[发明专利]一种制备不吐霜的热塑性聚氨酯弹性体方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种热塑性聚氨酯弹性体（TPU）的制备方法，尤其涉及到制备不吐霜的热塑性聚氨酯弹性体的方法。

背景技术

热塑性聚酯弹氨性体（又称为TPU，以下简称TPU）新材料被称为“划时代的新型高分子材料”，是当前世界六大具有发展前途的合成材料之一。由于其高强度、易加工、耐磨耐腐蚀等优异性能，已广泛应用于包括交通、运输、服装、机械等各个工业。

随着现代工业、交通运输和宇航工业的发展，机械运转产生的振动现象随处可见，飞机、船舶、机床及各种动力机械都产生振动，发出噪音，给人类带来的危害日益突出，不仅污染环境，还会影响仪表、仪器正常工作，加速结构的疲劳损坏，缩短机器寿命等。

吐霜是在用热塑性聚氨酯制造的制品中频繁观察到的问题。吐霜有时也称为“表面浑浊”或“表面起雾”。吐霜是不希望的，因为吐霜可以破坏聚合物制成的制品的美学表面特征。特别不希望在有透明度的制品中出现吐霜。由于其可以降低用吐霜聚合物制成的制品用粘合剂牢固地粘结于其他制品的能力，因此吐霜是不希望的。吐霜被长期公认是一些应用中的严重问题，用于减轻其的有效方式寻求了多年。

美国专利5,491,211公开了一种被报导没有起霜的热塑性聚氨酯组合物。报导了通过将与异氰酸酯反应的单官能化合物应用在热塑性聚氨酯组合物中可以解决吐霜的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对热塑性聚氨酯弹性体（TPU）所存在的吐霜问题而提供一种制备不吐霜的热塑性聚氨酯弹性体的方法。采用该方法制备的不吐霜的热塑性聚氨酯弹性体应用在高透明制品上可以减少甚至遏止聚合物起霜的趋势，同时提高采用不吐霜的热塑性聚氨酯弹性体制成的制品用粘合剂与另一个制品的粘结能力。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

制备不吐霜的热塑性聚氨酯弹性体的方法，其由A、B、C三组份制备而成，其中具体步骤如下：

1）、A组分制备

聚酯多元醇    98-99%；

催化剂        0.1%-0.2%；

抗氧剂        0.4%-0.8%；

辅助抗氧剂    0.3%-0.6%；

润滑剂        0.2%-0.4%；

将上述物质按比例投入到反应釜中，以5-50℃/min的速度缓慢升温到120-300℃，边升温边抽真空，使真空度达到0.01-1.0MPa，在此温度下反应0.5-30小时，脱水后得到A组分；

2）B组分为含有至少一种芳香族的二异氰酸酯和至少一种脂肪族的二异氰酸酯的混合物，其中，二异氰酸酯混合物以NCO的含量计，芳香族的二异氰酸酯与脂肪族的二异氰酸酯摩尔比为1：1-2；

3）C组分为扩链剂；

4）、热塑性聚氨酯弹性体制备步骤

将B组分加热到45-60℃、C组分加热至35-50℃后与，按照一定比例与步骤1）制备的A组分经浇注机混合后进入双螺杆挤出机，在双螺杆挤出机中边反应边挤出，形成热塑性聚氨酯弹性体颗粒；B组分与步骤1）制备的A组分的质量比为1：1-2，C组分的含量占A组分与B组分总质量的1%-10%；

5）、热塑性聚氨酯弹性体改性步骤

将步骤4）制备的热塑性聚氨酯弹性体颗粒中加入偶联剂和微相分离促进剂混合均匀后在单螺杆挤出机上重新挤出造粒，得到不吐霜的热塑性聚氨酯弹性体，其中偶联剂的用量为步骤4）制备的聚氨酯弹性体颗粒总质量的0.1%-1%，微相分离剂的用量为步骤4）制备的聚氨酯弹性体颗粒总质量的0.1-0.5%。

在本发明一个优选实施例中，所述步骤4）中，双螺杆挤出机螺杆各区的温度依次为：一区80～85℃，二区125～150℃，三区180～195℃，四区200～220℃，五区180～185℃，机头150～155℃，挤出时间为45～58s。

在本发明一个优选实施例中，所述步骤5）中，单螺杆挤出机各段的温度为：喂料段170～175℃，压缩段190～195℃，计量段195～200℃，射嘴段195～200℃。

在本发明的一个优选实施例中，步骤1）中的所述聚酯多元醇可由二元羧酸和多羟基醇经缩聚反应而制得，其数均分子量为500-4000；所述的多羟基醇取自二甘醇、乙二醇、1,4-丁二醇，1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,10-癸二醇、2,2-甲基-1,3-丙二醇中的一种或两种混合物。

所述的二元羧酸为脂肪族二元羧酸或芳香族二元羧酸。