[发明专利]一种高雾度高耐磨热塑性聚氨酯弹性体的制备方法

说明书

本发明涉及一种高雾度高耐磨热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，包括如下步骤：1)将聚酯多元醇、小分子二醇、扩链剂、催化剂、抗氧剂、光稳定剂、环状聚二甲基硅氧烷按照一定质量比例充分搅拌熔融备用；2)将步骤1的产物与二异氰酸酯由高精度流量计计量后，再通过齿轮泵和高转速混合头快速混合后灌注到双螺杆挤出机中，经挤出机充分熔融反应后经水下切粒机制得高雾度高耐磨热塑性聚氨酯弹性体。本发明产品可用于导线轮骨架、导线轮子、机械零件、轴封、足球鞋底、运动鞋支撑架或汽车零件等场合，具有良好的综合性能和加工性能，属环保型产品，用于替代通用塑料和部分工程塑料。

技术领域

本发明涉及热塑性聚氨酯弹性体领域，具体涉及一种高雾度高耐磨热塑性聚氨酯弹性体的制备方法。

背景技术

热塑性聚氨酯弹性体(又称为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。

TPU是一种(AB)n型嵌段线性或有少量支化、交联的高分子材料。TPU的硬度范围相当宽，从邵A60～邵D80并且在整个硬度范围内具有高弹性；TPU在很宽的温度范围内(-40～120)具有良好的柔性；TPU还有良好的耐候性，极优的耐高能射线性能，并且它的耐磨性、抗撕裂性、绕曲强度都是优良的；拉伸强度高，伸长率大，长期压缩永久变形率低等都是TPU的显著优点，但是当TPU的硬度高到一定值后(邵D50～80)，其加工性能就将变差，这也大大限制了高硬度TPU的应用，所以开发出加工性能优异的高硬度TPU成为研究中的热点。高硬度TPU由于硬段含量高，硬段聚集度较高，从而导致TPU易脆，并且加工温度范围一般较窄，致使制品出现缺陷，表面容易凹陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有良好的综合性能和加工性能的高雾度高耐磨热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，用以解决现有技术中的TPU加工难度大的问题。

本发明提供了一种高雾度高耐磨热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，包括如下步骤：

1)将装有聚酯多元醇的反应釜油温以5～50℃/min的速度升温到100～150℃，所述聚酯多元醇料温控制在95～140℃，将小分子二醇、小分子扩链剂、催化剂、抗氧化剂、光稳定剂、环状聚二甲基硅氧烷按照一定比例投入反应釜中，反应釜电机以10～40RPM/min的速度充分搅拌熔融，搅拌过程中抽真空，使真空度达到-0.085～-0.1MPa，均匀搅拌2～5h，当水分含量低于700ppm时，通入氮气解除真空，得到A组份；

2)将1，5-萘二异氰酸酯(NDI)加热至80～140℃熔融，得到B组份；

3)将双螺杆挤出机的反应段螺纹块螺距降低10％～20％，混合段螺纹块螺距增加30％～50％；

4)将A组分与加热到50～190℃的B组份按质量比48:52～67:33由高精度齿轮泵和高转速混合头快速混合后灌注到双螺杆挤出机中混合，制得热塑性聚氨酯弹性体；

5)将聚硅氧烷通过高精度失重秤按比例与步骤4制得的热塑性聚氨酯弹性体在双螺杆挤出机中充分混合，通过水下切粒机制得高雾度高耐磨热塑性聚氨酯弹性体；

其中，各原料重量百分比为：

进一步的，所述聚酯多元醇为聚酯二元醇和/或聚己内酯，所述的聚酯二元醇为聚己二酸乙二醇酯，所述聚醚二元醇为聚环氧丙烷醚，所述聚酯多元醇的数均分子量为2000～5000。

进一步的，所述小分子二醇为聚醚二元醇和/或聚酯二元醇，小分子二醇的数均分子量为100～1000。

进一步的，所述催化剂为有机锡类催化剂，取自辛酸亚锡、二醋酸二丁基锡以及二月桂酸二丁基锡中的一种或两种混合物。