[發明專利]熱塑性聚氨酯-氟硅橡膠彈性體及其制備方法

在審

• 申請號: 201911333203.1
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN111004496A
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 管永;陳淑海;劉永成;徐艷艷;羅杰
• 申請（專利權）人: 山東一諾威聚氨酯股份有限公司
• 主分類號: C08L75/14
• 分類號: C08L75/14;C08L83/08;C08G18/69;C08G18/67;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/42;C08G18/32
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 趙真真

本發明屬于聚氨酯合成材料技術領域，具體涉及一種熱塑性聚氨酯?氟硅橡膠彈性體及其制備方法。本發明所述的熱塑性聚氨酯?氟硅橡膠彈性體，包括以下質量份數的原料：聚合物多元醇100份、異氰酸酯40?82份、擴鏈劑10?30份、液體氟硅橡膠20?40份、抗氧劑1?2份、分散劑1?3份、催化劑0.03?0.05份。本發明所述的熱塑性聚氨酯?氟硅橡膠彈性體，兼具氟硅橡膠和聚氨酯材料的優異低溫、耐油性能及重復加工性能，具有精細的微觀相態結構，力學性能及彈性優異，可廣泛應用于在汽車工業、電子設備、石油化學工業領域；本發明還提供了簡單易行的制備方法。

技術領域

本發明屬于聚氨酯合成材料技術領域，具體涉及一種熱塑性聚氨酯-氟硅橡膠彈性體及其制備方法。

背景技術

熱塑性聚氨酯彈性體作為新型環保材料，可以重復加工，且具有機械性能好、耐磨耗、耐油、耐撕裂、耐化學腐蝕、耐射線輻射、粘接性好等優異性能，已廣泛地用于工業、生活的各個方面，如鞋材、紡織、電子等。但是TPU在注塑等加工過程中存在粘模，電子產品使用過程中存在易刮花、析出、易臟污等缺點，限制了聚氨酯彈性體進一步應用。雖然TPU產品的硬度范圍較寬，但是小于50A的硬度范圍使用純的TPU是很難達到的，并且加工性能差。

氟硅橡膠，又稱γ-三氟丙基甲基聚硅氧烷，是一種經過側鏈改性的有機硅彈橡膠。通常用氟硅橡膠做成的制品，除了具有一般硅橡膠的耐低溫、耐刮花等特性之外，還具備優良的耐油特性，包括燃油、機油、化學試劑和溶劑。因此，氟硅橡膠很好的彌補了普通硅橡膠耐油能力不足的特性，堪稱有機硅彈性體中的“油斗士”。由于氟硅橡膠優異的耐油特性和有機硅彈性體的耐熱能力，這種材料特別適合于一些需要耐高溫和耐燃油的應用，如密封件、膠管、膠墊、薄膜和浸漬制品等。在汽車工業、航空航天工業、石油化學工業等領域有著廣泛的應用，但是由于橡膠產品主要加工工藝復雜，無法重復利用，生產過程中能耗大，所以開發能夠重復加工和兼具氟硅產品特性的產品勢在必行。

通過將熱塑性聚氨酯彈性體和橡膠材料通過動態硫化生產工藝加工成為新型的熱塑性彈性體(TPV)，既具有熱固性橡膠的物理機械性能，又具有熱塑性塑料的流動加工性，而且硬度比普通的TPU要低。相比單一的熱塑性彈性體或幾種材料簡單共混的熱塑性彈性體具有更好的加工和使用性能。目前聚氨酯-硅橡膠彈性體雖然成功的解決了電子產品應用中存在的易刮花、不耐臟污的性能、耐低溫等性能，但是隨著機械和電子產品中進一步應用，聚氨酯-硅橡膠耐非極性油性能卻達不到使用要求，目前需要開發一款同時具有耐低溫，耐刮花，耐油的彈性體產品。

專利201811080847.X中描述了一種聚氨酯/氟硅橡膠熱塑性彈性體及其制備方法，將氟硅橡膠和交聯劑進行混煉，然后再將TPU顆粒同混煉后的氟硅橡膠進行密煉，最終通過雙錐喂料機送入雙螺桿擠出機中進行后動態硫化，生產工藝復雜，多次經過設備混練，螺桿剪切會造成材料性能下降。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種熱塑性聚氨酯-氟硅橡膠彈性體，其兼具氟硅橡膠和聚氨酯材料的優異低溫、耐油性能及重復加工性能，具有精細的微觀相態結構，力學性能及彈性優異，可廣泛應用于在汽車工業、電子設備、石油化學工業領域；本發明還提供了簡單易行的制備方法。

本發明所述的熱塑性聚氨酯-氟硅橡膠彈性體，包括以下質量份數的原料：

其中聚合物多元醇和擴鏈劑的種類選擇時，需至少有一種含有不飽和鍵結構。

所述聚合物多元醇為聚己二酸乙二醇酯多元醇、聚己二酸丁二醇酯多元醇、聚ε-己內酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚己二酸己二醇酯多元醇、聚葵二酸丁二醇酯多元醇、聚葵二酸己二醇酯多元醇、聚葵二酸葵二醇酯多元醇，聚乙二醇、聚丙二醇或聚四氫呋喃多元醇、聚丁二烯多元醇或聚丁二烯丙烯腈-苯乙烯共聚多元醇中的一種或幾種，其分子量為1000-3000。