[发明专利]软段交联的热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法

说明书

本发明属于热塑性聚氨酯弹性体技术领域，具体涉及一种软段交联的热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法。所述的软段交联的热塑性聚氨酯弹性体，由如下重量百分数的原料制成：二元醇50～70％，二异氰酸酯22～38％，扩链剂6～10％，三元醇0.1～0.8％，增容剂0.1～0.5％，抗氧化剂0.1～0.5％，光稳定剂0.1～1％，润滑剂0.5～1％，催化剂0.002～0.02％。本发明合成的聚氨酯弹性体含有一定量的软段化学交联，制品的压缩形变可达到20‑25％，透光率可达到91％以上，软化温度较常规体系提高20‑30℃。该发明制备方法简单易行，熔体粘度稳定可控，可广泛应用于油封、脚轮、鞋材、高温油管等领域。

技术领域

本发明属于热塑性聚氨酯弹性体技术领域，具体涉及一种软段交联的热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法。

背景技术

热塑性聚氨酯弹性体通常属于线性材料，加热可熔化，冷却可定型，可通过挤出机、注塑机等设备重复加工利用，加工方式简单易行。相比于热固性聚氨酯弹性体，热塑性聚氨酯弹性体在加工和环保方面具有明显的优势，但在材料耐热性、抵抗压缩形变、透明性等方面则处于明显劣势。

CN 104017166 A公开了一种耐高温热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，通过使用小分子的三元醇扩链剂TMP以及反式CHDI来参与合成，产生适度的交联，改善材料的微相分离程度，使材料表现出更优异的物理性能和耐热性能。

CN 105037677A公开了一种高枝化热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，使用2.02～2.10官能度的聚酯多元醇，以及甘油、TMP、季戊四醇、木糖醇等小分子多元醇，合成制备聚氨酯弹性体。

目前，针对软段交联的热塑性聚氨酯弹性体的研究多集中在三官能度以上的小分子扩链剂(以TMP居多)和高官能度聚酯多元醇等方案上，这两种方案有着很大的局限性：

1、高官能度的小分子扩链剂主要作用于热塑性聚氨酯弹性体的硬段部分，对聚氨酯弹性体软段组成并未提供交联保护作用，其软段组分的耐热及定型效果并不理想，在软质的热塑性聚氨酯弹性体上表现尤为明显；

2、采用高官能度小分子扩链剂的方案，在实际的生产过程中，不同官能度小分子醇的比例并不容易得到精确的控制，生产的连续性、稳定性不易保证，容易造成产品的质量波动，甚至出现产品无法塑化加工的问题；

3、使用高官能度聚酯多元醇的方案，存在着多元醇粘度大，不易混合均匀的问题。聚酯多元醇官能度越高，物料粘度越大，使用起来存在极大的质量隐患。且随着聚酯多元醇官能度的提高，其空间网状结构越来越明显，熔体的流动性将急剧降低，加工温度将越来越高，对聚氨酯弹性体的塑化加工造成极大影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种软段交联的热塑性聚氨酯弹性体，具有耐热性好、压缩形变小、透明度高的特性，能够采用挤出或注塑的方式进行加工；本发明还提供其制备方法，科学合理、简单易行。

本发明所述的软段交联的热塑性聚氨酯弹性体，由如下重量百分数的原料制成：

其中：

所述的二元醇为聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇或聚己二酸己二醇酯二醇中的一种或几种以任意比例混合，二元醇的数均分子量为1000-3000。

所述的二异氰酸酯为4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷、1,4-环己基-二异氰酸酯或癸烷-1,10-二异氰酸酯中的一种。

所述的扩链剂为1,4-丁二醇、乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇或1,6-己二醇中的一种或几种。