專利名稱：一種熱塑性聚氨酯彈性體及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種高分子化合物及其制備方法，尤其是涉及一種熱塑性聚氨酯彈性體及其制備方法。
背景技術：
現(xiàn)有的熱塑性聚氨酯彈性體的生產(chǎn)工藝的主流路線是由高分子二元醇(包括聚酯多元醇和聚醚多元醇)與有機二異氰酸酯在混合初期先形成聚氨酯預聚物后與定量的低分子二元醇進行擴鏈反應，其中異氰酸酯指數(shù)控制于0. 95-1. 05之間來調整聚合物的可加工性。國內專利CN 1563133A采用了灌注機將二醇與異氰酸高速混合均勻，然后通過雙螺桿擠出機制備了 ^iore A50 80的軟質TPU材料；專利CN1434066A公布了將三組份物料直接引入雙螺桿擠出機以及兩組份先經(jīng)過靜態(tài)混合器再與另一組分一起引入雙螺桿擠出機，性能上采用靜態(tài)混合器生產(chǎn)的TPU要明顯優(yōu)于不使用靜態(tài)混合器的。專利CN1495210A公布了將三組份物料經(jīng)過精確計量引入到雙螺桿擠出機中，證實采用靜態(tài)混合器將多元醇與異氰酸酯預先混合后引入到雙螺桿擠出第一段料筒，再將擴鏈劑引入雙螺桿擠出機后續(xù)料筒，制成的TPU相對于不用靜態(tài)混合器或者三組份一起引入雙螺桿擠出機制成的TPU有更好的物理性能和阻燃性能?？偨Y國內現(xiàn)階段所采用的連續(xù)式雙螺桿TPU生產(chǎn)工藝，主要分兩種第一種，是采用靜態(tài)混合器或者灌注機，將物料進行計量后在分散室進行高效混合分散，然后擠壓到 160-240°C反應型雙螺桿擠出機中，經(jīng)過輸送、捏合再輸送再捏合等一系列過程反應成高聚物熔體，再經(jīng)過切粒機水下切粒成TPU顆粒；第二種，放棄混合器或者灌注機由反應型雙螺桿擠出機在高轉速下將三組份原料分散均勻，然后由切粒機擠出水下切粒。這兩種方法各有優(yōu)缺點采用靜態(tài)混合器或者灌注機，經(jīng)常會發(fā)生靜態(tài)混合器或者灌注機容易堵死，由于剪切力不夠，物料容易在分散口堵住，造成生產(chǎn)過程的停機；同時計量泵流量偏差造成過程中的TPU熔體的MI變化過大，造成分子量分布不均勻。采用雙螺桿高速旋轉來均勻分散物料的工藝，要求螺桿轉速很快，這樣物料在擠出機中的停留時間很短，造成部分物料并未反應完全，而且過高的轉速容易導致TPU高分子的分解，導致品質下降。因此國內現(xiàn)有的工藝均存在著這些嚴重影響生產(chǎn)過程和產(chǎn)品品質的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種凝膠點少、外觀色澤好、物理機械性能好、回收次數(shù)高的熱塑性聚氨酯彈性體及其制備方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)一種熱塑性聚氨酯彈性體，其特征在于，該彈性體原料包括組分A、有機二異氰酸酯及小分子二元醇，上述組分按照以下比例混合
權利要求
1.一種熱塑性聚氨酯彈性體，其特征在于，該彈性體原料包括組分A、有機二異氰酸酯及小分子二元醇，上述組分按照以下比例混合a+c其中R為異氰酸酯指數(shù)，0.97 ^ R^ 1. 03，a為組分A的物質的量，b為有機二異氰酸酯的物質的量，c為小分子二元醇的物質的量。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種熱塑性聚氨酯彈性體，其特征在于，所述的組分A選自聚酯多元醇或聚醚多元醇中的一種或兩種。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種熱塑性聚氨酯彈性體，其特征在于，所述的聚酯多元醇選自聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸丙二醇酯二醇、 聚己二酸乙二醇丁二醇酯二醇或聚己二酸乙二醇丙二醇酯二醇中的一種或幾種，分子量為700-3000，優(yōu)選聚己二酸-1，4- 丁二醇酯二醇，分子量為1000-2000，水分含量控制在 200ppm 以下。
