[發(fā)明專利]一種具有自愈性能的嵌段型熱塑性聚氨酯共聚物及其制備方法

有效

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• 申請日: 2019-11-25
• 公開（公告）號: CN110790891B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王一良;何建雄;楊博
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞市吉鑫高分子科技有限公司
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/10;C08G18/28;C08G18/42;C08G18/32
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發(fā)明提供了一種具有自愈性能的嵌段型熱塑性聚氨酯共聚物及其制備方法，所述熱塑性聚氨酯共聚物的制備原料按重量份計包括以下組分：二苯基甲烷二異氰酸酯35～50份，醇醚類化合物2～5份，吡喃衍生物0.5～6份，聚酯多元醇20～40份，擴鏈劑5～8份，催化劑2～4份，本發(fā)明提供的具有自愈性能的嵌段型熱塑性聚氨酯共聚物具有良好的自愈性能，破損后能夠重新愈合，自愈合后的拉伸強度最高可恢復至原始拉伸強度的93％以上，通過醇醚類化合物的嵌段聚合，能夠顯著提升拉伸強度和韌性；此外由于二苯甲烷和吡喃衍生物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，使得共聚物的韌性強，不易被外力造成破損，可以應用在汽車、航天、玻璃、建筑等等領(lǐng)域，應用價值較高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，涉及一種熱塑性聚氨酯共聚物及其制備方法，尤其涉及一種具有自愈性能的嵌段型熱塑性聚氨酯共聚物及其制備方法。

背景技術(shù)

自愈合聚合物，是一類能進行自我修復的新材料，該材料有助于提高塑料部分的壽命和安全性。從機理上講，自愈合聚合物材料本身就具有恢復材料的載荷傳遞能力，這種恢復可以是自主地發(fā)生，也可以是被一個具體的刺激物所激發(fā)的，例如熱量的輻射等。因此，這些材料的應用將極大地促進高聚物組分的安全性和耐久性而不需在監(jiān)測或外部修理上花費較大成本。

熱塑性聚氨酯(TPU)則具有廣泛的用途，目前，在聚氨酯領(lǐng)域，很多都在研究如何開發(fā)一種自愈合性能的熱塑性聚氨酯。

CN108586700A公開了一種不黃變可自愈合熱塑性聚氨酯彈性體及其制備方法，是以包括如下重量份的原料制備的：異氰酸酯30～45份，聚合物多元醇40～70份，擴鏈劑1～15份，馬來酰亞胺衍生物0.1～10份，呋喃衍生物0.1～10份，催化劑0.0005～0.1份，添加劑0～10份，異氰酸酯包括脂肪族異氰酸酯或脂環(huán)族異氰酸酯中的一種以上，馬來酰亞胺衍生物具有至少一個馬來酰亞胺基團，呋喃衍生物具有至少一個呋喃基團；這種方法提供的具有優(yōu)異的耐黃變性能，在紫外光線下照射72小時后，其耐黃變級數(shù)大于等于4.5級，不僅可滿足一些特殊領(lǐng)域耐黃變要求，更重要的是，該材料具備很好的自愈合性能，在破損后能夠在溫和的條件下重新愈合并且繼續(xù)使用，其自愈合后的拉伸強度最高可恢復至原始拉伸強度的90％以上。

CN107386041A公開了一種具有自愈合功能的含砂霧封層材料制備方法，本發(fā)明提供具有自愈合功能的含砂霧封層材料制備方法，解決目前霧封層材料抗滑性能不足、易老化開裂、缺少重復自愈合功能、耐久性差、不能依靠自然環(huán)境溫度場循環(huán)變化實現(xiàn)自愈合的問題。這種方法首先選用機制砂作為含砂霧封層細集料并進行合理的級配設(shè)計；然后，選用相轉(zhuǎn)變溫度合適的形狀記憶纖維對其進行拉伸訓練，賦予纖維形狀記憶性能；選擇相轉(zhuǎn)變溫度合適的熱塑性顆粒作為含砂霧封層的添加劑，使其達到適當溫度時能融化進而封填裂縫；然后，稱取適量乳化瀝青、形狀記憶纖維、熱塑性顆粒、細集料與水混合均勻得到含砂霧封層材料；最后，通過檢測混合均勻性，進一步優(yōu)化含砂霧封層各成分配合比設(shè)計，使霧封層材料具有良好的自愈合性能與抗滑性。這種方法雖然可以提供自愈合功能，但是不適用于TPU薄膜中。

CN102399357A公開了一種多嵌段型尼龍聚氨酯彈性體的制備方法，其特點是該方法包含以下步驟：(1)將平均分子量為400-10000的端氨基尼龍預聚體20-300份，在溫度80-300℃溶解于10-9000份溶劑中；(2)將平均分子量為400-10000的端異氰酸酯基團的聚酯/聚醚預聚體20-368份加入上述端氨基尼龍預聚體溶液中，于溫度80-250℃反應5-150min，獲得粗產(chǎn)物；(3)將上述粗產(chǎn)物在真空度20Pa-0.1MPa于溫度50-400℃烘干0.2-24h，或者在溫度20-400℃干燥0.2-48h，除去溶劑，獲得多嵌段型尼龍聚氨酯彈性體。這種新型材料具有較好的力學性能、優(yōu)異的加工性能、可染色性、以及高彈性和耐低溫性能，經(jīng)不同的方法加工成型，用于運動產(chǎn)品、鞋、管材、帶材、以及聚合物的抗沖改性劑或作為橡膠的增強劑。