[發明專利]熱塑性聚氨酯彈性體的制備方法

無效

• 申請號: 200710024163.3
• 申請日: 2007-07-18
• 公開（公告）號: CN101092474A
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發明（設計）人: 周新良;李敏超
• 申請（專利權）人: 蘇州沃斯汀新材料有限公司
• 主分類號: C08G18/42
• 分類號: C08G18/42;C08G18/72;C08K5/56;B29C47/40
• 代理公司: 張家港市高松專利事務所
• 代理人: 孫高

技術領域

本發明涉及到熱塑性聚氨酯(TPU)的制備方法。

背景技術

目前，熱塑性聚氨酯(又稱TPU)新材料被稱為“劃時代的新型高分子材料”，是當前世界六大具有發展前途的合成材料之一。

熱塑性聚氨酯材料是一類加熱可以塑化、溶劑可以溶解的聚氨酯，其分子基本上是線性的，沒有或很少有化學交聯，但卻存在一定量的物理交聯。熱塑性聚氨酯由聚酯多元醇或聚醚多元醇形成的軟段和二異氰酸酯與小分子二醇(或二胺)擴鏈劑形成的硬段構成，這兩部分無相容性。因此，形成所謂的微相分離結構的嵌段共聚物，軟段與硬段在聚合物中的比例決定著熱塑性聚氨酯的綜合性能。一般來說，硬段濃度高，TPU的硬度、模量和撕裂強度增加，而伸長率和拉伸強度下降；軟段濃度高，TPU的硬度、模量和撕裂強度降低，而伸長率和拉伸強度增大。而在實際應用過程中，許多場合都需要同時具備高的硬度、模量和撕裂強度、以及極好的伸長率和拉伸彈度；而按照傳統制備方法制備的熱塑性聚氨酯根本達不到上述要求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種熱塑性聚氨酯彈性體的制備方法，可以使得生成的熱塑性聚氨酯彈性體同時具備高的硬度、模量和撕裂強度、以及極好的伸長率和拉伸彈度。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：熱塑性聚氨酯彈性體的制備方法，其步聚為：將聚酯多元醇、酯類有機磺酸鹽和催化劑按照一定比例放入反應釜中，其中：聚酯多元醇、酯類有機磺酸鹽按照1～30∶1的摩爾比，催化劑為總重量的0.01～0.5％，以5～50℃/分鐘的速度緩慢升溫，并且邊升溫邊抽真空，直至溫度達到120～300℃，真空度達到0.1～1.0Mpa，保持0.5～30小時；

然后，將一種或多種二異氰酸酯與一種或多種作為擴鏈劑的含4～16個碳原子的二醇分別加熱后按照一定配比與上述反應釜中經過改性的物料混合后進行澆注，接著在80～250℃的溫度下利用雙螺桿邊反應反擠出，最后進行造粒得到成品；其中：二異氰酸酯的加入量以所述的聚酯多元醇為參照，二異氰酸酯以NCO的含量計，聚酯多元醇以-OH的含量計，兩者的摩爾比為1∶1～2；加入的擴鏈劑占到總重量的1～10％。

上述的酯類有機磺酸鹽可以是：鄰苯二甲酸二甲酯磺酸鈉，間苯二甲酸二甲酯磺酸鈉，對苯二甲酸二甲酯磺酸鈉，鄰苯二甲酸二乙二醇酯磺酸鈉，間苯二甲酸二乙二醇酯磺酸鈉，對苯二甲酸二乙二醇酯磺酸鈉中的一種或幾種。

上述的催化劑可以是：鈦酸甲酯，鈦酸乙酯，鈦酸丙酯，鈦酸丁酯，二辛酸錫，二月桂酸二丁基錫中的一種或兩種。

上述的二異氰酸酯可以是：甲苯二異氰酸酯，異佛爾酮二異氰酸酯，六亞甲基二異氰酸酯，對苯基二異氰酸酯中的一種或幾種。

上述的擴鏈劑可以是：1，4-丁二醇，1，3-丙二醇，1，6-己二醇中的一種或幾種。

本發明的有益效果是：經過本制備方法得到的熱塑性聚氨酯彈性體，同時具備高的硬度、模量和撕裂強度、以及極好的伸長率和拉伸彈度。

具體實施方式

實施例1：

在2升的反應釜中加入由己二酸與1，6-己二醇縮聚而成的多元醇500克，再加入正鈦酸正丁酯2克，間苯二甲酸二甲酯磺酸鈉50克，以5℃/分鐘的速度緩慢升溫，邊升溫邊抽真空，直至溫度上升到230℃，真空度到達0.4MPa，反應1小時；

將上述的反應物280克與4，4-二苯基甲烷二異氰酸酯173克以及1，4-丁二醇50克分別加熱至50℃混合后進行澆注，利用雙螺桿邊擠出邊反應，雙螺桿一共設置80℃、120℃、180℃、200℃、180℃和150℃六個區，整個反應擠出時間為55秒。

實施例2：

在2升的反應釜中加入由辛二酸與1，4-丁二醇縮聚而成的多元醇500克，再加入正鈦酸正丁酯1.9克，對苯二甲酸二乙二醇酯磺酸鈉48克，以5℃/分鐘的速度緩慢升溫，邊升溫邊抽真空，直至溫度上升到220℃，真空度到達0.4MPa，反應1.5小時；

將上述的反應物300克與4，4-二苯基甲烷二異氰酸酯185克以及1，4-丁二醇53克分別加熱至50℃混合后進行澆注，利用雙螺桿邊擠出邊反應，雙螺桿一共設置80℃、120℃、180℃、200℃、180℃和150℃六個區，整個反應擠出時間為58秒。

實施例3：