4.根據(jù)權利要求2所述的一種熱塑性聚氨酯彈性體，其特征在于，所述的聚醚多元醇選自聚四氫呋喃醚二醇、聚環(huán)氧丙烷二醇中的一種或兩中，分子量為650-3000，優(yōu)選聚四氫呋喃醚二醇，分子量為650-1000，水分含量控制在200ppm以下。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種熱塑性聚氨酯彈性體，其特征在于，所述的有機二異氰酸酯選自4，4_ 二苯甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、苯亞甲基二異氰酸酯、1，5_奈二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯或對苯二異氰酸酯中的一種或幾種，優(yōu)選4，4-二苯甲烷二異氰酸酯，其中環(huán)己烷不溶物在IOOOppm以下，色度在30Apha以下。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種熱塑性聚氨酯彈性體，其特征在于，所述的小分子二元醇選自乙二醇、1，2丙二醇、1，3丙二醇、1，4 丁二醇、1，3 丁二醇、1，5戊二醇、新戊二醇、1， 6己二醇、1，8辛二醇或氫醌羥乙基醚中的一種或幾種，優(yōu)選為1，4_ 丁二醇，水分控制在 200ppm以下，金屬離子顯色測試為無色。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種熱塑性聚氨酯彈性體，其特征在于，所述的組分A中添加有助劑，所述的助劑包括抗氧劑、紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑、潤滑劑、水解穩(wěn)定劑，該助劑與組分A的質量比為(0.001-0. 01) 1。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種熱塑性聚氨酯彈性體，其特征在于，所述的抗氧劑為受阻酚類抗氧劑和亞磷酸類抗氧劑的混合物，所述的受阻酚類抗氧劑為四[β _(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯或2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚；所述的亞磷酸類抗氧劑為亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯、雙[2-甲基-4，6-二(1，1’ - 二甲基乙基)苯酚]磷酸乙基酯、四(2，4_ 二叔丁基苯基-4，4-聯(lián)苯基)雙磷酸酯；所述的紫外線吸收劑為2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、 2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2-(2'-羥基-3'，5' - 二戊基苯基)苯并三唑、2-(2'-羥基-5'-甲基苯基)苯并三唑或2-O'-羥基-5'-特辛基苯基)苯并三唑，所述的光穩(wěn)定劑為雙(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯或癸二酸雙-2，2，6，6-四甲基哌啶醇酯；所述的潤滑劑為硬脂酰胺、油酸酰胺或N，N’_亞乙基雙硬脂酰胺；所述的水解穩(wěn)定劑為碳化二亞胺、聚碳化二亞胺、苯基縮水甘油醚或四(苯基縮水甘油醚基)乙烷。
9.一種熱塑性聚氨酯彈性體的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)按照以下組分及含量準備組分A、有機二異氰酸酯及小分子二元醇 R- a+c其中R為異氰酸酯指數(shù)，0.97 ^ R^ 1. 03，a為組分A的物質的量，b為有機二異氰酸酯的物質的量，c為小分子二元醇的物質的量；(2)將添加有助劑的組分A、有機二異氰酸酯及小分子二元醇經(jīng)過計量泵和流量計精確計量輸入到轉速為400-500rpm的雙螺桿預混機組中，控制反應時間為l-2min，反應溫度為160°C，得到混合均勻的物料；(3)將混合均勻的物料導入至轉速為100-300rpm的同向反應型雙螺桿擠出機中進行反應擠出，控制反應時間為2-aiiin，聚合溫度為180-240°C，再經(jīng)切粒機水下切粒即制成熱塑性聚氨酯彈性體顆粒。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熱塑性聚氨酯彈性體及其制備方法，將聚酯多元醇、聚醚多元醇或其混合物、有機二異氰酸酯及小分子二元醇混合后輸入到雙螺桿預混機組中經(jīng)高速軸向和徑向剪切分散1-2min后，聚合物具有了一定的粘度和分子量，再壓入到180-240℃的同向反應型雙螺桿擠出機中反應2-3min，經(jīng)切粒機水下切粒制成熱塑性聚氨酯彈性體顆粒。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有生產(chǎn)設備投資少、工藝簡單、過程控制穩(wěn)定，同時制備的聚氨酯彈性體具有凝膠點少、外觀色澤好、物理機械性能好，分子量分布均勻等一系列優(yōu)點，具有廣泛的應用前景。
文檔編號C08L75/06GK102260367SQ20101018679
公開日2011年11月30日 申請日期2010年5月28日 優(yōu)先權日2010年5月28日
發(fā)明者付海龍, 劉寶全, 孫水升, 顧國鑫 申請人:上海恒安實業(yè)有限公司