[发明专利]耐磨型热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法

说明书

本发明属于高分子材料技术领域，特别涉及一种耐磨型热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法，由以下重量份的原料组成，热塑性聚氨酯弹性体：70‑75份；失水山梨醇脂肪酸酯：16‑20份；2,2,4‑三甲基‑1,3‑戊二醇双异丁酸酯：7‑10份；碳纳米纤维：4‑6份；抗氧化剂：1‑2份；紫外线吸收剂：0.5‑1份；本发明采用碳纳米纤维协同失水山梨醇脂肪酸酯、2,2,4‑三甲基‑1,3‑戊二醇双异丁酸酯对聚氨酯弹性体进行改性，大大提升了聚氨酯弹性体的耐磨性能，同时其拉伸强度也得到提升；本发明的耐磨型热塑性聚氨酯弹性体在高温条件下仍具备较低的磨耗量。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，特别涉及一种耐磨型热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法。

背景技术

热塑性聚氨酯弹性体又称热塑性聚氨酯橡胶，简称TPU，是一种(AB)_n型嵌段线性聚合物，A为高分子量(1000-6000)的聚酯或聚醚，B为含2-12直链碳原子的二醇，AB链段间化学结构是二异氰酸酯；热塑性聚氨酯橡胶靠分子间氢键交联或大分子链间轻度交联，随着温度的升高或降低，这两种交联结构具有可逆性；在熔融状态或溶液状态分子间力减弱，而冷却或溶剂挥发之后又有强的分子间力连接在一起，恢复原有固体的性能；典型的TPU如氨纶等。

中国专利CN201310678454.X公开了一种热塑性聚氨酯弹性体材料，由如下原料制成：1-2质量份十二烷基三甲基溴化铵，11质量份硬脂酸，84质量份热塑性聚氨酯，2质量份甲基硅油，6质量份钛酸酯偶联剂，31质量份丙烯酸树脂，1质量份苯基硅油，25质量份氯化聚乙烯，32质量份碳酸钙，3质量份粘度在400厘泊的羟基硅油。该热塑性聚氨酯弹性体材料在低温下具有良好的耐磨性能和耐屈挠性能；但在高温条件下，耐磨性能不佳。

发明内容

本发明解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种耐磨型热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法。

为解决上述问题，本发明的技术方案如下：

一种耐磨型热塑性聚氨酯弹性体，由以下重量份的原料组成，

热塑性聚氨酯弹性体：70-75份；

失水山梨醇脂肪酸酯：16-20份；

2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇双异丁酸酯：7-10份；

碳纳米纤维：4-6份；

抗氧化剂：1-2份；

紫外线吸收剂：0.5-1份。

优选地，所述抗氧化剂为三甘醇双-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]或四亚甲基(3，5-二叔丁基-4-羟基苯丙酸)甲酯。

优选地，所述紫外线吸收剂为水杨酸苯酯或2，4-二羟基二苯甲酮。

优选地，所述碳纳米纤维的直径为30-50nm。

一种耐磨型热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，包括以下步骤：

将热塑性聚氨酯弹性体、失水山梨醇脂肪酸酯、碳纳米纤维、抗氧化剂、紫外线吸收剂按比例混合，加入密炼机，加热至120-135℃，熔融共混30-40分钟后，加入所述2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇双异丁酸酯，混合均匀，加热至175-185℃，熔融共混20-30分钟后，制成耐磨型热塑性聚氨酯弹性体。

优选地，所述密炼机的转速为40rpm。

相对于现有技术，本发明的优点如下，

本发明采用碳纳米纤维协同失水山梨醇脂肪酸酯、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇双异丁酸酯对聚氨酯弹性体进行改性，大大提升了聚氨酯弹性体的耐磨性能，同时其拉伸强度也得到提升；本发明的耐磨型热塑性聚氨酯弹性体在高温条件下仍具备较低的磨耗量。