐低温性能，被广泛应用在汽车、电器、电子、工业、医疗、交通运输、膜材、鞋服等行业。
2、热塑性聚氨酯弹性体材料经常会添加颜料，有时像一些薄壁类或薄膜类等产品要求具有极低的透光率甚至不透光，因此会在材料中添加大量的颜料来降低产品的透光率，导致材料的性能下降，致使制得的产品在机械强度、伸长率、弹性等性能上下降，大大降低了产品的实用性。
3、cn101921475b中公开了一种仿金属工程塑胶复合材料及其制备方法，该专利的复合材料中只涉及了金属粉末及其化合物，并且该方法不适用于热塑性聚氨酯弹性体材料。
4、cn103289358a中公开了一种彩色导电热塑性聚氨酯弹性体材料及其制备方法，该专利改善了添加颜料和功能助剂的热塑性聚氨酯弹性体材料的机械性能，但只涉及1.5％较低浓度颜料下的材料性能改良；但当颜料浓度显著增大时，高浓度颜料对材料性能的劣化更显著，存在进一步改善的空间。
5、可见，现有高浓度颜料的热塑性聚氨酯弹性体材料的制备技术仍存在着机械性能需要改善的问题。
技术实现思路
1、为了解决现有技术存在的技术问题，本专利技术的一个目的在于提供一种高浓度颜料的热塑性聚氨酯弹性体材料，该材料拉伸强度、撕裂强度和断裂伸长率性能好，降低了高
2、本专利技术的另一目的在于提供这种高浓度颜料的热塑性聚氨酯弹性体材料的制备方法。
3、本专利技术的再一目的在于提供这种高浓度颜料的热塑性聚氨酯弹性体材料的应用。
4、为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：
5、一种高浓度颜料的热塑性聚氨酯弹性体材料，以热塑性聚氨酯弹性体材料总质量计，包括以下质量百分含量的组分：
6、热塑性聚氨酯弹性体16-99.88％，例如16％、20％、25％、30％、36％、40％、45％、50％、50％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％、99％等，优选24-99.7％，更优选33-99.42％；
7、颜料0.01-60％，例如0.01％、0.05％、0.1％、0.5％、0.8％、1％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％等，优选0.05-55％，更优选0.1-50％；
8、酸酐类物质0.05-8％，例如0.05％、0.1％、0.3％、0.5％、0.75％、0.8％、0.9％、1％、5％、6％、7％、8％等，优选0.1-7％，更优选0.2-6％；
9、多异氰酸酯类物质0.05-8％，例如0.05％、0.1％、0.3％、0.5％、0.75％、0.8％、0.9％、1％、5％、6％、7％、8％等，优选0.1-7％，更优选0.2-6％；
10、润滑剂0.01-8％，例如0.05％、0.1％、0.3％、0.5％、0.75％、0.8％、0.9％、1％、5％、6％、7％、8％等，优选0.05-7％，更优选0.08-5％。
11、通常，颜料在高分子材料中是以微小颗粒状态分散在高分子材料的分子链间，色粉浓度较高时会影响高分子材料的分子间作用力。当颜料浓度进一步加大时，这种影响更为显著。
12、本专利技术中，多异氰酸酯类物质在加热条件下与颜料充分润湿，包覆在颜料颗粒表面。引入的酸酐类物质的酸酐基与多异氰酸酯一端的异氰酸酯基反应结合，多异氰酸酯另一端的异氰酸酯基与热塑性聚氨酯弹性体的羟基反应结合，使得颜料颗粒被包裹在热塑性聚氨酯弹性体的分子链上，降低了颜料颗粒对分子链间作用力的影响，并且加强了热塑性聚氨酯弹性体分子链间的机械缠结，从而提高了材料的拉伸强度、撕裂强度和断裂伸长率性能。
13、本专利技术中，所述的热塑性聚氨酯弹性体为常规聚酯型热塑性聚氨酯弹性体、聚醚型热塑性聚氨酯弹性体、聚碳酸酯型热塑性聚氨酯弹性体和聚己内酯型热塑性聚氨酯弹性体中的一种或多种；优选聚酯型热塑性聚氨酯弹性体和/或聚醚型热塑性聚氨酯弹性体；优选地，所述热塑性聚氨酯弹性体的硬度为邵a65-邵d80，例如邵氏硬度a65、a70、a75、a80、a85、a90、a95、a100、d50、d55、d60、d65、d70、d75、d80等，优选邵a70-邵d70。
