[发明专利]一种硅橡胶聚氨酯热塑性弹性体的制备方法

说明书

本发明涉及一种硅橡胶聚氨酯热塑性弹性体及其制备方法，所述硅橡胶聚氨酯热塑性弹性体按重量份数计包括下述组分：多元醇50‑80份，双组份液态有机硅胶10‑30份、二异氰酸酯15‑40份、扩链剂3‑10份和助剂0.1‑2份。该发明是采用一步法反应挤出工艺合成硅橡胶聚氨酯热塑性弹性体产品，所得热塑性弹性体产品兼具有机硅和聚氨酯材料的优异性能，且微观相态结构精细，触感丝滑，力学性能及弹性优异，可广泛应用于医疗器械、智能穿戴设备等领域。

技术领域

本发明涉及一种热塑性弹性体，尤其涉及一种硅橡胶聚氨酯热塑性弹性体的制备方法，属于高分子材料加工领域。

背景技术

硅橡胶是指主链由硅和氧原子交替构成，硅原子上通常连有两个有机基团的橡胶。硅橡胶显著的特征是耐温性优异。在高低温条件下均能保持优异的稳定性，其在200℃以上的高温环境下，硅橡胶仍能保持一定的柔韧性、回弹性和表面硬度，且力学性能无明显变化。硅橡胶的耐候和耐老化性能也非常突出，但是硅橡胶的力学强度较差，只具有中等的耐油、耐溶剂性能。另外，有机硅材料通常采用室温或高温交联的方法一次成型，不能重复加工。热塑性聚氨酯弹性体是一种集橡胶的高弹性和塑料的成型加工性于一体的材料，综合性能优异，具有优良的延伸回复性、耐寒、耐油、耐弯折，大量应用于管材、线缆、护套等注塑挤出加工领域。

由于硅橡胶具有突出的耐高低温性能和耐候老化性能，但在机械强度、耐油、重复加工等方面存在不足，而热塑性聚氨酯弹性体虽具有优异的力学性能和耐油性，但其耐热性、亲肤性、触感等方面存在不足。因此本发明提供一种硅橡胶聚氨酯热塑性弹性体的制备方法，使成品兼具有机硅材料和聚氨酯弹性体材料的优异性能。

目前，热塑性有机硅聚氨酯弹性体一般采用动态硫化的方法，动态硫化是指在橡胶相和不能硫化的热塑性聚合物熔融密炼过程中，将橡胶进行就地硫化，得到粒状的硫化橡胶相分散于热塑性聚合物基体中，所形成的共混材料既结合了橡胶的弹性，又结合了塑料的可重复加工性。但是，动态硫化工艺不能解决非极性硅橡胶和极性聚氨酯材料相容性差的问题，并且由于硅橡胶与热塑性聚氨酯弹性体材料的粘度相差巨大，在动态硫化过程中会出现橡胶不易剪切、破碎形成均匀微小的分散相颗粒，最终导致硅橡胶聚氨酯热塑性硫化胶的微观形态不够精细，力学性能和弹性也较差，拉伸强度一般低于10Mpa。此外动态硫化工艺为使硅橡胶充分硫化，一般需要在密炼机或挤出机中混炼时间长，一般不低于6min，不仅对工艺稳定性控制要求较高，而且长时间热剪切处理对热塑性聚氨酯弹性体基材的性能造成不良影响，同时动态硫化工艺中需要使用铂金等贵金属催化剂引发交联，成本较高且易出现铂黑杂质。综上，当下的动态硫化工艺制备的热塑性硅橡胶聚氨酯弹性体工艺控制较为复杂，制备的产品在一定程度上只是将有机硅材料成为热塑性材料的组成之一，表现出较差的均匀性以致在高硅烷含量下存在基本上只有硅氧烷和基本上只有热塑性树脂的区域，组合物是脆弱的，在使用上并不能完全发挥有机硅材料的优异性能，且拉伸强度、断裂延伸率、撕裂强度等性能仍处于较低水平。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种硅橡胶聚氨酯热塑性弹性体的制备方法，本发明方法是采用一步法反应挤出工艺合成硅橡胶聚氨酯热塑性弹性体产品，所得热塑性弹性体产品兼具有机硅和聚氨酯材料的优异性能，且微观相态结构精细，触感丝滑，力学性能及弹性优异，可广泛应用于医疗器械、智能穿戴设备等领域。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种硅橡胶聚氨酯热塑性弹性体，按重量份数计，其组成包括以下组分：多元醇50-80份、双组份液态有机硅橡胶10-30份、二异氰酸酯15-40份、扩链剂3-10份和助剂0.1-2份。

在上述方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，一种硅橡胶聚氨酯热塑性弹性体，所述多元醇分子量为600-4000g/mol。

进一步，一种硅橡胶聚氨酯热塑性弹性体，所述多元醇为聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇和聚己内酯多元醇中的一种或任意几种的混合物。