[發(fā)明專利]一種原位增容制備TPU合金材料的工藝

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710058676.X
• 申請(qǐng)日: 2017-01-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106867231A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戰(zhàn)振生;宋紅瑋;趙慶波;張生;任光雷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 美瑞新材料股份有限公司
• 主分類號(hào): C08L75/06
• 分類號(hào): C08L75/06;C08L75/08;C08L51/00;C08L51/06;C08L51/08;C08L55/02;C08L101/00;C08L63/00;C08G18/42;C08G18/48;C08F287/00;C08F222/06;C08F255/02
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11212
• 代理人: 楊立

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種TPU材料及其制備工藝，尤其涉及一種TPU合金材料及其制備工藝，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)是一類加熱可以塑化，化學(xué)結(jié)構(gòu)上沒(méi)有或很少有化學(xué)交聯(lián)的聚氨酯，在寬廣的硬度范圍內(nèi)具有高強(qiáng)度、高模量、較好的彈性、優(yōu)良的耐磨性和良好的耐油性。由于TPU在彈性、耐磨性等方面的優(yōu)異表現(xiàn)通常可以用于改善其它材料的性能。

但熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)與聚丙烯(PP)、SEBS、EVA、乙烯-辛烯共聚物(POE)等進(jìn)行改性時(shí)存在相容性差的問(wèn)題，需要使用相容劑，一般的方法是先合成TPU，將改性材料接枝上相容劑，如SEBS-g-MAH，EVA-g-MAH，POE-g-MAH等，然后將改性材料、TPU在高速混合機(jī)中混合均勻后通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)擠出后進(jìn)行造粒。由于相容劑中接枝率一般很低，且為物理相容，一般需要較大量的相容劑才能取得比較好的效果，同時(shí)對(duì)生產(chǎn)工藝和設(shè)備要求較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有TPU改性材料的制備工藝存在的不足，提供一種原位增容制備TPU合金材料的工藝。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：

一種原位增容制備TPU合金材料的工藝，其特征在于，包括如下步驟：

1)將100重量份的TPU原料經(jīng)預(yù)混后加入到雙螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料口，將5-95重量份的合金組分和0.1-10重量份的雙活性物質(zhì)通過(guò)側(cè)喂料注入到雙螺桿擠出機(jī)中，二者無(wú)先后順序，0.1-5重量份的助劑加入到TPU原料中或合金組分與雙活性物質(zhì)的混合物中，其中，所述合金組分為聚烯烴材料、具有反應(yīng)活性的熱塑性高分子材料中的一種，所述雙活性物質(zhì)為既含有能與TPU原料反應(yīng)的基團(tuán)又含有能與所述合金組分反應(yīng)的基團(tuán)的物質(zhì)，所述助劑包括引發(fā)劑；

2)控制雙螺桿擠出機(jī)的反應(yīng)區(qū)溫度為50-250℃，擠出后的物料經(jīng)水下切割造粒；

3)將步驟2)所得的造粒后的產(chǎn)品干燥，即得。

進(jìn)一步，所述的雙活性物質(zhì)為含有酸酐基團(tuán)、羧基-COOH、羥基-OH、氨基-NH或-NH₂、異氰酸酯基-NCO、環(huán)氧基團(tuán)中的一種或多種的化合物。

進(jìn)一步，所述的雙活性物質(zhì)為馬來(lái)酸酐、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸酰胺、烯丙基聚乙二醇、氨基酸、環(huán)氧樹脂中的一種。

進(jìn)一步，所述具有反應(yīng)活性的熱塑性高分子材料是指聚酰胺、ABS樹脂、TPE、聚丙烯酸酯中的一種。

進(jìn)一步，所述的聚烯烴材料為SEBS、SBS、PP、PE、EVA、POE、EPDM中的一種。

進(jìn)一步，所述的TPU原料包括聚合物多元醇、擴(kuò)鏈劑和異氰酸酯。

進(jìn)一步，所述的聚合物多元醇為聚酯多元醇、聚醚多元醇、端羥基聚丁二烯二醇中的一種或多種的復(fù)配，所述的擴(kuò)鏈劑為含12個(gè)以下碳原子的小分子二元醇或二元胺類。

進(jìn)一步，所述的擴(kuò)鏈劑為乙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,4-環(huán)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多種的復(fù)配；所述的異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯TDI、二苯基甲烷二異氰酸酯MDI、六亞甲基二異氰酸酯HDI、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯H12MDI、異弗爾酮二異氰酸酯IPDI、苯二亞甲基二異氰酸酯XDI中的一種或多種的復(fù)配。

進(jìn)一步，所述的助劑還包括抗氧劑、潤(rùn)滑劑和耐UV助劑。

進(jìn)一步，步驟2)中所述螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速控制為80-400rpm，降溫區(qū)溫度控制為90-110℃。

本發(fā)明的有益效果是：

1)TPU與合金材料之間通過(guò)雙活性物質(zhì)的化學(xué)鍵連接，從根本上解決了TPU與合金材料的相容性問(wèn)題，使得產(chǎn)品既具有TPU優(yōu)良的力學(xué)性能、耐磨性能、耐化學(xué)性能、耐高低溫性能、易加工性能等各方面的性能，也能提高與其他材料的結(jié)合性能，并能夠提高最終制品的性能。

2)TPU的合成、雙活性組分的原位增容過(guò)程、TPU與合金材料的混合過(guò)程，均在雙螺桿反應(yīng)擠出過(guò)程中一步實(shí)現(xiàn)，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝流程。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1：

一種原位增容制備TPU合金材料的工藝，包括如下步驟：