[发明专利]热塑性聚氨酯组合物

说明书

技术领域

本发明总体上涉及一种热塑性聚氨酯组合物，一种制备所述热塑性聚氨酯组合物的方法，和一种包括所述热塑性聚氨酯组合物的制品。更具体而言，本发明涉及一种如下的热塑性聚氨酯组合物，其包括热塑性聚氨酯和用于改良所述热塑性聚氨酯组合物的某些性能的其它组分的结合物。

背景技术

热塑性聚氨酯(TPU)通常是具有硬段和软段的多嵌段共聚物，可以通过使一种异氰酸酯与一种线性聚合物二醇和一种低分子量二醇作为链增长剂发生加聚反应而制备。通常，软段形成一种弹性体基质，其使TPU具有弹性。硬段通常充当多功能结合点，既可起到物理交联的作用，又可起到增强填充剂的作用。热塑性聚氨酯可用于多种产品，并因其韧性、低温挠曲性、强度、耐磨性、透明性和耐化学性而在本领域公知。可以根据不同的最终用途，通过调整异氰酸酯、线性聚合物二醇和/或低分子量二醇的性质和量来调整这些物理性能。

尽管TPU通常具有一些理想的物理性能，但许多TPU也具有一些物理性能使得其不适合于某些应用。例如，许多TPU具有粘性表面织构，即TPU的表面具有大于2的高摩擦系数。这使得这些TPU难以处理，并且许多TPU不能用于表面粘性影响恶劣的电缆和软管护套用途。高摩擦系数还可能使TPU在一些应用上完全不可使用。

TPU还具有不同的耐磨等级，即承受机械作用例如擦、刮或侵蚀的能力。在有些应用中，需要改进这种耐磨性以拓宽TPU在苛刻的环境中的可用性。

因此，仍然是时机开发具有提高的耐磨性和降低的摩擦系数的改良的TPU组合物，从而使得所述TPU组合物可用于多种用途。还是时机开发形成这种TPU组合物的改良的方法。

发明内容

本发明提供了一种热塑性聚氨酯组合物和一种形成所述热塑性聚氨酯组合物的方法。所述热塑性聚氨酯组合物包括热塑性聚氨酯、一种聚硅氧烷、一种缩醛聚合物和一种丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物。形成TPU组合物的方法包括将所述热塑性聚氨酯、聚硅氧烷、缩醛聚合物和ABS共聚物混合的步骤。本发明还提供了一种包括所述热塑性聚氨酯组合物的制品。

与仅包括热塑性聚氨酯或热塑性聚氨酯与其它聚合物的其它结合物的热塑性聚氨酯组合物相比，本发明的热塑性聚氨酯组合物具有降低的摩擦系数和提高的耐磨性。此外，所述热塑性聚氨酯组合物可被加工成具有从无光泽至光泽的一系列光洁度的制品。所述热塑性聚氨酯组合物还显示出优良的机械性能，例如拉伸强度、模量、断裂伸长率、撕裂强度。这些物理性能使得所述热塑性聚酰胺组合物可用于形成例如软管和电缆护套、高尔夫球和磁盘封皮、传送带和轮脚轮胎等制品。

所述热塑性聚氨酯本身被认为有助于提高本发明热塑性聚氨酯组合物的耐磨性。所述ABS共聚物被认为有助于降低所述热塑性聚氨酯组合物的摩擦系数和粘性。此外，所述ABS共聚物被认为有助于使所述热塑性聚氨酯组合物容易加工，并可增加用于挤压模塑和注模应用的加工窗口(processing window)。另外，所述聚硅氧烷和所述缩醛缩聚物被认为至少部分覆盖所述热塑性聚氨酯的表面，并使得所述热塑性聚氨酯组合物能够保持提高的耐磨性和降低的摩擦系数，同时还使所述热塑性聚氨酯组合物可形成具有从无光泽至光泽的表面光洁度的制品。

具体实施方式

本发明提供了一种热塑性聚氨酯组合物，一种形成所述热塑性聚氨酯组合物的方法，和一种包括所述热塑性聚氨酯组合物的制品。所述热塑性聚氨酯组合物，下文称为“TPU组合物”，包括热塑性聚氨酯(TPU)、一种聚硅氧烷、一种缩醛聚合物和一种丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物。一个实施方案中，所述TPU组合物主要由TPU、聚硅氧烷、缩醛聚合物和ABS共聚物组成。另一个实施方案中，所述TPU组合物由TPU、聚硅氧烷、缩醛聚合物和ABS共聚物组成。所述TPU组合物优选地具有弹性，即所述TPU组合物优选地没有泡沫的孔特征，并优选地在不经由发泡剂作用成孔的情况下形成。

据信所述TPU能为所述TPU组合物提供优良的耐磨性。所述TPU优选地选自聚酯基TPU、聚醚基TPU，及其结合物。但应理解的是，所述TPU可以是本领域已知的任意TPU。出于本申请的目的，“聚酯基”TPU是一种其中包括至少两个酯基团和/或由含有聚酯键的反应物形成的TPU。同样，出于本申请的目的，“聚醚基”TPU是一种其中包括至少两个醚基团和/或由含有聚醚键的反应物形成的TPU。应理解对于聚酯基和聚醚基TPU，用于形成所述TPU的反应物中均不包括聚酯或聚醚集团。此外，还应理解的是，适于本发明目的的TPU不限于聚酯基或聚醚基TPU，其中不包含酯基团或醚基团的其它TPU也可能是合适的。