[發明專利]一種含硅熱塑性聚氨酯彈性體及其制備方法

在審

• 申請號: 202011051650.0
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112159512A
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 趙昌倫;任軍
• 申請（專利權）人: 江蘇登科聚氨酯材料有限公司
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/61;C08G18/48;C08G18/32
• 代理公司: 上海浙晟知識產權代理事務所(普通合伙) 31345
• 代理人: 楊小雙

本發明公開了一種含硅熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)及其制備方法，所述方法包括如下步驟：將二異氰酸酯、擴鏈劑、多元醇、含基團封端的硅油在雙螺桿擠出機中混合；將混合后的材料經過反應擠出；將擠出的物料在水下切粒，得到含硅的TPU顆粒，該成品的硬度范圍在55A?72D，具備優良的耐磨、抗水解、耐化學試劑、耐高溫性能，同時具有更加優異的包覆性和表面觸感，采用雙螺桿擠出機一步法合成造粒，生產效率提升，成本下降。

技術領域

本發明涉及含硅熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)生產技術領域，具體涉及一種含硅熱塑性聚氨酯彈性體及其制備方法。

背景技術：

熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)，是一種(AB)n型嵌段線性聚合物，A為高分子量(1000～6000)的聚酯或聚醚，B為含2～12直鏈碳原子的二醇，AB鏈段間化學結構是二異氰酸酯。熱塑性聚氨酯橡膠靠分子間氫鍵交聯或大分子鏈間輕度交聯，隨著溫度的升高或降低，這兩種交聯結構具有可逆性。在熔融狀態或溶液狀態分子間力減弱，而冷卻或溶劑揮發之后又有強的分子間力連接在一起，恢復原有固體的性能。

而傳統共混改性的工藝生產的含硅TPU，需要雙螺桿工藝共混改性，效率低下，生產成本高；通過共混改性的工藝生產的含硅TPU，微觀上是TPU和含硅物質分散的海島結構，物性強度低，耐候性差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種含硅熱塑性聚氨酯彈性體及其制備方法，以解決現有技術中含硅TPU生產效率低，生產成本高的缺陷。

現通過以下技術方案來進一步闡述本發明：

第一方面，提供了一種含硅熱塑性聚氨酯彈性體，按百分比重量計包括：

a)二異氰酸酯化合物，16-54％；

b)擴鏈劑，2-18％；

c)多元醇，13-82％；

d)含基團封端的硅油，5-25％。

結合第一方面，所述多元醇包括聚酯多元醇和聚醚多元醇中的一種或多種。

結合第一方面，含基團封端的硅油包括羥基團封端的硅油和氨基團封端的硅油中的一種或多種。

結合第一方面，所述硅油的結構式包括：

式中R1為2～8個碳原子的線性亞烷基；

式中R2為2～8個碳原子的線性亞烷基；

其中聚合度n為1～45。

結合第一方面，所述二異氰酸酯化合物包括芳香族和脂肪族異氰酸酯中的一種或多種。

結合第一方面，所述擴鏈劑包括脂肪族二醇、脂肪族二胺、芳香族二醇和芳香族二胺中的一種或多種。

結合第一方面，所述熱塑性聚氨酯彈性體中還包括催化劑，所述催化劑包括酸甲酯、鈦酸乙酯、鈦酸丙酯、鈦酸丁酯、辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫和三乙烯二胺中的一種或多種。

結合第一方面，所述熱塑性聚氨酯彈性體中還包括加工輔助助劑，所述加工輔助助劑包括抗氧劑、光穩定劑、紫外線吸收劑和潤滑劑中的一種或多種。

第二方面，提供了一種含硅熱塑性聚氨酯彈性體的制備方法，所述方法包括如下步驟：

將二異氰酸酯、擴鏈劑、多元醇、含基團封端的硅油在雙螺桿擠出機中混合；

將混合后的材料經過反應擠出；

將擠出的物料在水下切粒，得到含硅的熱塑性聚氨酯彈性體顆粒。

結合第二方面，所述雙螺桿擠出機的溫度在140-250度，螺桿轉速為150-350RPM。