[发明专利]一种高强高热稳定性敏感性树脂/聚醚型TPU合金材料

说明书

技术领域

本发明涉及材料科学领域，尤其是一种高分子材料及其制备方法。

背景技术

敏感性树脂主要是对温度敏感的聚氯乙烯（PVC）和聚甲醛（POM）材料，加工温度过高会导致材料降解，使材料性能大幅度下降，从而导致其应用范围窄，并且产生有毒气体。因此想得到强度、韧性优异的敏感性树脂复合材料是很难研制的。通常采用无机粒子和纤维类来增强敏感性树脂，但上述材料在提高强度和降低成本的同时，复合材料的韧性提高幅度很小。采用长纤维增强技术既能降低材料的成本，又能大幅度提高材料的力学性能和“浮纤”现象；但是普通的TPU粘度较大、熔融指数较小、流动性较差及硬度低，以及敏感性材料受加工温度范围窄的影响使其制备长玻纤增强敏感性树脂/聚醚型TPU合金材料受到限制。目前，市场上还未见长玻纤增强的敏感性树脂/聚醚型TPU合金材料。

发明内容

本发明的目的是：提供一种高强高热稳定性敏感性树脂/聚醚型TPU合金材料及其制备方法，它能提高敏感性树脂的强度及刚性，大幅提升其韧性，降低材料摩擦系数，改善其加工性能，扩展其应用范围，以克服现有技术的不足。

本发明是这样实现的：一种高强高热稳定性敏感性树脂/聚醚型TPU合金材料，按质量份数计算，包括聚醚型TPU15～25份，长玻纤30～60份，敏感性基体树脂20～45份，耐磨剂0.3～0.8份，流动性助剂0.4～0.6份，扩链剂0.8～1.2份以及抗氧剂0.4～0.6份。

所述的敏感性树脂为对温度敏感的聚甲醛或聚氯乙烯。

所述的聚醚型TPU的熔融指数为25-55g/10min，200℃/2.16Kg，且TPU的邵氏硬度（D）为65～85。

所述的流动性助剂为长链多官能团酯。

所述的耐磨剂为超高分子量聚硅氧烷。

所述的扩链剂为为等量的对苯二酚二羟乙基醚和间苯二酚二羟乙基醚组成。

按上述的质量份数取各组分；将敏感性基体树脂、聚醚型TPU干燥备用；将干燥后的敏感性基体树脂及热塑性聚氨酯弹性体与润滑剂、抗氧剂、流动性改性剂及扩链剂混合均匀后，进行共混挤出，通过实现连续长玻纤挤出的装置对长玻璃纤维进行浸渍，冷却后切粒成8～12 mm的颗粒，获得高强高热稳定性敏感性树脂/聚醚型TPU合金材料。

双螺杆挤出机的螺杆加工温度为180～200℃，实现连续长玻纤挤出的装置温度为200～230℃。

敏感性树脂、聚醚型TPU的干燥温度为80℃，时间为30h。

所述实现连续长玻纤基础的装置具体是采用申请人在之前申请的申请号为“201110453139.8”的发明专利申请中公开的装置。

与现有技术相比，本发明采用了高流动的聚醚型TPU、耐磨剂来改善敏感性树脂（POM或PVC）的流动性，从而解决敏感性材料因提留时间长导致敏感性材料降解的缺陷；并通过加入含有羟基的扩链剂来改善因加工过程导致TPU分子量降低的缺陷，以及中和POM分解氧化产生的甲酸或PVC分解产生的氯化氢，从而拓宽其加工温度范围及其敏感性材料应用范围。本发明工艺简单，操作方便，效益高，适合于进行工业化生产。

具体实施方式

本发明的实施例1：高强高热稳定性敏感性树脂/聚醚型TPU合金材料，按质量份数计算，包括热塑性聚氨酯弹性体25份，长玻纤30份，POM45份，耐磨剂0.8份，流动性助剂0.5份，扩链剂1.2份以及抗氧剂0.5份。

热塑性聚氨酯弹性体的牌号为2103-80AE，熔融流动速率为25-55g/10min（200℃/2.16Kg），且TPU的邵氏硬度（D）为65～85；

敏感树脂1聚甲醛的牌号为M90；敏感树脂2聚氯乙烯的牌号为SG5；玻璃纤维的牌号为4301H；耐磨剂的牌号为LUBDE305；流动性助剂的牌号为ADP-1200；扩链剂的牌号为ADR4300S；抗氧剂的牌号为PUB350。

高强高热稳定性敏感性树脂/聚醚型TPU合金材料的制备方法，按上述的质量份数取各组分；将敏感性基体树脂、聚醚型TPU干燥备用；将干燥后的敏感性基体树脂及聚醚型TPU与耐磨剂、抗氧剂、流动性改性剂及扩链剂混合均匀后，进行共混挤出，通过实现连续长玻纤挤出的装置对长玻璃纤维进行浸渍，冷却后切粒成8～12 mm的颗粒，获得高强高热稳定性敏感性树脂/聚醚型TPU合金材料。

双螺杆挤出机的螺杆加工温度为175～200℃，实现连续长玻纤挤出的装置温度为200～230℃。

敏感性树脂、聚醚型TPU的干燥温度为80℃，时间为30h。