本說明書涉及鞋類制品，特別涉及一種熱塑性聚氨酯彈性體及其制備方法、熱塑性聚氨酯彈性體中底材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、熱塑性聚氨酯彈性體(tpu)是一種由柔性軟鏈段和剛性硬鏈段組成的聚合物，其既表現(xiàn)為橡膠彈性，又能高溫塑化成型，具有優(yōu)異的力學(xué)性能。得益于脂肪族tpu優(yōu)異的耐黃變性能、較高的回彈與耐磨性，現(xiàn)已有運(yùn)動(dòng)品牌將其應(yīng)用到鞋中。

2、低碳綠色背景下，以生物質(zhì)原料來源的單體合成聚合物材料是一大趨勢(shì)。生物基聚氨酯是一種以可再生資源為原料制備而成的聚合物，具有良好的可持續(xù)性和環(huán)保性，因而備受關(guān)注。

3、中國專利cn?115975385?a通過在長鏈尼龍彈性體基體中添加尼龍樹脂和擴(kuò)鏈劑，有效地提升了尼龍彈性體的耐壓縮形變性能和撕裂強(qiáng)度，搭配超支化樹脂作為分散劑，最終得到了兼具質(zhì)輕、回彈性好、抗壓縮形變以及抗撕裂性能優(yōu)異的尼龍彈性體發(fā)泡材料。中國專利cn?108250734a將pebax和tpu兩種材料共混，制備超臨界流體發(fā)泡材料，可以很好的彌補(bǔ)兩種材料的不足。共混材料的密度可以做到更低且硬度變化不大，從而獲得超輕、高彈、高強(qiáng)的發(fā)泡材料。解決tpu材料制品密度大易收縮，產(chǎn)品不耐水，耐候性差，易黃變等問題。中國專利cn?115725074?a制備了一種以生物基長碳鏈聚酰胺為硬段的聚酰胺彈性體，原料單體來源于植物，具有低碳、可持續(xù)發(fā)展特征，可在20d-80d范圍內(nèi)調(diào)節(jié)硬度，且密度低于聚氨酯彈性體和聚酯彈性體。

4、目前，市場(chǎng)上頂級(jí)的高彈中底材料為尼龍彈性體材料(peba)、脂肪族tpu材料，他們多為石油基材料來源，且peba原材料價(jià)格昂貴，制備的發(fā)泡材撕裂強(qiáng)度不足。長鏈尼龍彈性體技術(shù)門檻高、造價(jià)高。普通聚氨酯材料難以達(dá)到高彈、耐黃與輕質(zhì)的綜合性能。隨著專業(yè)運(yùn)動(dòng)裝備材料的輕量化需求越來越廣泛，高彈性、低密度的彈性體材料將擁有廣闊前景。以生物基單體合成化工原材料也是未來可持續(xù)發(fā)展的趨勢(shì)。價(jià)格高昂、過于單一的發(fā)泡原材料并不能滿足未來減震、輕量化、功能化、性價(jià)比化的多樣市場(chǎng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)嘗試以兩種生物基二元醇異山梨醇和1,3-丙二醇合成具有相似長鏈結(jié)構(gòu)的脂肪族聚氨酯彈性體，原料單體來源于植物，具有低碳、可持續(xù)特征，其制備工藝具備規(guī)?；瘽摿?，材料性能優(yōu)異。依此彈性體制備的超臨界發(fā)泡中底材料具備較高的彈性、耐低溫性能與環(huán)保性，拓寬了高性能物理發(fā)泡的原材料的選用范圍。

2、本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N熱塑性聚氨酯彈性體，包括以下重量份的原料：聚酯多元醇30～45份、聚醚多元醇15～40份、耐uv劑0.4～0.8份、抗氧劑0.2～0.5份、異氰酸酯20～30份、成核劑3～5份和擴(kuò)鏈劑8～12份。

3、本申請(qǐng)還提供上述的彈性體的制備方法，包括以下步驟：(1)按重量份稱取聚酯多元醇、聚醚多元醇、耐uv劑和抗氧劑混合溶解，制得初混料；(2)稱取異氰酸酯、成核劑和擴(kuò)鏈劑添加到初混料中，攪拌均勻，熔融擠出成型，制得熱塑性聚氨酯彈性體。

