[发明专利]一种高硬度热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法

权利要求书

1.一种高硬度热塑性聚氨酯弹性体，具有以下质量份组成：

A组份：大分子二元醇：16.03～26.56份

       小分子二元醇：16.03～26.56份

       二异氰酸酯：46.88～67.94份

B组份：扩链剂：8.34～19.02份

       抗氧剂：0.7～1份

其中大分子二元醇与小分子二元醇的份数相同，且A组份与B组份之和为100份，OH基团与NCO基团的摩尔比即扩链系数为0.98；

所述大分子二元醇为聚酯二元醇、PPG聚醚二元醇或聚四氢呋喃二元醇及其组合，相对分子质量为700～6000；

所述小分子二元醇为聚醚二元醇或聚酯二元醇或其组合，分子量为200～600。

2.根据权利要求1所述的高硬度热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于所述聚酯二元醇为聚己二酸乙二醇酯，所述PPG聚醚二元醇为聚环氧丙烷醚。

3.根据权利要求1所述的高硬度热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于所述大分子二元醇为聚醚二元醇及其组合，分子量为800～1500；所述小分子二元醇为聚醚二元醇，分子量为300～500。

4.根据权利要求3所述的高硬度热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于所述二异氰酸酯是指甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、1，5-萘二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、3，3’-二甲基-4，4’-联苯二异氰酸酯、三苯基甲烷三异氰酸酯或对苯二异氰酸酯(PPDI)；所述扩链剂是指乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇、己二醇、一缩二乙二醇、对苯二甲酸二乙二酯二醇、氢醌(β-羟乙基)醚或间苯二酚双(β-羟乙基)醚；所述抗氧剂为抗氧剂264、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂Tinuvin 770、抗氧剂TPP、抗氧剂TNP或双(β-3，5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酸)己二醇酯。

5.根据权利要求1～4之一所述的高硬度热塑性聚氨酯弹性体，具有如下性能：

硬度/邵D：50～80

拉伸强度/MPa：40～51

伸长率/％：180～410

撕裂强度/N/mm：155～220

磨耗量/mm³：44～53

熔融温度下熔体表面光滑，下压过程中熔体不拉丝。

6.一种制备权利要求1～5之一所述的高硬度热塑性聚氨酯弹性体的方法，包括以下步骤：

(一)分步法制备预聚体

将计量的大分子二元醇脱水后加入一部分二异氰酸酯(为A组分质量的16.73％～24.24％)，在温度为75～80℃下反应1h，然后加入预先脱过水的小分子二元醇，在温度为75～80℃下反应1h，最后将剩余的二异氰酸酯全部加入，在70～75℃下搅拌45～60min，得到预聚体；

(二)间歇法或连续法制备TPU

(1)间歇法：将合成出的预聚体加入浇注机的A罐中，将扩链剂、抗氧剂混合均匀后加入B罐中，通过浇注机机头充分混合后浇入托盘中，在135～140℃下反应25～30min后脱模，再将脱模后的半成品放入95～105℃烘箱中后熟化16～20h，破碎后即得TPU成品；

(2)连续法：将合成出的预聚体加入浇注机的A罐中，将扩链剂、抗氧剂混合均匀后加入B罐中，通过浇注机机头充分混合后浇入反应型双螺杆挤出机中进行反应，冷却造粒干燥后即得TPU粒料。