[發明專利]用于球膜的高耐磨透明熱塑性聚氨酯彈性體及其制備方法

有效

• 申請號: 201410371122.1
• 申請日: 2014-07-30
• 公開（公告）號: CN104140666A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發明（設計）人: 何建雄;王一良
• 申請（專利權）人: 東莞市吉鑫高分子科技有限公司;東莞市雄林新材料科技股份有限公司
• 主分類號: C08L75/08
• 分類號: C08L75/08;C08K13/06;C08K9/06;C08K3/34;C08K3/22;C08K3/36;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/10
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 夏萬征

技術領域

本發明涉及TPU材料技術領域，更具體的涉及一種用于球膜高耐磨透明熱塑性聚氨酯彈性體的納米改性TPU復合材料及其制備方法。

背景技術

TPU(Thermoplastic?polyurethanes)材料是一種熱塑性聚氨酯彈性體材料，具有硬度范圍寬、耐磨耐油、透明、彈性好等優點，因此在日用品、體育用品、玩具、裝飾材料等領域得到廣泛應用，并有逐步代替PVC以滿足越來越多領域環保要求的趨勢。因此TPU材料是一種新型的具有廣闊市場前景的材料，現有的TPU材料存在以下技術問題：耐磨性、彈性和韌性還不能滿足一些特定技術領域的應用需求，如足球膜的制備領域，現有的TPU材料在足球膜制備中普遍存在著硬度不夠、耐磨性差以及彈性和韌性不足等缺陷，限制了TPU在足球膜等類似技術領域的廣泛應用。

發明內容

本發明基于上述現有技術問題，提出一種用于球膜的納米改性TPU復合材料及其制備方法，通過對原料各組分及其配置比例進行改性創新，并結合本公司長期的試驗調整，創新的提出一種硬度耐磨性高、彈性和韌性強同時透明度高、耐水解性高、環保性好、可高頻焊接的全新納米改性TPU復合材料及其制備方法。

本發明解決上述技術問題所采取的技術方案如下：

一種納米改性TPU復合材料，由70-90重量份的聚氨酯-納米粉體復合組份、3-10份重量份的擴鏈劑、0.5-2重量份的抗氧化劑、1.2-4重量份的水解穩定劑、1-3重量份的爽滑劑、1-3重量份的抗粘連劑、3-20重量份的填充劑和0.8-3重量份的阻燃劑混煉制成；其中所述的聚氨酯-納米粉體復合組份由聚醚多元醇、異氰酸酯、復合納米粉體、硅烷偶聯劑、擴鏈劑和勻泡劑反應制得，所述聚氨酯-納米粉體復合組份自身構成中所含各成分的重量份數為：聚醚多元醇30-75重量份、異氰酸酯10-40重量份、復合納米粉體10-25重量份、硅烷偶聯劑1.5-9重量份、擴鏈劑5-25重量份、勻泡劑0.5-3重量份，其中所述復合納米粉體的粒徑處于20-50nm間，且所述復合納米粉體由粒徑在20-50nm且質量百分比含量在70-80％的納米SiC、粒徑在30-40nm且質量百分比含量在5-8％的納米TiO₂、粒徑在30-60nm且質量百分比含量在3-5％的納米ZnO、粒徑在30-60nm且質量百分比含量在1-3％的納米Cr₂O₃、粒徑在30-40nm且質量百分比含量在8-10％的納米AL₂O₃和粒徑30-50nm且質量百分比含量在3-6％的納米SiO₂組成。

進一步的根據本發明所述的納米改性TPU復合材料，其中所述的擴鏈劑選自乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、二乙二醇、二丙二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、環己烷二甲醇、3,3’-二氯-4,4-二氨基二苯甲烷中的一種或多種混合物。

進一步的根據本發明所述的納米改性TPU復合材料，其中所述的抗氧化劑為抗氧劑-264、雙酚A、亞磷酸三苯酯、抗氧劑-1010、抗氧劑1076或亞磷酸三酯；所述的水解穩定劑為炭化二亞胺；所述的爽滑劑為芥酸酰胺、硬脂酰胺、硬脂酸鋅或油酸酰胺中的一種；所述的抗粘連劑為石蠟、芥酸酰胺、硬脂酰胺或納米二氧化硅中的一種；所述的填充劑為碳酸鈣、二氧化硅微粉或高嶺土中的一種；所述的阻燃劑由質量百分比含量為45％-60％的熔融指數處于5-10g/10min的聚丙烯、質量百分比含量為10％-20％的熔融指數在1.0-1.8g/10min的聚乙烯、質量百分比含量為20％-30％的選自粉末狀滑石、高嶺石、絹云母、二氧化硅以及硅藻土中的至少一種無機填料和質量百分比含量為10％-25％的選自十溴二苯基醚、十二氯十二氫二甲橋苯唑環辛烯或其混合物的有機阻燃鹵化物混合制得。

進一步的根據本發明所述的納米改性TPU復合材料，其中所述勻泡劑為改性有機硅表面活性劑；所述聚醚多元醇為丙二醇、甘油、三羥甲基丙烷、雙酚A、三異氰酸酯、甲苯二胺中的一種和環氧丙烷、環氧已烷、環氧丁烷中的一種通過加聚反應制得的具有2官能度且平均分子量為1000-3000的聚醚多元醇；所述異氰酸酯選自甲苯二異氰酸酯(TDI)、4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、對苯二異氰酸酯(PPDI)、二甲基聯苯二異氰酸酯(TODI)、1,5-奈二異氰酸酯(NDI)、對苯二異氰酸酯(PPDI)、1,6-亞己基二異氰酸酯(HDI)、二環己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)中的一種或兩種的混合物。