[发明专利]一种含硅热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含硅热塑性聚氨酯弹性体(TPU)及其制备方法，所述方法包括如下步骤：将二异氰酸酯、扩链剂、多元醇、含基团封端的硅油在双螺杆挤出机中混合；将混合后的材料经过反应挤出；将挤出的物料在水下切粒，得到含硅的TPU颗粒，该成品的硬度范围在55A‑72D，具备优良的耐磨、抗水解、耐化学试剂、耐高温性能，同时具有更加优异的包覆性和表面触感，采用双螺杆挤出机一步法合成造粒，生产效率提升，成本下降。

技术领域

本发明涉及含硅热塑性聚氨酯弹性体(TPU)生产技术领域，具体涉及一种含硅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(TPU)，是一种(AB)n型嵌段线性聚合物，A为高分子量(1000～6000)的聚酯或聚醚，B为含2～12直链碳原子的二醇，AB链段间化学结构是二异氰酸酯。热塑性聚氨酯橡胶靠分子间氢键交联或大分子链间轻度交联，随着温度的升高或降低，这两种交联结构具有可逆性。在熔融状态或溶液状态分子间力减弱，而冷却或溶剂挥发之后又有强的分子间力连接在一起，恢复原有固体的性能。

而传统共混改性的工艺生产的含硅TPU，需要双螺杆工艺共混改性，效率低下，生产成本高；通过共混改性的工艺生产的含硅TPU，微观上是TPU和含硅物质分散的海岛结构，物性强度低，耐候性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含硅热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法，以解决现有技术中含硅TPU生产效率低，生产成本高的缺陷。

现通过以下技术方案来进一步阐述本发明：

第一方面，提供了一种含硅热塑性聚氨酯弹性体，按百分比重量计包括：

a)二异氰酸酯化合物，16-54％；

b)扩链剂，2-18％；

c)多元醇，13-82％；

d)含基团封端的硅油，5-25％。

结合第一方面，所述多元醇包括聚酯多元醇和聚醚多元醇中的一种或多种。

结合第一方面，含基团封端的硅油包括羟基团封端的硅油和氨基团封端的硅油中的一种或多种。

结合第一方面，所述硅油的结构式包括：

式中R1为2～8个碳原子的线性亚烷基；

式中R2为2～8个碳原子的线性亚烷基；

其中聚合度n为1～45。

结合第一方面，所述二异氰酸酯化合物包括芳香族和脂肪族异氰酸酯中的一种或多种。

结合第一方面，所述扩链剂包括脂肪族二醇、脂肪族二胺、芳香族二醇和芳香族二胺中的一种或多种。

结合第一方面，所述热塑性聚氨酯弹性体中还包括催化剂，所述催化剂包括酸甲酯、钛酸乙酯、钛酸丙酯、钛酸丁酯、辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡和三乙烯二胺中的一种或多种。

结合第一方面，所述热塑性聚氨酯弹性体中还包括加工辅助助剂，所述加工辅助助剂包括抗氧剂、光稳定剂、紫外线吸收剂和润滑剂中的一种或多种。

第二方面，提供了一种含硅热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，所述方法包括如下步骤：

将二异氰酸酯、扩链剂、多元醇、含基团封端的硅油在双螺杆挤出机中混合；

将混合后的材料经过反应挤出；

将挤出的物料在水下切粒，得到含硅的热塑性聚氨酯弹性体颗粒。

结合第二方面，所述双螺杆挤出机的温度在140-250度，螺杆转速为150-350RPM。