14、本专利技术中，所述的酸酐类物质含有以下环状结构：
15、
16、具体地，所述的酸酐类物质例如为均苯四甲酸酐、丁二酸酐、1,2-环己二甲酸酐、乳酸酐、1,8-萘二甲酸酐、甲基丁二酸酐、4-苯基乙炔基邻苯二甲酸酐以及上述酸酐衍生物中的一种或多种。
17、本专利技术中，所述的多异氰酸酯类物质为二苯基二异氰酸酯(mdi)、六亚甲基二异氰酸酯(hdi)、甲苯二异氰酸酯(tdi)、碳化二亚胺改性mdi(c-mdi)、异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)、环己烷二异氰酸酯(chdi)、氨酯改性mdi(umdi)、苯二亚甲基二异氰酸酯(xdi)、对苯二异氰酸酯(ppdi)、氢化mdi(hmdi)、氢化tdi(htdi)、氢化xdi(hxdi)、四亚甲基二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯(ndi)、3,3’-二甲基-4,4’-联苯二异氰酸酯(todi)、3,3’-二甲基-4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(dmmdi)、四甲基苯二甲基二异氰酸酯(tmxdi)、五亚甲基二异氰酸酯(pdi)、十二亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯或三甲基己二异氰酸酯(tmhdi)中的一种或多种。
18、其中，所述的酸酐类物质与多异氰酸酯酯类物质的质量比为0.8-1.2：1，例如0.9：1、1：1、1.1：1等。
19、本专利技术中，所述的颜料为无机颜料、有机颜料和特殊效果颜料(又称特种颜料)中的一种或多种；
20、具体地，所述的无机颜料为钛白粉、硫化锌、炭黑、群青、钛黄、钴绿、铁红及其他金属氧化物颜料，例如znfe2o4、tio2niosb2o3、crfeo3、bih2ov等。
21、所述的有机颜料为偶氮结构颜料、酞青结构颜料、二噁嗪、喹吖啶酮、异吲哚啉、异吲哚啉酮、苝系、喹酞酮、吡咯并吡咯、蒽醌及金属络合物颜料等。
22、所述的特殊效果颜料为云母珠光粉、夜光颜料、铜粉、铝粉、纤维点状效果材料中一种或几种混合物。
23、本专利技术中，所述的润滑剂为聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、乙烯-醋酸乙烯蜡、乙烯基双硬脂酰胺蜡、硬脂酸钙、硬脂酸锌、聚酰胺蜡中的一种或多种。
24、本领域技术人员可以理解的是，本专利技术的高浓度颜料的热塑性聚氨酯弹性体材料中还可以根据工艺需要加入其他助剂，例如流平剂、抗氧剂、抑菌剂、增稠剂等，这是本领域技术人员所熟知的常规手段。
25、本专利技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高浓度颜料的热塑性聚氨酯弹性体材料，其特征在于，以热塑性聚氨酯弹性体材料总质量计，包括以下质量百分含量的组分：
2.根据权利要求1所述的高浓度颜料的热塑性聚氨酯弹性体材料，其特征在于，所述的热塑性聚氨酯弹性体选自聚酯型热塑性聚氨酯弹性体、聚醚型热塑性聚氨酯弹性体、聚碳酸酯型热塑性聚氨酯弹性体或聚己内酯型热塑性聚氨酯弹性体中的一种或多种；优选为聚酯型热塑性聚氨酯弹性体和/或聚醚型热塑性聚氨酯弹性体；
3.根据权利要求1或2所述的高浓度颜料的热塑性聚氨酯弹性体材料，其特征在于，所述的酸酐类物质选自含有以下环状结构a～c中任一种的酸酐；
