[发明专利]一种高透明热塑性聚氨酯弹性体的制备方法

说明书

本发明涉及一种高透明热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，具体步骤如下，1)将PTMEG、PCDL、抗氧化剂、光稳定剂、耐水解剂加入装有温度计和搅拌器的三口烧瓶中，脱水后冷却至60℃以下，加入预先混入钛酸酯和/或有机锡催化剂的IPDI，在80～100℃预聚4～6h；2)加入非环状扩链剂和环状扩链剂的混合扩链剂，均匀反应至完全透明，经真空脱泡得到预聚体，将预聚体倒入模具中并在60～120℃逐阶固化8～12h，制得高透明热塑性聚氨酯弹性体。本发明采用IPDI做树脂的异氰酸酯组分得到的产品相容性好、透明度高，通过加入PCDL进一步提高了产品的透光率，而且工艺简便，操作方便。

技术领域

本发明涉及高分子材料制备领域，具体涉及一种高透明热塑性聚氨酯弹性体的制备方法。

背景技术

聚氨酯作为一类合成高分子材料，可以通过调节器化学组成来获得各种优异的性能，被广泛应用于汽车工业、医用设备、航空航天等领域。但是普通的聚氨酯弹性体耐热性差，耐候性和光学透明性不理想，其应用范围受到一定的限制，尤其在一些涉及到光学、防护等特殊性能科技领域的应用。因此，高性能透明聚氨酯材料的研发越来越受到人们的重视，也成为近年来研究的热点。

透明热塑性聚氨酯弹性体具有优异的光学性能，同时又具有聚氨酯弹性体较高的机械强度和很宽的硬度范围，具有出色的耐介质、耐环境性能，相容性好，对多种基材粘结性强，在机械、建筑、汽车制造、医药以及航空航天等领域得到了广泛的应用，适用于光学和弹道发射，可制作眼镜片、防弹玻璃、商标铭牌和工艺品等。但常用的聚氨酯弹性体都是用芳香族二异氰酸酯如TDI、MDI合成的，用这些材料合成的聚氨酯弹性体含有芳香族二脲的桥键，在紫外光照射下，很容易生成发色的醌式结构，会氧化变黄，使制品透明性降低，而脂肪族二异氰酸酯如六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)等，由于不含苯环，在紫外光照射下，不会发生氧化变黄，可用于制作透明耐黄变的聚氨酯产品。HDI和IPDI是75％顺式和25％反式异构体的混合物，HDI比IPDI对称性好，用其合成的弹性体有微弱结晶，透明性不如IPDI好。目前国内虽有一些学者把IPDI用于聚氨酯弹性体的制备，但都是热固化的，这种产品需要在100℃左右固化，工艺复杂，操作不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高透明热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，用以解决现有技术中的IPDI用于制备高透明热塑性聚氨酯弹性体工艺复杂操作不便的问题。

本发明提供了一种高透明热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，具体步骤如下，

将聚四亚甲基醚二醇(PTMEG)、聚碳酸酯二醇(PCDL)、抗氧化剂、光稳定剂、耐水解剂加入装有温度计和搅拌器的三口烧瓶中，在100～110℃、低于133Pa的环境下脱水2～4h后冷却至60℃以下，加入预先混入钛酸酯和/或有机锡催化剂的IPDI，在80～100℃预聚4～6h；

以下组分相对于PTMEG的质量百分比为：

所述IPDI和PTMEG的质量比为1：1.5-3.5；

2)加入非环状扩链剂和环状扩链剂的混合扩链剂，均匀反应至完全透明，经真空脱泡得到预聚体，将预聚体倒入模具中并在60～120℃逐阶固化8～12h，制得高透明热塑性聚氨酯弹性体；

所述混合扩链剂与步骤1)所得产物质量比为0.06-0.15：1，非环状扩链剂和环状扩链剂质量比为1.5-9：1。

进一步的，所述抗氧化剂选自下述物质中的一种或几种：2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、四[β-(3，5–二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和3，5-二叔丁基-4-羟基苯丙酸十八酯。

进一步的，所述光稳定剂为紫外光吸收剂和阻胺类稳定剂的混合物。