[发明专利]一种易加工聚醚型热塑性聚氨酯弹性体的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，尤其涉及易加工聚醚型热塑性聚氨酯弹性体的制备方法。

背景技术

易加工聚醚型热塑性聚氨酯弹性体(TPU)，用于挤出加工消防水管、气动管材、油压管、线缆护套等，目前国内聚醚型TPU在加工挤出线缆时，聚醚TPU中水份的存在和物料高温挤出加工时部分分解产生的二氧化碳会使线缆表面或内部出现严重的气泡，难以正常加工，加工成品率低，影响线缆外观，严重时会影响后期材料使用的安全性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种易加工、且加工成品率高的聚醚型热塑性聚氨酯弹性体的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种易加工聚醚型热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其步骤为：

1)将加热至70～200℃预先熔融的聚醚多元醇加入反应釜中或将聚醚多元醇加入反应釜内加热至70～200℃熔融，再向反应釜内加入抗氧剂、催化剂，保持反应釜内温度在70～200℃，调整反应釜内压力达到-0.08～-0.1MPa，脱水0.5～8h，然后调整温度至75～115℃，通入氮气解除真空，将混合料液转移至计量罐A中，形成A组份；

所述的抗氧剂添加比例为聚醚多元醇总质量的2～15‰；所述的催化剂添加比例为聚醚多元醇总质量的70～600ppm；

2)将二异氰酸酯加热至40～140℃，熔融后转移至计量罐B中，形成B组份；

3)将二元醇扩链剂加热至30～120℃，熔融后转移至计量罐C中，调整计量罐C内压力至-0.08～-0.1MPa，脱水4～6h，形成C组份；

4)将A组份、B组份、C组份用高精度齿轮计量泵按质量比45:13:42～70:3.5:26.5同时灌注至双螺杆挤出机中(三组份在灌注口处设有高效涡轮混合装置)进行逐步聚合反应，得聚氨酯弹性体；

5)在双螺杆挤出机中部将固态高级烷烃蜡和高级脂肪胺分别用高精度失重秤，同时加入到双螺杆挤出机中，与聚氨酯弹性体熔体熔融混合后，经水下切粒，得到易加工聚醚热塑性聚氨酯弹性体颗粒。

所述的固态高级烷烃蜡的添加量A组份、B组份、C组份总质量的1.5～15‰；

所述的高级脂肪胺的添加量为A组份、B组份、C组份总质量的0.5～5‰；

所述的高精度齿轮计量泵误差<±0.5‰，所述的高精度失重秤误差<±0.5％。

所述的聚醚多元醇为数均分子量为600～3000的聚四氢呋喃醚(PTHF)和/或聚丙二醇(PPG)中的一种或几种不同数均分子量的混合。

所述的抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168、抗氧剂626、抗氧剂245中的一种或几种的混合物。

所述的催化剂选自辛酸亚锡、二丁基二月桂酸锡、辛酸铅、二醋酸二正丁基锡中的一种或几种的混合物。

所述的二异氰酸酯选自4，4＇-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、萘二异氰酸酯(1，5-NDI)、对苯二异氰酸酯(PPDI)、4，4＇-二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)、3，3＇-二甲基联苯-4，4＇-二异氰酸酯(TODI)、3，3＇-二甲基-4，4＇-二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或两种及以上的混合物。

所述的二元醇扩链剂是选自下述物质中的一种或几种的混合：乙二醇、1，4-丁二醇、1，3-丁二醇、1，6-己二醇和2，2-二甲基-1，3-丙二醇。

所述的固态高级烷烃蜡是指C18～C30的烷烃蜡的混合物，即俗称的石蜡。

所述的高级脂肪胺是指C18～C22烷基胺中的一种或几种的混合物。

本发明的有益效果：技术方案中通过添加特定添加剂，调整配方和合成工艺，有效降低物料吸水速度、吸水率以及有效抑制高温加工时物料分解产生的二氧化碳，更好的降低了聚醚型TPU的加工难度。

采用本发明所述的制备方法制得的易加工聚醚型热塑性聚氨酯弹性体在挤出加工时表现出更加优异的流动性，挤出管材、线材表面更为光滑，管径、线径更为稳定，主要在于采用以下方法：

1)采用18～30个碳的混合固态高级烷烃蜡做添加剂。使用18～30个碳的混合固态高级烷烃蜡做添加剂，此成分会聚集到TPU颗粒的表面，形成一层蜡质保护层，蜡层是由高级脂肪烃混合组成，没有极性基团，表现出很好的憎水性，能有效抑制TPU颗粒短时间内大量吸水以及稳定后的吸水率。