4、本申請(qǐng)還提供一種熱塑性聚氨酯彈性體中底材料的制備方法，使用上述的熱塑性聚氨酯彈性體制得。

5、本申請(qǐng)還提供一種熱塑性聚氨酯彈性體中底材料，由上述的制備方法制備。

6、本申請(qǐng)帶來的有益效果包括但不限于：(1)合成原料50％以上采用生物質(zhì)原材料，具有良好的可持續(xù)性和環(huán)保性，且配方成分簡(jiǎn)單，具備可回收利用的潛力。(2)所述中底材料與市場(chǎng)高端中底材料比，具有更好的回彈和更低的壓縮變形，發(fā)泡材料的撕裂強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度與壓縮變形均優(yōu)于市場(chǎng)同類型脂肪族聚氨酯材料，且原料得成本會(huì)低于pebax原材料，拓寬了高性能物理發(fā)泡的原材料的選用范圍，可應(yīng)用于高端運(yùn)動(dòng)鞋中底。(3)所述聚氨酯彈性具備其它高力學(xué)工程應(yīng)用的潛力。

技術(shù)特征：

1.一種熱塑性聚氨酯彈性體，其特征在于，包括以下重量份的原料：

2.如權(quán)利要求1所述的彈性體，其特征在于，包括以下重量份的原料：

3.如權(quán)利要求1或2所述的彈性體，其特征在于，所述聚酯多元醇的數(shù)均分子量為800～3000g/mol；

4.權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的彈性體的制備方法，包括以下步驟：

5.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟1)中聚酯多元醇包括以下重量份的原料：二元酸45～50份、二元醇50～55份、催化劑0.005～0.015份和抗氧劑0.25～0.75份，優(yōu)選的，所述聚酯多元醇包括以下重量份的原料：二元酸45.8～47份、二元醇53～54.2份、催化劑0.008～0.012份和抗氧劑0.4～0.6份，更優(yōu)選的，所述二元酸選自丁二酸、己二酸、癸二酸、辛二酸或十二烷二酸中一種或多種，所述二元醇選自1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、異山梨醇或新戊二醇中一種或多種，所述催化劑為錫類催化劑，抗氧劑選自抗氧劑1010、抗氧劑168、抗氧劑1098或抗氧劑1076中的一種或多種；進(jìn)一步優(yōu)選的，所述二元酸選自癸二酸或十二烷二酸，二元醇選自1,3-丙二醇或異山梨醇；

6.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，

7.一種熱塑性聚氨酯彈性體中底材料的制備方法，使用權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的熱塑性聚氨酯彈性體制得。

8.如權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，將權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的熱塑性聚氨酯彈性體置入氮?dú)獬R界流體裝置中保壓，內(nèi)泄制得所述高彈緩震發(fā)泡材料；優(yōu)選的，所述保壓時(shí)間為3～6小時(shí)；

9.一種熱塑性聚氨酯彈性體中底材料，由權(quán)利要求7或8所述的制備方法制備。

10.如權(quán)利要求9所述的熱塑性聚氨酯彈性體中底材料，其特征在于，所述中底材料的硬度為35～39度；

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開了一種熱塑性聚氨酯彈性體，包括以下重量份的原料：聚酯多元醇30～45份、聚醚多元醇15～40份、耐UV劑0.4～0.8份、抗氧劑0.2～0.5份、異氰酸酯20～30份、成核劑3～5份和擴(kuò)鏈劑8～12份。本申請(qǐng)中原料單體來源于植物，具有低碳、可持續(xù)特征，其制備工藝具備規(guī)?；瘽摿?，材料性能優(yōu)異。依此彈性體制備的超臨界發(fā)泡中底材料具備較高的彈性、耐低溫性能與環(huán)保性，拓寬了高性能物理發(fā)泡的原材料的選用范圍。

技術(shù)研發(fā)人員：曹寶仁,王穎杰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上?；亓π瑯I(yè)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23