[发明专利]阻尼型热塑性聚氨酯弹性体的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种热塑性聚氨酯（TPU）的制备方法，尤其涉及到阻尼型热塑性聚氨酯弹性体（TPU）的制备方法。

背景技术

热塑性聚酯弹氨性体（又称为TPU，以下简称TPU）新材料被称为“划时代的新型高分子材料”，是当前世界六大具有发展前途的合成材料之一。由于其高强度、易加工、耐磨耐腐蚀等优异性能，已广泛应用于包括交通、运输、服装、机械等各个工业。

随着现代工业、交通运输和宇航工业的发展，机械运转产生的振动现象随处可见，飞机、船舶、机床及各种动力机械都产生振动，发出噪音，给人类带来的危害日益突出，不仅污染环境，还会影响仪表、仪器正常工作，加速结构的疲劳损坏，缩短机器寿命等。

阻尼材料是一种利用吸收振动机械能并将之转化为热能而耗散的新型功能材料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种提高吸收机械振动能力的阻尼型热塑性聚氨酯弹性体的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：阻尼型热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其步骤为：

将聚酯多元醇、有机膨润土、催化剂按一定比例放入反应釜中，其中，聚酯多元醇与有机膨润土的摩尔比为10-30：1，催化剂是聚酯多元醇、有机膨润土的总质量的0.01%-0.5%；以5-50℃/min的速度缓慢升温到120-300℃，边升温边抽真空，使真空度达到0.01-1.0MPa，在此温度下反应0.5-30小时，形成改性的聚酯多元醇；

将含有至少一种芳香族和至少一种脂肪族的二异氰酸酯混合物与至少一种含4-16个碳原子并侧基（链）的二元醇作为扩链剂分别加热后，按照一定比例与上述改性的聚酯多元经浇注机混合后进入双螺杆挤出机，在双螺杆挤出机中边反应边挤出，形成所述的阻尼型热塑性聚氨酯弹性体；其中，二异氰酸酯混合物以NCO的含量计，芳香族与脂肪族的二异氰酸酯摩尔比为1：1-2，二异氰酸酯混合物与改性的聚酯多元醇的质量比为1：1-2，扩链剂的含量占二异氰酸酯混合物与改性的聚酯多元醇的总质量的1%-10%。

聚酯多元醇可由二元羧酸和多羟基醇经缩聚反应而制得，其数均分子量为500-4000。

所述的二元羧酸为脂肪族二元羧酸或芳香族二元羧酸；所述的多羟基醇取自二甘醇、乙二醇、1,4-丁二醇，1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,10-癸二醇和2,2-甲基-1,3-丙二醇中的一种或两种混合物。

所述的脂肪族二元羧酸取自戊二酸、虎珀酸、己二酸、辛二酸和癸二酸中的一种或两种混合物；所述的芳香族二元羧酸取自邻苯二甲酸、间苯二甲酸和对苯二甲酸中的一种或两种的混合物。

所述的催化剂取自钛酸类和有机锡类中的一种或两者的混合物。

所述的催化剂取自钛酸甲酯、钛酸乙酯、钛酸丙酯、钛酸丁酯、二辛酸锡以及二月桂酸二丁基锡中的一种或两种混合物。

所述的混合二异氰酸酯取自甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、对苯基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯中两种以上的混合物。

所述的扩链剂取自2-甲基丁二醇、4-乙基庚二醇和3－甲基己二醇中的一种或两种的混合物。

本发明的有益效果是：采用本发明所述的制备方法制得的阻尼型热塑性聚氨酯弹性体，用此热塑性聚氨酯弹性体制造的零部件可以将振动产生的机械能转化为热能而耗散，从而大大提高了吸收机械振动的能力，降低噪音。

具体实施方式

下面详细描述本发明的具体实施方案。

实例1

在2升反应釜中加入由己二酸与1,6-己二醇缩聚而成的多元醇500g，加入正钛酸正丁酯2g，有机膨润土50g，以5℃/min的速度缓缓升温，边升温边抽真空至真空度0.04MPa，同时温度升至230℃，在此温度下反应1小时。

      将上述反应产物280g与由4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯摩尔比2:1共173g组成的混合物以及2-甲基丁二醇50g分别加热至50℃经浇注机混合后进入双螺杆挤出机，在双螺杆挤出机中边反应边挤出。在本实施例中，螺杆各区设置温度如下：80℃、120℃、180℃、200℃、180℃、150℃，整个反应挤出时间为55秒。

           实例2

在2升反应釜中加入由辛二酸与1,4-丁二醇缩聚而成的多元醇500g，加入正钛酸正丁酯1.9g，有机膨润土25g，以5℃/min的速度缓缓升温，边升温边抽真空至真空度0.04MPa，同时温度升至220℃，在此温度下反应1.5小时。