[發明專利]一種硅橡膠聚氨酯熱塑性彈性體的制備方法

在審

• 申請號: 201810450657.6
• 申請日: 2018-05-11
• 公開（公告）號: CN108641057A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 劉德富;宋紅瑋;王黑龍;王仁鴻;張生
• 申請（專利權）人: 美瑞新材料股份有限公司
• 主分類號: C08G18/42
• 分類號: C08G18/42;C08G18/48;C08G18/32;C08G18/61;C08G18/76;C08K5/134;C08K5/20;C08K5/526
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立;曾濤

本發明涉及一種硅橡膠聚氨酯熱塑性彈性體及其制備方法，所述硅橡膠聚氨酯熱塑性彈性體按重量份數計包括下述組分：多元醇50?80份，雙組份液態有機硅膠10?30份、二異氰酸酯15?40份、擴鏈劑3?10份和助劑0.1?2份。該發明是采用一步法反應擠出工藝合成硅橡膠聚氨酯熱塑性彈性體產品，所得熱塑性彈性體產品兼具有機硅和聚氨酯材料的優異性能，且微觀相態結構精細，觸感絲滑，力學性能及彈性優異，可廣泛應用于醫療器械、智能穿戴設備等領域。

技術領域

本發明涉及一種熱塑性彈性體，尤其涉及一種硅橡膠聚氨酯熱塑性彈性體的制備方法，屬于高分子材料加工領域。

背景技術

硅橡膠是指主鏈由硅和氧原子交替構成，硅原子上通常連有兩個有機基團的橡膠。硅橡膠顯著的特征是耐溫性優異。在高低溫條件下均能保持優異的穩定性，其在200℃以上的高溫環境下，硅橡膠仍能保持一定的柔韌性、回彈性和表面硬度，且力學性能無明顯變化。硅橡膠的耐候和耐老化性能也非常突出，但是硅橡膠的力學強度較差，只具有中等的耐油、耐溶劑性能。另外，有機硅材料通常采用室溫或高溫交聯的方法一次成型，不能重復加工。熱塑性聚氨酯彈性體是一種集橡膠的高彈性和塑料的成型加工性于一體的材料，綜合性能優異，具有優良的延伸回復性、耐寒、耐油、耐彎折，大量應用于管材、線纜、護套等注塑擠出加工領域。

由于硅橡膠具有突出的耐高低溫性能和耐候老化性能，但在機械強度、耐油、重復加工等方面存在不足，而熱塑性聚氨酯彈性體雖具有優異的力學性能和耐油性，但其耐熱性、親膚性、觸感等方面存在不足。因此本發明提供一種硅橡膠聚氨酯熱塑性彈性體的制備方法，使成品兼具有機硅材料和聚氨酯彈性體材料的優異性能。

目前，熱塑性有機硅聚氨酯彈性體一般采用動態硫化的方法，動態硫化是指在橡膠相和不能硫化的熱塑性聚合物熔融密煉過程中，將橡膠進行就地硫化，得到粒狀的硫化橡膠相分散于熱塑性聚合物基體中，所形成的共混材料既結合了橡膠的彈性，又結合了塑料的可重復加工性。但是，動態硫化工藝不能解決非極性硅橡膠和極性聚氨酯材料相容性差的問題，并且由于硅橡膠與熱塑性聚氨酯彈性體材料的粘度相差巨大，在動態硫化過程中會出現橡膠不易剪切、破碎形成均勻微小的分散相顆粒，最終導致硅橡膠聚氨酯熱塑性硫化膠的微觀形態不夠精細，力學性能和彈性也較差，拉伸強度一般低于10Mpa。此外動態硫化工藝為使硅橡膠充分硫化，一般需要在密煉機或擠出機中混煉時間長，一般不低于6min，不僅對工藝穩定性控制要求較高，而且長時間熱剪切處理對熱塑性聚氨酯彈性體基材的性能造成不良影響，同時動態硫化工藝中需要使用鉑金等貴金屬催化劑引發交聯，成本較高且易出現鉑黑雜質。綜上，當下的動態硫化工藝制備的熱塑性硅橡膠聚氨酯彈性體工藝控制較為復雜，制備的產品在一定程度上只是將有機硅材料成為熱塑性材料的組成之一，表現出較差的均勻性以致在高硅烷含量下存在基本上只有硅氧烷和基本上只有熱塑性樹脂的區域，組合物是脆弱的，在使用上并不能完全發揮有機硅材料的優異性能，且拉伸強度、斷裂延伸率、撕裂強度等性能仍處于較低水平。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種硅橡膠聚氨酯熱塑性彈性體的制備方法，本發明方法是采用一步法反應擠出工藝合成硅橡膠聚氨酯熱塑性彈性體產品，所得熱塑性彈性體產品兼具有機硅和聚氨酯材料的優異性能，且微觀相態結構精細，觸感絲滑，力學性能及彈性優異，可廣泛應用于醫療器械、智能穿戴設備等領域。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種硅橡膠聚氨酯熱塑性彈性體，按重量份數計，其組成包括以下組分：多元醇50-80份、雙組份液態有機硅橡膠10-30份、二異氰酸酯15-40份、擴鏈劑3-10份和助劑0.1-2份。

在上述方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，一種硅橡膠聚氨酯熱塑性彈性體，所述多元醇分子量為600-4000g/mol。

進一步，一種硅橡膠聚氨酯熱塑性彈性體，所述多元醇為聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇和聚己內酯多元醇中的一種或任意幾種的混合物。