[发明专利]一种具有热自修复的TPU材料及其制备方法

权利要求书

1.一种具有热自修复的TPU材料，其特征在于，所述具有热自修复的TPU材料的原料包括如下质量份数的成分：

2.如权利要求1所述的具有热自修复的TPU材料，其特征在于，所述具有热自修复的TPU材料的原料包括如下质量份数的成分：

3.如权利要求1或2所述的具有热自修复的TPU材料，其特征在于，所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯和1,6-己二异氰酸酯的混合物；

优选地，所述二异氰酸酯中甲苯二异氰酸酯与所述1,6-己二异氰酸酯的质量比为1:(4-6)；

优选地，所述多元醇为聚酯多元醇和/或聚醚多元醇；

优选地，所述多元醇中聚酯多元醇与所述聚醚多元醇的质量比为(5-7):1。

4.如权利要求1-3任一项所述的具有热自修复的TPU材料，其特征在于，所述碳纳米管的直径为50～200nm，长径比为100～500；

优选地，所述碳纳米管的直径为100～150nm，长径比为300～500。

5.如权利要求1-4任一项所述的具有热自修复的TPU材料，其特征在于，所述具有热自修复的TPU材料的原料还包括纳米金属氧化物；

优选地，所述纳米金属氧化物包括纳米三氧化二铁和或纳米二氧化钼，优选纳米三氧化二铁；

优选地，所述纳米金属氧化物的质量份数为0.002-0.2份；

优选地，所述纳米金属氧化物为纳米粒子；

优选地，所述纳米三氧化二铁和或纳米二氧化钼负载于所述碳纳米管上。

6.如权利要求1-5任一项所述的具有热自修复的TPU材料，其特征在于，所述扩链剂为乙二醇、乙二胺、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇或1,5-戊二醇中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述催化剂为辛酸亚锡、二辛酸二丁基锡或二月桂酸二丁锡中的任意一种或至少两种的组合。

7.如权利要求1-6任一项所述的具有热自修复的TPU材料，其特征在于，所述苯乙烯-丙烯腈共聚物的数均分子量为5000-8000。

8.权利要求1-7任一项所述的具有热自修复的TPU材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将二异氰酸酯加入到A储料罐中，多元醇加入到B储料罐中，扩链剂和催化剂加入到C储料罐中，在搅拌条件下，真空脱水，抽注到双螺杆挤出机中；

(2)在双螺杆挤出机加料口加入2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸、苯乙烯-丙烯腈共聚物，石墨烯、碳纳米管，在110℃-190℃下，双螺杆挤出机中反应，造粒得到TPU颗粒；

(3)将步骤(2)所得TPU颗粒通过单螺杆挤出机流延，得到具有热自修复的TPU材料。

9.权利要求8所述的具有热自修复的TPU材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述真空脱水时的温度为60-80℃；

优选地，步骤(1)所述搅拌的速率为400-800r/min；

优选地，步骤(1)所述真空脱水时的压力为-0.3～-0.1kPa；

优选地，步骤(2)所述双螺杆挤出机的喂料段温度为110-120℃，混合段温度为130-150℃，挤出段温度为170-180℃，机头温度为150-160℃；

优选地，步骤(2)在所述双螺杆挤出机加料口还加入纳米金属氧化物。

10.权利要求1-7任一项所述的具有热自修复的TPU材料的制备方法，其特征在于，所述的具有热自修复的TPU材料的制备方法包括如下步骤：

(1)将二异氰酸酯加入到A储料罐中，多元醇加入到B储料罐中，扩链剂和催化剂加入到C储料罐中，在速率为400-800r/min的搅拌条件下，-0.3～-0.1kPa下真空脱水，抽注到双螺杆挤出机中；

(2)在双螺杆挤出机加料口加入2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸、苯乙烯-丙烯腈共聚物，石墨烯、纳米金属氧化物，双螺杆挤出机中反应，所述双螺杆挤出机的喂料段温度为110-120℃，混合段温度为130-150℃，挤出段温度为170-180℃，机头温度为150-160℃，造粒得到TPU颗粒；

(3)将步骤(2)所得TPU颗粒通过单螺杆挤出机流延，得到具有热自修复的TPU材料。