[发明专利]一种TPU复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种TPU复合材料及其制备方法，将改性TPU和改性EVA熔融混合，再进行水热交联制得；改性TPU分子和改性EVA分子侧链含有硅氧烷结构，在水热交联过程中有机硅水解聚合，在改性TPU和改性EVA分子链间形成聚硅氧烷，使得TPU复合材料的机械性能提升，并增强耐溶剂性，且改性TPU分子中含有长链烷基以及有机硅成分，能够很好的增加TPU的耐水解性，使得混合料在水热交联过程中，改性TPU不会出现水解现象，保证了制备出的TPU复合材料机械性能的稳定，并延长了复合材料的使用寿命。

技术领域

本发明涉及复合材料制备技术领域，具体涉及一种TPU复合材料及其制备方法。

背景技术

热塑性聚氨酯弹性体是将分子量较低的二元醇作为扩链剂，由聚酯和多异氰酸酯通过逐步加成聚合反应制成的高分子材料，可以表示为-(A-B)n-。其中A为异氰酸酯与小分子扩链剂反应所得的硬段结构；B为聚醚或者聚酯结构的软段。TPU兼具塑料良好的加工性和橡胶的高弹性等优点，具有优异的耐磨性、耐腐蚀性以及机械性能，广泛用于汽车零部件、电线电缆等领域。EVA是乙烯和醋酸乙烯的共聚物，其柔韧性较好广泛应用在电线电缆、薄膜、汽车零部件等领域。将TPU和EVA共混改性，既能够保留TPU优异的耐磨性能、机械性能，同时又能够将EVA良好的柔韧性、加工性赋予到复合材料中去，同时还可以降低成本，因此对TPU/EVA共混体系的研究具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种TPU复合材料及其制备方法，解决了现阶段TPU复合材料耐水解效果差，在制备过程以及使用过程中由于自身出现水解，导致机械性能下降的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种TPU复合材料的制备方法，具体包括如下步骤：

步骤S1：称取如下重量份原料：改性TPU80-90份和改性EVA20-30份，烘干备用；

步骤S2：将改性TPU和改性EVA混合，在转速为40-50r/min，温度为175-185℃的条件下，熔融混合，制得混合料；

步骤S3：将混合料浸泡在去离子水中，在温度为80-90℃的条件下，保温处理4-6h后，蒸馏烘干，制得TPU复合材料。

进一步，所述的改性TPU由如下步骤制成：

步骤A1：将乙烯基溴化镁和四氢呋喃混合均匀，在转速为200-300r/min，温度为0-3℃的条件下，搅拌并加入对羟基苯甲醛，加入完毕后升温至20-25℃，进行反应5-7h，降温至0-3℃，加入氯化铵溶液，继续反应1-2h，制得中间体1；

反应过程如下：

步骤A2：将腰果酚、碳酸钾和DMF混合，在转速为300-500r/min，温度为20-25℃的条件下，搅拌1-1.5h后，加入3,5-二硝基苯甲酸，进行反应20-25h，制得中间体2，将中间体1、中间体2、对甲基苯磺酸和DMF混合均匀，在转速为150-200r/min，温度为110-120℃的条件下，反应8-10h，制得中间体3；

反应过程如下：

步骤A3：将中间体3、卡斯特催化剂和二甲苯混合均匀，通入氮气保护，在转速为200-300r/min，温度为60-70℃的条件下，搅拌并加入3-四甲基二硅氧烷，进行反应40-50h，制得中间体4，将2,2-二羟甲基丁酸、KH550、1-羟基苯并三唑和丙酮混合均匀，在转速为150-200r/min，温度为30-40℃的条件下，进行反应8-10h，制得中间体5；

反应过程如下：