[发明专利]一种超阻隔热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法

说明书

本发明涉及一种超阻隔热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法，所述超阻隔热塑性聚氨酯弹性体包括热塑性聚氨酯弹性体和改性的纳米二氧化硅，所述改性的纳米二氧化硅为被表面活性剂和/或硅烷偶联剂改性的纳米二氧化硅。本发明创造性地将纳米二氧化硅作为添加剂加入热塑性聚氨酯弹性体中，使其在保证优异机械性能的基础上阻隔性能显著提高。其中表面活性剂可以吸附在二氧化硅的表面，包覆形成空间阻挡层使粒子之间不易发生团聚，控制纳米二氧化硅的粒径，进而更好地维持聚氨酯的机械性和高阻隔性；硅烷偶联剂能使亲水性的纳米二氧化硅变为亲油性，使其更好地分散于聚氨酯材料中，进而更好地维持聚氨酯的机械性和高阻隔性。

技术领域

本发明属于聚氨酯材料技术领域，具体涉及一种热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法，尤其涉及一种超阻隔热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法。

背景技术

阻隔性材料是目前发展最快的功能材料之一，阻隔性材料主要用于食品、药品的包装，如油脂食品要求具有高阻氧性和阻油性；干燥食品要求具有高阻湿性；芳香食品要求具有高保香性；此外内装物在要求包装材料高阻隔性的同时还要求材料兼具高拉伸强度、耐撕裂、耐冲击强度等等。

聚氨酯是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称，具有优异的耐磨、耐油、耐撕裂、耐化学腐蚀等特性，广泛应用于各个领域。由于聚氨酯运动单元的多重性及高聚物的蠕变性，聚合物本质上是可以渗透的，这一点与陶瓷、玻璃和金属不同，但当聚氨酯作为包装材料或容器材料使用时希望其具有良好的阻隔性。

近年来，高阻隔塑料包装材料需求量不断增长，市场前景相当广阔，在保质、延长货架寿命的食品包装材料越来越受到重视的今天，高阻隔材料的研究前景是广阔的，目前常见的高阻隔材料有聚偏二氯乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物、聚酯和聚酰胺等。

CN208263623U公开了一种高阻隔性透明膜及阴阳袋，该高阻隔性透明膜包括外表层和热封层，外表层和热封层之间设置有高阻隔层，高阻隔层包括在厚度方向上层层复合的至少一层聚偏二氯乙烯膜层和至少一层尼龙膜层。该高阻隔性透明膜，以聚偏二氯乙烯(PVDC)膜层和尼龙膜层复合作为高阻隔层，PVDC膜层具有良好的防潮性和综合阻隔性能，尼龙膜层具有透氧性低的特点，两者结合可发挥优异的阻隔性能和防潮性能，从而使透明膜层的阻隔性能与阴阳袋背面非透明膜的阻隔性能相当，提高阴阳袋的整体阻隔性，拓宽阴阳袋的应用范围。

CN109397778A公开了一种具有抗紫外效果的高阻隔多层共挤功能性包装膜，从上至下依次为第一聚酰胺层、第一粘结层、第一聚烯烃层、第二粘结层、第二聚酰胺层、高阻隔层、第三聚酰胺层、第三粘结层、第二聚烯烃层；所述高阻隔层采用原料为EVOH，具有优异的抗紫外效果，还具有高阻隔、高阻湿、抗穿刺等突出的性能，适用于食品包装、电子包装、医药包装等领域，有效保护包装中的内容物。

目前，对于如何使聚氨酯材料具有更好的阻隔性能一直是一个重点难点，其也限制了聚氨酯材料广泛地应用于食品包装、电子包装、医药包装等领域。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法，尤其提供一种超阻隔热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种超阻隔热塑性聚氨酯弹性体，所述超阻隔热塑性聚氨酯弹性体包括热塑性聚氨酯弹性体和改性的纳米二氧化硅，所述改性的纳米二氧化硅为被表面活性剂和/或硅烷偶联剂改性的纳米二氧化硅。