[發明專利]一種工程級熱塑性聚氨酯彈性體及其制備方法

在審

• 申請號: 201610160506.8
• 申請日: 2016-03-21
• 公開（公告）號: CN105669929A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 戰振生;張生;劉建文;王仁鴻;宋紅瑋
• 申請（專利權）人: 美瑞新材料股份有限公司
• 主分類號: C08G18/32
• 分類號: C08G18/32;B29C47/92;B29B9/06
• 代理公司: 北京振安創業專利代理有限責任公司 11025
• 代理人: 祁純陽

技術領域

本發明涉及聚氨酯彈性體的制備領域，特別是涉及一種工程級熱塑性 聚氨酯彈性體及其制備方法。

背景技術

熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)是一類加熱可以塑化，化學結構上沒有或 很少有化學交聯的聚氨酯，在寬廣的硬度范圍內具有高強度、高模量、優 良的耐磨性和良好的耐油性。但是常規TPU的硬度范圍一般在60ShoreA-65 ShoreD。采用傳統的配方體系及工藝方法制備時，當熱塑性聚氨酯彈性體 (TPU)的硬度再繼續提高時其往往表現出低溫脆性，無法滿足正常的使用 需求。因此，提供一種韌性較好的高硬度的工程級熱塑性聚氨酯彈性體， 特別是可以提供高彎曲強度、高透明、高耐熱性能、加工性能好且韌性較 好、生產工藝簡單的工程級熱塑性聚氨酯彈性體及其制備方法，成為業界 急需解決的目標。

發明內容

本發明的目的是要提供一種工程級熱塑性聚氨酯彈性體及其制備方 法，使其既有較高的硬度，又具有較好的韌性和耐熱性，而且生產方法簡 單，便于自動化生產。

為解決上述問題，本發明提供一種工程級熱塑性聚氨酯彈性體,包括小 分子二元醇20-40份；二異氰酸酯60-80份；抗氧劑0.1-2份；光穩定劑 0.1-2份，潤滑劑0.1-2份,以上所述均指重量份數。

進一步的，所述的小分子二元醇為22-38份；二異氰酸酯為68-78份； 抗氧劑為0.2-2份；光穩定劑為0.5-2份，潤滑劑為0.3-2份。

進一步的，所述的小分子二元醇為乙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、 1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,4-環己烷二甲醇、二乙二醇、三乙二醇、新 戊二醇、一縮二丙二醇中的一種或幾種。

進一步的，所述的小分子二元醇為1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,4-環 己烷二甲醇、三乙二醇中的一種或幾種。

進一步的，所述二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸 酯、二環己基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯中的一種或幾種。

進一步的，所述抗氧劑為巴斯夫的和中的一種或幾種。

進一步的，所述光穩定劑為巴斯夫的和中的一種或幾種。

進一步的，所述潤滑劑為E蠟、PE蠟、OP蠟、S蠟、油酸酰胺、芥酸 酰胺和硬脂酸酰胺中的一種或幾種。

本發明還提供該工程熱塑性聚氨酯彈性體的制備方法，其步驟為：首 先將抗氧化劑、光穩定劑和潤滑劑加入到小分子二元醇中，充分攪拌，然 后將小分子二元醇和二異氰酸酯計量后加入到雙螺桿擠出機中，采用一步 法雙螺桿反應性擠出工藝，出模頭后經拉條造粒或水下切粒后置于除濕、 干燥料斗中干燥得到工程級熱塑性聚氨酯顆粒；其中，雙螺桿擠出機的溫 度設定為120-250℃，造粒水溫控制在60-90℃，干燥溫度控制在40-80℃， 干燥時間控制在30min-2h。

本發明制備得到的工程級熱塑性聚氨酯彈性體的硬度為81ShoreD-85 ShoreD，透光率為80％-95％，彎曲強度為100MPa-150MPa，懸臂梁缺口沖 擊強度(-40℃)為50J/m-100J/m，維卡軟化點為85-145℃。

采用本發明制備的熱塑性聚氨酯彈性體的硬度高,透光率好,彎曲強度 高，韌性好且具有良好的耐熱性，可適用于多種聚氨酯產品，大大提高了 熱塑性聚氨酯彈性體的應用范圍。采用本發明制備方法制備的工程級熱塑 性聚氨酯彈性體可用于制備手機外殼、汽車油杯、導線輪和光學部件等， 可以通過注塑、擠出和壓延等常規加工工藝制備各種產品。

具體實施方式

實施例1

本發明提供一種工程級熱塑性聚氨酯彈性體，通過一步法雙螺桿擠出工藝制備：首先將抗氧劑、光穩定劑和潤滑劑加入到小分子二元醇中，在110℃下充分攪拌2h，然后將小分子二元醇和二異氰酸酯計量加入到雙螺桿擠出機中，從模頭排出的聚合物通過水下切粒切成橢圓形粒料。其中所述小分子二元醇為1,6-己二醇，添加量為32份；所述二異氰酸酯為二苯基甲烷二異氰酸酯，添加量為68份；所述抗氧劑為巴斯夫的添加量為0.3份；所述光穩定劑為巴斯夫的添加量為0.5份；所述潤滑劑為E蠟，添加量為0.3份。將工程級TPU成品干燥后通過注塑機注塑出性能測試樣條，然后于100℃熟化16h后冷卻至室溫測試其產品性能。

實施例2