[發明專利]一種熱塑性聚氨酯及其制備方法和用途

有效

• 申請號: 201610046245.7
• 申請日: 2016-01-25
• 公開（公告）號: CN106995519B
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 孫鵬舉;黃岐善;翟志斌;邢寶源
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司
• 主分類號: C08G18/32
• 分類號: C08G18/32;C08G18/42;C08G18/76;C08G18/66
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本發明涉及一種熱塑性聚氨酯及其制備方法，此熱塑性聚氨酯明顯比普通熱塑性聚氨酯耐磨性優異，磨耗可降低約5％?60％。該熱塑性聚氨酯主要由包含以下的原料制備得到：(1)30?80質量份的聚酯多元醇；(2)1?80質量份的聚丙交酯多元醇(3)20?50質量份的二異氰酸酯(4)3?17質量份的二元醇擴鏈劑；(5)0?0.0003質量份的聚氨酯催化劑。本發明的熱塑性聚氨酯適用于腳輪、鞋材、礦山篩網、密封件、傳送帶、電子產品等要求具有較好耐磨性且生物環保的制品。

技術領域

本發明涉及熱塑性聚氨酯技術領域。具體涉及一種耐磨性優異的熱塑性聚氨酯及其制備方法和用途，本發明的熱塑性聚氨酯適用于腳輪、鞋材、礦山篩網、密封件、傳送帶、電子產品等要求具有較好耐磨性且生物環保的制品。

背景技術

熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)是一種由柔性軟鏈段和剛性硬鏈段組成的聚合物，其在低溫下具有橡膠彈性，升高溫度后又能塑化成型。TPU具有優異的力學性能，例如硬度可調范圍寬，機械性能佳，耐油、耐磨等，因此其在工業應用領域具有極其重要性和廣泛性。

TPU的耐磨性是指材料抵抗摩擦、刮擦、侵蝕等機械作用的能力，這種機械作用引起材料表面逐步磨損。耐磨性是TPU的重要指標之一，耐磨性的大小，涉及到TPU制品在不同領域的使用壽命，在一些特殊的應用場合中，要求TPU具有優異的耐磨性，如腳輪、鞋材、礦山篩網、傳送帶等領域。普通熱塑性聚氨酯的DIN磨耗基本在45-150mm³之間。

目前提高TPU耐磨性的主要方法為提高TPU的分子量、TPU分子中引入物理或化學交聯結構、或者采用物理共混法加入無機耐磨助劑，如CN104311786A一種交聯型抗疲勞耐磨聚氨酯橡膠，其專利中采用聚醚三元醇、三羥甲基丙烷擴鏈以及含苯環的萘二異氰酸酯合成耐磨優、回彈好的聚氨酯材料。

CN104140666A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，其專利中采用納米改性TPU復合材料(聚氨酯-納米粉體復合)制成。

CN104151814A一種耐磨型熱塑性聚氨酯彈性體及其制備方法，其專利中采用適當比例的EPDM(三元乙丙橡膠)對熱塑聚氨酯彈性體進行物理改性，改進TPU的耐磨性能和擠出成型穩定性。但上述方法存在加工工藝復雜且性能一般等缺點，不能很好滿足工業應用。

另外，隨著人們環保意識的不斷提高及國家一系列環境法律法規的出臺，在商業上，有越來越多的企業明確提出需要其具有改進的性質和更高生物基含量的可再生型生物基TPU，即生物基TPU中有一部分或者全部成分來自于可再生的生物質原料，在這種強烈的需求及社會環境下，開發出一種既能滿足TPU材料的特殊使用性能—耐磨性，又能降低對環境危害的生物基型TPU已經刻不容緩。

發明內容

本發明的目的在于提供一種耐磨性優異的熱塑性聚氨酯，通過獨特的分子結構設計來解決TPU耐磨性問題，與普通熱塑性聚氨酯相比，本發明的熱塑性聚氨酯的DIN磨耗可以大幅降低至20-60mm³，優選25-45mm³，耐磨性能降低幅度為5％-60％，另外作為一種優選的方案，本發明專利中還創新性的使用了完全不同于石化路線產品的生物質原料，使得本發明的熱塑性聚氨酯還具有生物降解性能。

本發明的另一個目的在于提供所述熱塑性聚氨酯的制備方法，操作步驟簡單易行。

本發明的再一個目的提供所述熱塑性聚氨酯在鞋材、腳輪、傳送帶、礦山篩網、密封件、電纜、油管方面的應用。

為達到以上目的，本發明的技術方案如下：

一種熱塑性聚氨酯，該熱塑性聚氨酯主要由包含以下的原料制備得到：

(1)30-80質量份，優選32-75質量份，更優選40-65質量份的聚酯多元醇；