【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料改性，具体涉及一种抗开裂高机械强度无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法。
技术介绍
1、热塑性聚氨酯弹性体(简称tpu)因其具有传统热固型橡胶的功能和性能，如柔软、弹性、触感佳、耐磨等特点；同时还兼具有一般热塑性塑料的加工简易、快速，以及可回收再使用的双重优点此外，tpu还具备优异的抗拉强度、耐磨性、极佳的低温柔韧性、耐油性能。
2、但是tpu树脂本身是极易燃烧，且燃烧过程钟中产生大量烟雾，因此，通常线缆用tpu需进行阻燃改性，以满足线缆阻燃要求。然而，填充大量的阻燃剂会破环了tpu分子结构，混炼改性中的热剪切也会造成tpu材料性能的衰减。目前有通过在阻燃改性中添加扩链剂，以弥补混炼加工过程中分子量降低导致的性能损失。如专利cn102015862a公开了一种无卤素阻燃tpu，其是通过二异氰酸酯起到扩链作用，提高材料的机械性能。然而，单纯通过扩链提高分子量在保证机械强度的情况下，势必也造成材料流动性的下降。另外，电缆一般是通过单螺杆挤出机由挤出方式在电缆线芯外部挤出包覆护套层，然而由于其内部的电缆线芯纯正，单螺杆挤出机身与电缆线芯走向不能同向，造成熔融的线缆护套物料在挤出机内部需经历分流、合流融合(通常称为“合模线”)的过程。但由于扩链产生的高分子量tpu物料流动性不佳，进而产生的合流处融合不好，最终产生“合模线”缺陷，线缆在弯折等机械应力、高低温应力下“合模”线开裂，造成线缆失效。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供一种抗开裂高机械强度
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、本专利技术的第一个专利技术目的公开了抗开裂无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，其由以下组分按照重量份制备而成：
4、
5、作为本专利技术进一步的方案：所述热塑性聚氨酯弹性体的硬度为60a-70d，其硬段为二异氰酸酯与二醇扩链剂构成，软段为聚醚、聚酯的至少一种。
6、作为本专利技术进一步的方案：所述无卤阻燃剂为磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、磷氮复合阻燃剂、无机阻燃剂中的至少一种。
7、作为本专利技术进一步的方案：所述扩链剂为多官能团异氰酸酯及其预聚物，或者为环氧类化合物。
8、作为本专利技术进一步的方案：所述异氰酸酯为封闭型多异氰酸酯，其封端剂为苯酚、壬基酚、己内酰胺中的至少一种。
9、上述中多官能团异氰酸酯为mdi、hmdi、hdi、ipdi、tdi等及其封端的预聚物。
10、上述环氧类化合物包括双酚a环氧树脂、双酚f环氧树脂及其他含多官能团环氧化合物。
11、作为本专利技术进一步的方案：所述终止剂为单官能异氰酸酯、单官能度环氧中的至少一种。
12、其中具有单官能团的异氰酸酯，如异氰酸甲酯、异氰酸乙酯、异氰酸丙酯、对甲苯异氰酸酯等；
13、单官能度环氧是指分子中只有一个环氧基团的化合物，如2-乙基己基缩水甘油醚，异丙基缩水甘油醚,丁基缩水甘油醚或甲酚缩水甘油醚等。
14、作为本专利技术进一步的方案：所述抗氧剂为受阻酚抗氧剂、胺类抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂、硫代酯抗氧剂中的至少一种。
15、作为本专利技术进一步的方案：所述其它助剂由抗水解剂和润滑剂按照重量比为(1-3)：(0.5-2)复配而成。
16、本专利技术的第二个专利技术目的公开了上述一种种抗开裂无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，包括以下步骤：
17、s1:按照重量份称取无卤阻燃剂、终止剂、抗氧剂、光稳定剂、其他助剂以及热塑性聚氨酯弹性体质量的15-35％投入第一高混机中搅拌10-20min，得到第一混合物料；
18、s2:将剩余的热塑性聚氨酯弹性体、扩链剂投入第二高混机中搅拌10-20min，得到第二混合物料；
19、s3:将第一混合物料投入双螺杆挤出机的主喂料口，第二混合物料投入双螺杆挤出机的侧喂料口，经过剪切、熔融、挤出、造粒，即得无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体。
20、进一步方案，所述双螺杆挤出机的螺杆转速为200rpm，挤出温度控制在150-220℃。
21、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
22、本专利技术在常规阻燃tpu配方基础上，通过分步法在双螺杆挤出机前端引入终止剂，对tpu进行封端，避免了其与后端引入的扩链剂进行反应，从而使得该部分的tpu分子量较小；而后端引入的tpu与扩链剂反应扩链，其分子量会提升，这样就形成了两个不同分子量分布的峰(双峰)，即最终制备的无卤阻燃tpu树脂相对分子量的分布曲线呈现双峰。其具有以下好处：
23、1、相对高分子量的tpu，其提高了最终材料的力学性能与耐磨、耐弯折与耐热性能；
24、2、相对低分子量的tpu，其可改善线缆等挤出加工性能，使“合模线”融合更佳，避免因料流融合不佳产生的线缆外护套开裂的潜在隐患。
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1.一种抗开裂无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，其由以下组分按照重量份制备而成：
2.根据权利要求1所述的一种抗开裂无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述热塑性聚氨酯弹性体的硬度为60A-70D，其硬段为二异氰酸酯与二醇扩链剂构成，软段为聚醚、聚酯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种抗开裂无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述无卤阻燃剂为磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、磷氮复合阻燃剂、无机阻燃剂中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种抗开裂无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述扩链剂为多官能团异氰酸酯及其预聚物，或者为环氧类化合物。
5.根据权利要求4所述的一种抗开裂无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述异氰酸酯为封闭型多异氰酸酯，其封端剂为苯酚、壬基酚、己内酰胺中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种抗开裂无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述终止剂为单官能异氰酸酯、单官能度环氧中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种抗开裂无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，其特征在
8.根据权利要求1所述的一种抗开裂无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述其它助剂由抗水解剂和润滑剂按照重量比为(1-3)：(0.5-2)复配而成。
9.如权利要求1-8任一项所述的一种抗开裂无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的螺杆转速为150-200RPM，挤出温度控制在150-220℃。
...【技术特征摘要】
1.一种抗开裂无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，其由以下组分按照重量份制备而成：
2.根据权利要求1所述的一种抗开裂无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述热塑性聚氨酯弹性体的硬度为60a-70d，其硬段为二异氰酸酯与二醇扩链剂构成，软段为聚醚、聚酯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种抗开裂无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述无卤阻燃剂为磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、磷氮复合阻燃剂、无机阻燃剂中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种抗开裂无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述扩链剂为多官能团异氰酸酯及其预聚物，或者为环氧类化合物。
5.根据权利要求4所述的一种抗开裂无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述异氰酸酯为封闭型多异氰酸酯，其封端剂为苯酚、壬基酚、己内酰胺...
【专利技术属性】
技术研发人员：严波，孙刚伟，
申请(专利权)人：会通新材料上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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