[发明专利]一种有机硅-聚氨酯热塑性弹性体及其制备方法

说明书

本发明涉及弹性体技术领域，公开一种有机硅‑聚氨酯热塑性弹性体及其制备方法，包括热塑性聚氨酯、硅橡胶、可逆交联剂、催化剂和相容剂；其中热塑性聚氨酯与硅橡胶的质量比为30:70～80:20；所述可逆交联剂具有式(1)的结构式：式中，R₁、R₂、R₃和R₄独自为C1～5的烷基、C1～5的卤代烷基或苯基；所述可逆交联剂与硅橡胶的质量比为0.1‑2:100；该配方下获得的热塑性弹性体熔融状态下的流动性良好，易加工，且具有优异的力学性能和触感。

技术领域

本发明涉及弹性体技术领域，具体涉及一种有机硅-聚氨酯热塑性弹性体及其制备方法。

背景技术

热塑性弹性体是一种可熔融加工的弹性体材料，兼具橡胶的使用特性和塑料的可加工性能，具有成型效率高、可重复利用等优点。常见的热塑性弹性体包括共聚型、共混型和动态硫化型，通过不同聚合物组分的搭配，可满足不同应用的性能要求。

有机硅热塑性弹性体是一种以有机硅聚合物为主成分的热塑性弹性体，通常由有机硅组分和热塑性聚合物通过特定的复合技术制备。有机硅组分能够带来柔软、亲肤、耐老化等特性。此外材料表面特殊的两相结构往往使其具有美观的哑光质感和细腻丝滑的皮肤触感，使其特别适用于与人体接触的产品，例如各类穿戴产品、电子通讯产品、家电、体育用品和医疗器械等。

专利CN1568351A和CN107018664A公开了利用动态硫化技术制备有机硅热塑性弹性体的方法。硅橡胶在与热塑性聚氨酯或聚烯烃等混合的同时进行交联，并在剪切力的作用下破碎成微米级的小颗粒，均匀分散在另一组分中。通过该方法能够获得力学性能良好且具有出色触感的热塑性弹性体。但大量交联的硅橡胶颗粒起到类似填料的效果，使熔融状态下产品的流动性大大下降，难以加工成结构复杂或大尺寸的制品。此外动态硫化的过程伴随着两相粘度比的急剧变化，对工艺精度要求很高，不利于实现稳定生产。

专利CN106565933A公开了将有机硅组分与二异氰酸酯组分共聚制备有机硅热塑性聚氨酯弹性体的方法，将含活泼氢的大分子有机硅、含活泼氢的其他大分子化合物、二异氰酸酯按照一定的方式进行混合，反应得到异氰酸酯基封端的预聚体；再将预聚体与小分子扩链剂均匀混合，并将混合物浇注后熟化。该方法所制备的有机硅热塑性聚氨酯具有良好的力学性能，而且还具有优异的疏水性能和耐低温性能。

专利CN103642048A利用端氨丙基聚二甲基硅氧烷与端氨基聚酰胺缩聚制备了聚酰胺基有机硅热塑性弹性体，该弹性体拉伸强度及低温抗冲击强度高，抗撕裂性好，耐化学性好，有良好的耐磨性，可替代普通橡胶和软质塑料广泛应用于汽车及一般消费行业。

此类共聚型有机硅热塑性弹性体的加工性能优于动态硫化型有机硅热塑性弹性体，但无法达到同样优异的触感，在与人体接触的产品中没有明显优势。因此，要使热塑性弹性体获得优异的触感，仍然需要采用动态硫化型有机硅热塑性弹性体，而其动态硫化过程中的流动性降低，加工难度大的问题又急需得以解决。

发明内容

本发明针对现有技术中含有硅橡胶的有机硅热塑性弹性体流动性差的问题，提供一种新的有机硅-聚氨酯热塑性弹性体的配方，该配方下获得的热塑性弹性体熔融状态下的流动性良好，易加工，且具有优异的力学性能和触感，适用于与人体接触的产品。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种有机硅-聚氨酯热塑性弹性体，包括热塑性聚氨酯、硅橡胶、可逆交联剂、催化剂和相容剂；其中热塑性聚氨酯与硅橡胶的质量比为30:70～80:20；

所述可逆交联剂具有式(1)的结构式：

式中，R₁、R₂、R₃和R₄独自为C1～5的烷基、C1～5的卤代烷基或苯基；