[发明专利]超耐油耐热TPU材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种超耐油耐热TPU材料及其制备方法，属于热塑性聚氨酯弹性体技术领域。本发明所述的超耐油耐热TPU材料，包括以下质量百分含量的原料：支链化聚酯多元醇48～68％、二异氰酸酯/改性二异氰酸酯24～36％、扩链剂7.5～15.5％、润滑剂0.1～0.5％；其中，催化剂的用量为支链化聚酯多元醇、二异氰酸酯、改性二异氰酸酯、扩链剂、润滑剂总质量的0.05～0.1％。本发明所述的超耐油耐热TPU材料，具有良好的耐油性能，并且兼具良好的耐热性能以及力学性能；本发明同时提供了简单易行的制备方法。

技术领域

本发明涉及一种超耐油耐热TPU材料及其制备方法，属于热塑性聚氨酯弹性体技术领域。

背景技术

热塑性聚氨酯弹性体(TPU)是一种具有高模量、高强度、高伸长率、高弹性和高耐磨等优良物理机械特性的聚氨酯高分子材料。它既具有橡胶的弹性和韧性，又具有塑料的热塑性和力学强度，被广泛应用于密封注塑件、片材、鞋材、汽车、电缆、医疗、薄膜等多个领域。然而TPU的耐热性较差，其短期使用温度不超过120℃，长期使用温度不超过80℃。除此之外，虽然TPU材料具有一定的耐油性，但无法长时间在油环境中使用，大大限制了其在一些特殊领域的广泛应用。

目前已有许多提高TPU材料耐油、耐热性能的方法，常见的方法是与一些耐油、耐热性的聚合物进行共混改性。

专利CN104945892A《一种耐油、耐低温TPU薄膜及其制备方法和用途》，通过将PVF、EVA添加到含氟TPU颗粒中共混改性，得到耐油、耐低温的TPU材料。

专利CN105602236A《新能源汽车充电桩电缆用PVC/TPU耐油阻燃热塑性弹性体》，通过将PVC阻燃母粒和改性TPU混合造粒，制备的复合材料具有良好的耐磨、耐油、阻燃性能，在户外的恶劣环境中长期运行。

专利CN109337350A《一种汽车内饰用耐温TPU薄膜及其制备方法》，通过先将多孔陶瓷颗粒醇化和酸化后，与环氧基硅烷偶联剂及蜜胺树脂反应，形成蜜胺树脂包覆的多孔陶瓷颗粒，然后再与TPU颗粒及环氧树脂熔融共混，得到耐热性较好的TPU薄膜材料。

然而这种方法通过将TPU材料与其他聚合物材料共混改性，影响了材料的透明性，并且体系中材料相容性不好，力学性能差以及后续存在助剂析出的风险，限制了材料的广泛应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术书中的不足，提供一种超耐油耐热TPU材料，其具有良好的耐油性能，并且兼具良好的耐热性能以及力学性能；本发明同时提供了简单易行的制备方法。

本发明所述的超耐油耐热TPU材料，包括以下质量百分含量的原料：

其中，催化剂的用量为支链化聚酯多元醇、二异氰酸酯、改性二异氰酸酯、扩链剂、润滑剂总质量的0.05～0.1％。

所述支链化聚酯多元醇为支链化聚酯型二醇，优选为支链化聚己二酸乙二醇酯二醇、支链化聚己二酸乙二醇-1,2-丙二醇酯二醇、支链化聚己二酸乙二醇-1,4-丁二醇酯二醇、支链化聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇或支链化聚己二酸-1,6-己二醇酯二醇中的一种或多种，支链化聚酯多元醇的官能度f＝2.001-2.01，数均分子量为1000～3500。

所述二异氰酸酯为芳族二异氰酸酯，包括4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、亚苯基-1,4-二异氰酸酯(PPDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、1,5-萘二异氰酸酯(NDI)或苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)中的一种或多种。优选为4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)。

所述改性二异氰酸酯为二苯醚四甲酸二酐(ODPA)改性的芳族二异氰酸酯，添加量为二异氰酸酯总质量的5～15％，其分子结构式为：