[发明专利]一种超阻隔热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法

权利要求书

1.一种超阻隔热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述超阻隔热塑性聚氨酯弹性体以热塑性聚氨酯弹性体和改性的纳米二氧化硅为原料制备得到，所述改性的纳米二氧化硅为被表面活性剂和硅烷偶联剂改性的纳米二氧化硅；

所述表面活性剂为聚乙二醇、聚乙烯醇或聚丙烯酸中的任意一种或至少两种的组合；

所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷或3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的任意一种或至少两种的组合；

所述改性的纳米二氧化硅在所述热塑性聚氨酯弹性体中的质量百分含量为6-10%；

所述改性的纳米二氧化硅的制备原料以重量份数计为硅酸钠10-50份、盐析剂1-3份和改性剂1-6份，所述改性剂为表面活性剂1-3份和硅烷偶联剂1-3份；

所述改性的纳米二氧化硅采用如下方法进行制备，所述方法为：

将硅酸钠溶液、盐析剂溶液、改性剂溶液混合后，以3000-8000 r/min的速率搅拌反应，并用盐酸溶液控制反应体系的pH为8-10；反应产物进行沉降陈化，离心，干燥，粉碎过筛，得到所述改性的纳米二氧化硅；

所述硅酸钠溶液的溶剂为浓度为10-20%乙醇水溶液；

所述硅酸钠溶液的质量分数为13-14%。

2.如权利要求1所述的超阻隔热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述表面活性剂为聚乙二醇。

3.如权利要求1所述的超阻隔热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述硅烷偶联剂为3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。

4.如权利要求1所述的超阻隔热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述热塑性聚氨酯弹性体的制备原料包括二异氰酸酯、己内酯、乙交酯、引发剂、催化剂和扩链剂。

5.如权利要求4所述的超阻隔热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述热塑性聚氨酯的制备原料以重量份数计包括二异氰酸酯15-75份、己内酯10-50份、乙交酯1份、引发剂1-5份、催化剂1-15份和扩链剂10-50份。

6.如权利要求4所述的超阻隔热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述二异氰酸酯包括L-赖氨酸乙酯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4-二异氰酸酯或异氟尔酮二异氰酸酯中的任意一种或至少两种的组合。

7.如权利要求6所述的超阻隔热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述二异氰酸酯为L-赖氨酸乙酯二异氰酸酯。

8.如权利要求4所述的超阻隔热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述催化剂包括辛酸亚锡、二辛酸二丁锡或二月桂酸二丁基锡中的任意一种或至少两种的组合。

9.如权利要求4所述的超阻隔热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述扩链剂包括乙二醇、乙二胺、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、己二醇、二乙二醇或1,5-戊二醇中的任意一种或至少两种的组合。

10.如权利要求1-9中任一项所述的超阻隔热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：分别制备热塑性聚氨酯弹性体和被表面活性剂和硅烷偶联剂改性的纳米二氧化硅，将其混合后进行混炼，挤出，得到所述超阻隔热塑性聚氨酯弹性体。

11.如权利要求10所述的超阻隔热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，所述热塑性聚氨酯弹性体的制备方法包括如下步骤：

（1）将己内酯、乙交酯、引发剂与催化剂混合后在保护性气体保护下进行反应，得到双端羟基预聚物；

（2）将步骤（1）得到的双端羟基预聚物与二异氰酸酯混合后在保护性气体保护下进行一次反应，然后加入扩链剂和催化剂进行二次反应，得到所述超阻隔热塑性聚氨酯弹性体。

12.如权利要求11所述的超阻隔热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述反应的温度为120-130℃，时间为18-30 h。