[发明专利]一种超韧热塑性聚氨酯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超韧热塑性聚氨酯复合材料及其制备方法，其原料组成按重量份数计为：热塑性聚氨酯100份、增塑剂（PLAP‑Me）5‑25份、耐磨剂1‑4份；所述增塑剂PLAP‑Me由对甲基苯磺酰异氰酸酯与500分子量聚丙交酯多元醇合成；所述耐磨剂由MDI与气相二氧化硅表面的硅羟基发生亲核反应，制备了缝合气相二氧化硅，再用5‑氨基四氮唑进行封端处理，与未反应完全的异氰酸酯基反应制备的，用量低且与TPU基体相容性良好。本发明采用PLAP‑Me作为增塑剂，改性气相二氧化硅作为耐磨剂，可有效提高热塑新聚氨酯的加工性能，能够显著降低体系的硬度与粘度，制得具有优异柔韧性和延展性性能的热塑性聚氨酯。

技术领域

本发明属于热塑性聚氨酯复合材料领域，具体涉及一种超韧热塑性聚氨酯复合材料及其制备方法。

背景技术

热塑性聚氨酯弹性体（TPU）是一种（AB）n型多嵌段线型的聚合物材料。TPU因其特殊的链段结构，使其具有高模量、高强度、高伸长和高弹性，优异的耐磨、耐油、耐低温、耐老化等性能。某些领域对TPU要求更高的延展性、耐磨性能，提高加工速率等，因此制备高性能的热塑性聚氨酯复合材料是非常有意义的。

增塑剂的使用可以改善高分子材料的性能，降低生产成本，提高生产效益，是一类重要的化工产品添加剂，作为助剂普遍应用于塑料制品、混凝土、泥灰、水泥、石膏、化妆品及清洗剂等材料中，增塑剂可以有效的降低TPU的硬度值，增加TPU的可塑性，使其柔韧性增强，容易加工。本发明制备的增塑剂PLAP-Me为对甲基苯磺酰异氰酸酯与500分子量聚丙交酯多元醇合成的产物，绿色、新型、高效。

气相二氧化硅在体系中分散后，可以形成纳米粒子三维网状结构，使得它具有优异的补强、增稠等性能。气相二氧化硅加入聚合物中，可以有效的提高聚合物的强度、延伸率、耐磨性等。气相二氧化硅在高温水解缩合过程中，表面还残留有部分硅羟基，由于表面硅羟基的存在，使得气相二氧化硅的表面活性较高，为气相二氧化硅的表面修饰提供可能，选择恰当的改性剂与气相二氧化硅表面的硅羟基进行反应，把一些功能性基团接枝到气相二氧化硅表面，从而使得气相二氧化硅的功能更加多样化。本发明采用MDI与气相二氧化硅表面的硅羟基反应，再用5-氨基四氮唑进行封端，形成与TPU相容性良好，用量低、高效的耐磨剂，并且在提高耐磨性能的同时对TPU的延伸率等性能也有一定程度的提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超韧热塑性聚氨酯复合材料的制备方法，本发明配方科学合理，工艺流程简单实用，通过合成一种新型的增塑剂和耐磨剂，使生产出的热塑性聚氨酯复合材料具有优异的柔韧性、延展性和低温加工性能，能够有效的降低热塑性聚氨酯的硬度与粘度，可以产生巨大的社会经济效益。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种超韧热塑性聚氨酯复合材料，其原料组成按重量份数计为：热塑性聚氨酯100份、增塑剂（PLAP-Me）5-25份、耐磨剂1-4份；所述增塑剂PLAP-Me为对甲基苯磺酰异氰酸酯与500分子量聚丙交酯多元醇合成的产物，绿色高效；所述耐磨剂由MDI先对气相二氧化硅表面改性处理，再加入过量的5-氨基四氮唑进行封端制备的，与TPU基体相容性良好，用量小且分散均匀。本发明采用PLAP-Me作为增塑剂，改性气相二氧化硅作为耐磨剂，两者协同相互促进，可有效提高热塑新聚氨酯的加工性能，硬度与粘度能够有效的降低，制得具有优异柔韧性和延展性性能的热塑性聚氨酯。

所述超韧热塑性聚氨酯复合材料的制备方法，具体步骤如下：

1）增塑剂PLAP-Me具体的制备：