[发明专利]一种非光滑表面热塑性聚氨酯及其制备方法

说明书

本发明公开了一种非光滑表面热塑性聚氨酯及其制备方法，其由热塑性聚氨酯树脂60‑90份、聚氨酯粉末10‑40份、扩链剂0.5份、抗氧剂0.5份、光稳定剂0.5份、润滑剂0.3份按照重量份制备而成。本发明采用了聚氨酯粉末作为雾面/糙面剂，解决了原有方法表面形貌控制不稳定的问题。聚酯胺粉末与扩链剂的同时加入可保证材料在具有一定的非光滑表面的基础上，又能保有一定的强度。

技术领域

本发明涉及线缆材料技术领域，具体是一种非光滑表面热塑性聚氨酯及其制备方法。

背景技术

聚氨酯是由二异氰酸酯、大分子二元醇和扩链剂聚合而成的高分子聚合物，通常可根据二元醇的类型，将聚氨酯分为聚酯型和聚醚型。聚醚型聚氨酯相比聚酯型在热水环境下更不易水解，所以在电缆领域获得较多的应用。热塑性聚氨酯相对其他护套(如聚烯烃线缆护套)具有非常优越的抗拉强度、断裂伸长率和耐磨性，低温柔韧性、耐油性、耐老化性能也非常突出，所以广泛应用于电力能源电缆，通讯电缆，汽车电缆，工业用电缆等领域。

热塑性聚氨酯用于线缆护套时，有时需要将表面做成磨砂外观，可以提高使用时的手感，同时防止表面在使用时的擦痕影响线缆的外观。然而热塑性聚氨酯本身挤出后，表面非常光滑，需要进行雾面或糙面改性再投入使用。较常用的雾面处理方法为如CN102199343A和专利CN103450662B和CN109851891A等专利中提到的，采用橡胶物质如SEBS和EPDM等作为雾面剂添加到热塑性聚氨酯中。由于橡胶类不溶不熔的特点，在TPU加工过程中仍保持固态，在聚氨酯冷却凝固时，表面形成突起。而在实际操作中，由于橡胶与热塑性聚氨酯相容性较差，橡胶很难均匀分散在聚氨酯中，最终造成力学性能严重下降，并且随着橡胶相比例的提高，力学性能下降的趋势愈发显著。

而另一种雾面处理的思路是如专利CN103087505A，在聚氨酯中添加二氧化硅、二氧化钛等无机矿物，也宣称可以实现相同效果。该方法相比填充聚烯烃类弹性体成本低，但填充后会造成力学性能下降，加工性能也明显下降。

美瑞新材料股份有限公司的专利CN112322027A提供了一种全新的方案，即将两种不同熔点的聚氨酯共混，使用适宜的温度混合时，可以使高熔点聚氨酯部分熔融且分散在低熔点聚氨酯中，从而实现雾面效果。但这种方法控制极难，无法保证高熔点粒子在共混过程中分散为尺寸均匀的非熔融颗粒，对原料和工艺具有非常严格的控制。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种非光滑表面热塑性聚氨酯及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题，采用聚氨酯粉末作为雾面剂，改善现有制备工艺中热塑性聚氨酯表面形貌控制不稳定的现象。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明一方面公开了一种非光滑表面热塑性聚氨酯，其由热塑性聚氨酯树脂60-90份、聚氨酯粉末10-40份、扩链剂0.5份、抗氧剂0.5份、光稳定剂0.5份、润滑剂0.3份按照重量份制备而成。

作为本发明进一步的方案：所述于热塑性聚氨酯树脂的硬度大于30D，其硬段为二异氰酸酯，软段为聚醚或聚酯。

作为本发明进一步的方案：所述聚氨酯粉末的硬段为二异氰酸酯或多异氰酸酯，软段为聚醚或聚酯。

作为本发明进一步的方案：所述聚氨酯粉末的粒径D50为20-300μm，且其熔点不低于所述热塑性聚氨酯树脂熔点30℃。聚氨酯粉末的添加可使材料形成均匀粗糙表面，理论上聚氨酯粉末的粒径越大粗糙性越强，但是当聚氨酯粉末的D50大于300μm时，会导致材料表面过于粗糙，不能保证均匀性。为了使聚氨酯粉末在热塑性聚氨酯树脂熔融加工过程中不发生熔融，聚氨酯粉末的熔点需要高于聚氨酯树脂的熔点30℃为宜。

作为本发明进一步的方案：所述扩链剂为二官能团或多官能团的异氰酸酯或聚氨酯预聚物。

作为本发明进一步的方案：所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1035、抗氧剂1024、抗氧剂622中的至少一种。