[發明專利]一種新型高性能TPU復合材料的生產工藝

在審

• 申請號: 201410756851.9
• 申請日: 2014-12-10
• 公開（公告）號: CN104448787A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 何健雄;王一良
• 申請（專利權）人: 東莞市雄林新材料科技股份有限公司;蘇州市雄林新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L75/08
• 分類號: C08L75/08;C08L75/06;C08G18/75;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/42;C08G18/32;B29C47/02
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟;楊晞

1.一種TPU復合材料的制備方法，其特征在于，所述的方法采用擠出機擠出TPU材料，然后通過包覆，將TPU包覆在絲線或棉線上，從而得到所述的TPU復合材料。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的采用擠出機擠出TPU材料的具體步驟為：

(1)、將65-80重量份的聚合物多元醇置于反應釜中，并加熱至80-90℃，然后加入0.3-0.6重量份的抗氧劑、0.2-0.5重量份的光穩定劑、0.4-0.8重量份的潤滑劑和2-5重量份耐水解劑，充分攪拌后得到聚合物多元醇混合溶液；

(2)向所述聚合物多元醇混合溶液中加入25-35重量份的、溫度在55-65℃的1,4-環己烷二異氰酸酯，攪拌混合后得到初步反應混合物；

(3)向上述反應混合物中加入4-9重量份的1,4-丁二醇擴鏈劑和0.05-0.2重量份的鈦系或鉍系催化劑，并控制溫度在150-210℃、壓力4-8MPa反應1-2h；

(4)當反應熔體溫度達到180-210℃時，加入1-3重量份的阻燃劑，反應一定時間后進行脫水、干燥和熟化，得到TPU原料。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述的聚合物多元醇為分子量1000的聚四氫呋喃醚二醇和/或分子量為3000的聚己二酸乙二醇丁二醇酯多元醇；

優選地，所述的抗氧劑為β-(4-羥基-3,5-二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和二[(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸]季戊四醇酯中的任意一種或至少兩種的混合；

優選地，所述的光穩定劑為二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)葵二酸酯受阻胺類光穩定劑；

優選地，所述的潤滑劑為蒙旦蠟和/或芥酸酰胺蠟類潤滑劑；

優選地，所述的耐水解劑為碳化二亞胺類耐水解劑；

優選地，所述的擴鏈劑為1,4-丁二醇和鈦系或鉍系催化劑；

優選地，所述阻燃劑為十溴二苯基乙烷混合微量煅制二氧化硅。

4.如權利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于，所述的包覆方法具體采用以下步驟：

(1)將絲線或棉線作為線芯；

(2)將線芯裝入擠出機進行TPU材料的包覆；

(3)將包覆了TPU材料的線芯裝盤，裝入對絞機，通過退扭和絞對，得到所述的TPU復合材料。

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述的TPU材料為TPU薄膜和/或TPU熱熔膠。

6.如權利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述的絲線或棉線經過預處理，所述的預處理包括：對絲線或棉線進行水簾噴射和低氧等離子體處理；

優選地，所述的水簾噴射為采用從100-120孔/m的多孔噴射板中產生0.11-0.15mm的微細水流形成水簾對纖維層進行沖擊，并產生1.8×10⁸-2.2×10⁸Pa的壓力，及達到410-450m/s的速度；

優選地，所述的低氧等離子體處理條件為：時間15-25min，壓強60-100Pa，功率80-100W。

7.如權利要求1-6任一項所述的方法，其特征在于，所述的方法具體包括以下步驟：

(1)將65-80重量份的聚合物多元醇置于反應釜中，并加熱至80-90℃，所述聚合物多元醇為分子量1000的聚四氫呋喃醚二醇和/或分子量為3000的聚己二酸乙二醇丁二醇酯多元醇；然后加入0.3-0.6重量份的抗氧劑、0.2-0.5重量份的二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)葵二酸酯受阻胺類光穩定劑、0.4-0.8重量份的蒙旦蠟和/或芥酸酰胺蠟類潤滑劑和2-5重量份的碳化二亞胺類耐水解劑，充分攪拌后得到聚合物多元醇混合溶液，其中所述抗氧劑為β-(4-羥基-3,5-二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯或二[(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸]季戊四醇酯；

(2)向所述聚合物多元醇混合溶液中加入25-35重量份的、溫度在55-65℃的1,4-環己烷二異氰酸酯，攪拌混合后得到初步反應混合物；

(3)保持上述反應混合物的溫度并加入4-9重量份的1,4-丁二醇擴鏈劑和0.05-0.2重量份的鈦系或鉍系催化劑，并控制溫度在150-210℃、壓力4-8MPa反應1-2h；

(4)當反應熔體溫度達到150-210℃間時，加入1-3重量份的且平均粒度小于或等于4微米的由十溴二苯基乙烷混合微量煅制二氧化硅的有機鹵化物阻燃劑，反應預定時間后進行脫水、干燥和熟化，得到TPU原料；

(5)對絲線或棉線進行預處理，包括采用水簾噴射和低氧等離子體處理，其中，所述的水簾噴射為采用從100-120孔/m的多孔噴射板中產生0.11-0.15mm的微細水流形成水簾對纖維層進行沖擊,并產生1.8×10⁸Pa-2.2×10⁸Pa的壓力，及達到410-450m/s的速度；所述的低氧等離子體處理條件為：時間15-25min，壓強60-100Pa，功率80-100W；

(6)將預處理后的絲線或棉線作為線芯；

(7)將線芯裝入擠出機進行TPU材料的包覆；

(8)將包覆了TPU材料的線芯裝盤，裝入對絞機，通過退扭和絞對，得到所述的TPU復合材料。