4.根据权利要求1-3任一项所述的高浓度颜料的热塑性聚氨酯弹性体材料，其特征在于，所述的多异氰酸酯类物质选自二苯基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、碳化二亚胺改性MDI、异佛尔酮二异氰酸酯、环己烷二异氰酸酯、氨酯改性MDI、苯二亚甲基二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、氢化MDI、氢化TDI、氢化XDI、四亚甲基二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、3,3’-二甲基-4,4’-联苯二异氰酸酯、3,3’-二甲
5.根据权利要求1-4任一项所述的高浓度颜料的热塑性聚氨酯弹性体材料，其特征在于，所述的酸酐类物质与多异氰酸酯酯类物质的质量比为0.8-1.2：1。
6.根据权利要求1-5任一项所述的高浓度颜料的热塑性聚氨酯弹性体材料，其特征在于，所述的颜料为无机颜料、有机颜料或特殊效果颜料中的一种或多种。
7.根据权利要求6所述的高浓度颜料的热塑性聚氨酯弹性体材料，其特征在于，所述的无机颜料选自钛白粉、硫化锌、炭黑、群青、钛黄、钴绿、铁红或金属氧化物颜料中的至少任一种；和/或
8.根据权利要求1-5任一项所述的高浓度颜料的热塑性聚氨酯弹性体材料，其特征在于，所述的润滑剂选自聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、乙烯-醋酸乙烯蜡、乙烯基双硬脂酰胺蜡、硬脂酸钙、硬脂酸锌、聚酰胺蜡中的一种或多种。
9.一种权利要求1-8任一项所述的高浓度颜料的热塑性聚氨酯弹性体材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.一种权利要求1-8任一项所述的高浓度颜料的热塑性聚氨酯弹性体材料或权利要求9所述制备方法制得的高浓度颜料的热塑性聚氨酯弹性体材料在汽车、电器、电子、工业、医疗、交通运输、膜材、鞋服领域中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种高浓度颜料的热塑性聚氨酯弹性体材料，其特征在于，以热塑性聚氨酯弹性体材料总质量计，包括以下质量百分含量的组分：
2.根据权利要求1所述的高浓度颜料的热塑性聚氨酯弹性体材料，其特征在于，所述的热塑性聚氨酯弹性体选自聚酯型热塑性聚氨酯弹性体、聚醚型热塑性聚氨酯弹性体、聚碳酸酯型热塑性聚氨酯弹性体或聚己内酯型热塑性聚氨酯弹性体中的一种或多种；优选为聚酯型热塑性聚氨酯弹性体和/或聚醚型热塑性聚氨酯弹性体；
3.根据权利要求1或2所述的高浓度颜料的热塑性聚氨酯弹性体材料，其特征在于，所述的酸酐类物质选自含有以下环状结构a～c中任一种的酸酐；
4.根据权利要求1-3任一项所述的高浓度颜料的热塑性聚氨酯弹性体材料，其特征在于，所述的多异氰酸酯类物质选自二苯基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、碳化二亚胺改性mdi、异佛尔酮二异氰酸酯、环己烷二异氰酸酯、氨酯改性mdi、苯二亚甲基二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、氢化mdi、氢化tdi、氢化xdi、四亚甲基二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、3,3’-二甲基-4,4’-联苯二异氰酸酯、3,3’-二甲基-4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、四甲基苯二甲基二异氰酸酯、五亚甲基二异氰酸酯、十二亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯或三甲基己二异氰酸酯中的一种或多种；...
【专利技术属性】
技术研发人员：王强，杨万庆，阮本宗，陈振宇，付小亮，何勇，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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