[发明专利]一种聚氨酯弹性体及其制备方法

说明书

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种聚氨酯弹性体及其制备方法，按重量份计，制备原料至少包括：抗氧剂0.1‑0.5份、抗水解剂0.1‑2份、聚氨酯弹性体40‑80份、空心填充物5‑40份、硅烷化合物0.2‑3份、发泡母粒2‑6份、润滑剂1‑4份，本发明得到的产品同时具有高强度和轻量化的优异性能。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种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(TPU)具有独特的软硬段嵌段共聚物的结构，这种结构使得TPU具有强度高、弹性大、耐磨性好、耐油、低温柔软、高伸长率，耐腐蚀性好等优异性能。TPU同时兼具橡胶的高弹性和塑料的易加工性，已被广泛应用于鞋材、板材、管材、薄膜、线缆、汽车部件、医疗及运动休闲等领域。

现有技术常因聚醚型TPU具有良好的韧性、回弹性、耐低温性和耐水解性等，其在电缆护套、汽车部件及消防救生等领域得到了广泛的关注。但是聚醚型TPU的力学强度较差，无法满足社会对弹体制品的长期使用，制约了TPU在电缆护套、汽车部件及输油软管等领域的应用。

因此，研发一种具有优异力学性能的聚氨酯弹性体及其制备方法成为了本领域技术人员研发的重点。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种聚氨酯弹性体，按重量份计，制备原料至少包括：抗氧剂0.1-0.5份、抗水解剂0.1-2份、聚氨酯弹性体40-80份、空心填充物5-40份、硅烷化合物0.2-3份、发泡母粒0-10份、润滑剂1-4份。

作为本发明一种优选的技术方案，所述抗氧剂选自受阻酚类抗氧剂、受阻胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或多种。

作为本发明一种优选的技术方案，所述抗水解剂选自双(2,6-二异丙基苯)碳二亚胺、碳化二亚胺、聚碳化二亚胺中的一种或多种。

作为本发明一种优选的技术方案，所述聚氨酯弹性体为聚酯型聚氨酯弹性体。

作为本发明一种优选的技术方案，所述聚酯型聚氨酯弹性体的邵氏A硬度为80-90。

作为本发明一种优选的技术方案，所述空心填充物为空心玻璃微珠。

作为本发明一种优选的技术方案，所述硅烷化合物选自乙烯基三氯硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧乙氧基)硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、苯胺甲基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、γ-脲丙基三乙氧基硅烷、2-乙烯基-3-苯基-丙烷三乙氧基硅、乙烯基三苯基硅烷、苯基三(二甲氨基)硅烷。

作为本发明一种优选的技术方案，所述硅烷化合物为乙烯基三(2-甲氧乙氧基)硅烷和苯基三(二甲氨基)硅烷的组合，其中乙烯基三(2-甲氧乙氧基)硅烷和苯基三(二甲氨基)硅烷的质量比为1：(0.3-3.6)。

作为本发明一种优选的技术方案，所述润滑剂选自芥酸酰胺、硬脂酸、硬脂酸镁、硅酮、石蜡、PE蜡中的一种或多种。

本发明的第二个方面提供了聚氨酯弹性体的制备方法，所述制备方法至少包括以下步骤：

(1)将聚氨酯弹性体、抗氧剂、抗水解剂、40-60％的空心填充物、硅烷化合物、润滑剂混合，在温度为160-190℃下密炼15-30min，得到混合物1；

(2)将混合物1投入双螺杆机中进行混炼，其中在140-200℃下分批次加入15-30％的空心填充物和余量的空心填充物，得到混合物2；

(3)将混合物2投入单螺杆造粒中进行造粒，得到混合物3；

(4)将混合物3与发泡母粒混合均匀，即得。