[發(fā)明專利]一種抗析出脂肪族熱塑性聚氨酯彈性體及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810449976.5
• 申請日: 2018-05-11
• 公開（公告）號(hào): CN108559049B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉建文;宋紅瑋;王仁鴻;張生;由可錦
• 申請（專利權(quán)）人: 美瑞新材料股份有限公司
• 主分類號(hào): C08G18/66
• 分類號(hào): C08G18/66;C08G18/48;C08G18/42;C08G18/32
• 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;曾濤

本發(fā)明屬于化工材料領(lǐng)域，尤其涉及一種抗析出脂肪族熱塑性聚氨酯彈性體及其制備方法，抗析出脂肪族熱塑性聚氨酯彈性體包含：組分A為脂肪族二異氰酸酯組分，脂肪族二異氰酸酯組分包含50?100％摩爾分?jǐn)?shù)的六亞甲基二異氰酸酯與0?50％摩爾分?jǐn)?shù)除六亞甲基二異氰酸酯外的脂肪族和/或脂環(huán)族和/或芳香族二異氰酸酯的混合物；組分B為擴(kuò)鏈劑組分，擴(kuò)鏈劑組分包含50?100％摩爾分?jǐn)?shù)的1,4?丁二醇與0?50％摩爾分?jǐn)?shù)除1,4?丁二醇外的至少一種擴(kuò)鏈劑的混合物；組分C為至少一種多元醇組分；組分D為催化劑、抗氧劑、光穩(wěn)定劑、潤滑劑、耐水解劑和阻燃劑中的至少一種，本發(fā)明方法簡單，其產(chǎn)品可有效改善析出問題，力學(xué)性能優(yōu)異。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化工材料領(lǐng)域，尤其涉及一種抗析出脂肪族熱塑性聚氨酯彈性體及其制備方法。

背景技術(shù)

熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)是一種嵌段式線性大分子，其主要由二異氰酸酯和小分子擴(kuò)鏈劑反應(yīng)所形成的硬段及由二異氰酸酯和低聚物多醇反應(yīng)形成的軟段組成。普通的芳香族熱塑性聚氨酯彈性體由于其特殊的苯環(huán)結(jié)構(gòu)經(jīng)過紫外照射后會(huì)發(fā)生明顯的黃變，而脂肪族熱塑性聚氨酯彈性體則不會(huì)受到該影響，因此又被稱為永不黃變TPU。脂肪族熱塑性聚氨酯彈性體在汽車車身保護(hù)膜、汽車內(nèi)飾件、皮革、護(hù)套、電子注塑產(chǎn)品等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。

現(xiàn)有常用于制備熱塑性聚氨酯彈性體的方法主要包括兩種，一種是一步法，一種是兩步法。一步法包括一步連續(xù)法和一步間歇法，一步連續(xù)法即將二異氰酸酯、低聚物多醇及小分子擴(kuò)鏈劑直接共混后通過雙螺桿擠出機(jī)連續(xù)反應(yīng)工藝來完成；一步間歇法是通過即將二異氰酸酯、低聚物多醇及小分子擴(kuò)鏈劑直接共混后澆鑄到輸送帶上，經(jīng)過高溫烘箱道熟化反應(yīng)后再經(jīng)過粉碎造粒來完成。兩步法是指將二異氰酸酯和低聚物多元醇進(jìn)行反應(yīng)制得預(yù)聚物，再加入擴(kuò)鏈劑進(jìn)行擴(kuò)鏈，傳統(tǒng)的兩步法需要在溶劑中反應(yīng)，污染大，而且生產(chǎn)效率低下，現(xiàn)已被淘汰。

當(dāng)生產(chǎn)六亞甲基二異氰酸酯HDI基熱塑性聚氨酯彈性體時(shí)，1分子HDI 與1分子BDO會(huì)通過頭尾相接的方式，發(fā)生副反應(yīng)而生成環(huán)狀的氨基甲酸酯低聚物(如下式)

而這些環(huán)狀的氨基甲酸酯低聚物易于結(jié)晶，與聚氨酯高聚物的相容性較差而發(fā)生遷移，從而導(dǎo)致析出。目前傳統(tǒng)的改善HDI基TPU的方法主要為更換擴(kuò)鏈劑或采用后處理脫除低分子析出物。其中更換擴(kuò)鏈劑會(huì)對TPU本身的性能造成影響，尤其是成型和物性等方面，而采用后處理脫除低分子析出物的方法的效果有限。

專利CN1130428(C)中涉及了一種可改善析出性能的HD I基脂肪族TPU 的制備方法，其改善析出的方法主要為擴(kuò)鏈劑采用80％以上的HDO，其他擴(kuò)鏈劑占比在20％以下。生產(chǎn)工藝為傳統(tǒng)的一步法連續(xù)法和兩步預(yù)聚物法。該專利通過更換擴(kuò)鏈劑來改善析出問題，但成型和物性均會(huì)變差，而且成本也會(huì)增加。

專利CN101492524B中涉及了一種低霧度和加工性良好的透明熱塑性聚氨酯彈性體及其制備方法。其二異氰酸酯選自1,6-HDI和至多30mo l％的其他脂肪族二異氰酸酯，擴(kuò)鏈劑由HQEE和至少一種選自在兩個(gè)羥基基團(tuán)間有2 或3個(gè)碳原子的二醇組成(優(yōu)選1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、2,2- 二甲基-1,3-丙二醇、2-甲基-1,2-丙二醇、2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇)；該專利同樣是采用不使用BDO來達(dá)到規(guī)避析出問題的作用，但增加了成本和工藝難度，物性也有一定犧牲。

專利CN1283209A中涉及了一種低析出的脂肪族熱塑性聚氨酯彈性體，其采用HDI和BDO的體系制得成品后經(jīng)過熱氣流處理，從而達(dá)到改善析出的效果，但其改善析出的效果有限。