[发明专利]聚氨酯基聚合物组合物

说明书

一种聚合物组合物特别适用于注塑应用，所述聚合物组合物包含至少一种具有80℃以下的维卡软化点(根据ISO 306/A50测定)的热塑性聚氨酯(TPU)和5至95重量％的至少一种可通过自由基聚合得到的聚合物，基于全部的TPU和可通过自由基聚合得到的聚合物计，其中可通过自由基聚合得到的聚合物以梳形聚合物、接枝聚合物或共聚物的形式结合到TPU上。

本发明涉及一种基于热塑性聚氨酯(TPU)的聚合物组合物、特别是用于注塑应用的聚合物组合物，涉及制备所述组合物的方法，涉及可由所述聚合物组合物获得的模制品，及其在汽车制造业、鞋制造业、运动和休闲应用、农业和渔业中的用途。

用于注塑应用的热塑性聚氨酯是已知的。它们可在常规的注塑、挤出和吹塑设备中进行加工，并且其特征在于例如优异的回弹性、透明性、耐磨性和耐化学品性。因此，TPU被用于汽车制造业、鞋制造业、运动与休闲应用、农业和渔业中。

对于一些应用，例如为了使TPU无光泽，为了提高具体应用的表面性质，或为了使材料变硬，需要将TPU与其他聚合物例如聚苯乙烯混合。然而，TPU与聚苯乙烯和通过自由基途径聚合的其他聚合物仅具有有限的溶混性。如果TPU混合过程使用大于15重量％，则在注塑过程中发生分层，导致性能严重受损。分层在扫描电子显微镜中是可见的。图1示出由60重量％的聚苯乙烯和40重量％的TPU(1170A)组成的复合材料的SEM。聚苯乙烯在图像中呈深色(与RuO₄形成对比)。

因此，期望找到可以产生具有更高的聚苯乙烯含量的TPU组合物的方法。

WO 2010/010010记载了基于热塑性聚氨酯和苯乙烯聚合物的热塑性聚合物共混物、由其制备的泡沫体以及相关的制备方法。

JP-A 1980-080440记载了一种制备聚合物组合物的方法，其中20至80重量％的TPU弹性体颗粒和80至20重量％的苯乙烯单体或甲基丙烯酸酯悬浮于水性介质中并进行聚合。

JP-A 2007-231068公开了包含100重量份的TPU和20至300重量份的苯乙烯聚合物的可膨胀的苯乙烯改性的TPU颗粒，其中分散于TPU中的苯乙烯聚合物颗粒的大小为0.5μm或更小。

虽然使用已知材料已经获得了良好的结果，但是例如在这类材料的回弹性和透明性方面还有很大的改进空间。

因此，本发明的目的在于开发基于TPU的材料，其特别是在高聚苯乙烯含量时保持可与TPU相比的回弹性和透明性。

已发现，如果所使用的TPU具有80℃以下的维卡(Vicat)软化点(根据ISO 306/A50)，并且可通过自由基聚合得到的聚合物以梳形聚合物、接枝聚合物或共聚物的形式结合到TPU上，则可制备具有所需有利特性的由TPU和可通过自由基聚合得到的聚合物组成的聚合物。

因此，本发明提供一种聚合物组合物、特别是用于注塑应用的聚合物组合物，其包含至少一种具有80℃以下的维卡软化点(根据ISO306/A50)的热塑性聚氨酯(TPU)和5至95重量％的至少一种可通过自由基聚合得到的聚合物，基于全部的TPU和可通过自由基聚合得到的聚合物计，其中可通过自由基聚合得到的聚合物以梳形聚合物、接枝聚合物或共聚物的形式结合到TPU上。

本发明还提供一种可通过本发明的聚合物组合物的注塑而得到的模制品，以及所述模制品作为电缆绝缘体以及作为用于制备拖缆(drag cable)、气动软管、螺旋软管、齿形带、输送软管和液压软管(外部覆盖物)的材料的用途。

本发明还提供一种用于制备本发明的聚合物组合物的方法，包括以下步骤：

a)在自由基聚合性单体基本上不发生聚合的温度下，将一种或多种具有80℃以下的维卡软化点的TPU、5至95重量％的一种或多种可通过自由基途径聚合的单体和任选的共聚单体(基于全部的TPU和所述单体计)、聚合引发剂、分散剂和任选的其他添加物质和/或聚合助剂分散于水性介质中；