本發(fā)明屬于tpu及其制備，具體涉及一種智能agv車輪用高性能tpu及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、agv是自動引導(dǎo)運輸車（automated?guided?vehicle）的英文縮寫，是一種以電池為動力，裝有非接觸導(dǎo)引裝置的無人駕駛車輛，其主要功能表現(xiàn)為能在計算機監(jiān)控下，按照路徑規(guī)劃和作業(yè)要求，精確地運行到指定地點進行一系列作業(yè)功能，agv可廣泛應(yīng)用于機械、電子、化工、冶金、郵電、碼頭、機場等行業(yè)，但受工作環(huán)境影響，agv車輪對材料的承載力、故障率及使用壽命要求較高。

2、熱塑性聚氨酯彈性體（tpu）作為一種性能優(yōu)良的高分子合成材料，硬度范圍廣，具有橡膠的彈性及塑料的硬度，同時還具有回彈性好、易加工和耐彎曲疲勞、耐磨、尺寸穩(wěn)定的優(yōu)點，尤其是聚己內(nèi)酯型tpu，其機械性能高、耐溶劑性能優(yōu)異是較理想的腳輪材料；但tpu在動態(tài)承載性、耐熱性、抗靜電性以及壓縮變形等方面表現(xiàn)不佳，限制了其在智能agv車輪中的進一步應(yīng)用。

3、cn221250397u公開了一種防滑抗靜電腳輪，包括內(nèi)輪體、傳動軸連接，外輪體，其抗靜電作用的外輪體由復(fù)合材料制成，復(fù)合材料主要包括尼龍和抗靜電劑，采用尼龍和抗靜電劑制成的復(fù)合材料在抗靜電方面有良好的表現(xiàn)，且尼龍機械強度高，能抗拉抗壓，對弱酸、汽油、機油有抵抗能力，但其不耐強酸堿和氧化劑、硬度高、彈性差，運行時產(chǎn)生噪音大。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供智能agv車輪用高性能tpu，具有高耐磨、抗撕裂、彈性好、低永久壓縮變形、低內(nèi)生熱的特性，同時改善了抗靜電性能；本發(fā)明還提供其制備方法，簡單易行。

2、本發(fā)明所述的智能agv車輪用高性能tpu，包括以下重量份數(shù)的原料：

3、二異氰酸酯：28.3-40份；

4、聚ε-己內(nèi)酯二元醇：50-64.3份；

5、擴鏈劑：7.4-10份；

6、碳化硅：0.2-0.5份；

7、抗靜電劑：0.5-2份；

8、水解穩(wěn)定劑：0.3-1份；

9、催化劑：0.5-1份；

10、所述的聚ε-己內(nèi)酯二元醇，數(shù)均分子量為1500-2000。

11、所述的二異氰酸酯為4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯中的一種與1,5-萘二異氰酸酯的混合物，1,5-萘二異氰酸酯占混合二異氰酸酯的質(zhì)量分數(shù)為20%-50%。

12、所述的擴鏈劑為1,4-丁二醇與三羥甲基丙烷的混合物，三羥甲基丙烷占混合擴鏈劑的質(zhì)量分數(shù)為5%-10%。

13、所述的碳化硅平均粒徑為20-50μm，純度≥99wt%，為粉末狀。

14、所述的抗靜電劑為丙基三甲基銨硫酸甲酯鹽(3-月桂酰胺基)，優(yōu)選cyastat?-ls。

15、所述的水解穩(wěn)定劑為單體碳化二亞胺或聚碳化二亞胺中的一種，單體碳化二亞胺優(yōu)選hymax?1010，聚碳化二亞胺優(yōu)選stabaxol?p?200。

16、所述的催化劑為二月桂酸二丁基錫或辛酸亞錫中的一種。

17、所述的智能agv車輪用高性能tpu的制備方法，包括以下步驟：

18、（1）將聚ε-己內(nèi)酯二元醇與擴鏈劑混合，然后加入抗靜電劑、水解穩(wěn)定劑在80-110℃攪拌，得到預(yù)混合物；

19、（2）將二異氰酸酯、催化劑加入到a儲料罐中，將步驟（1）的預(yù)混合物加入到b儲料罐中，將a儲料罐和b儲料罐的物料混合，在攪拌條件下，真空脫水，抽注到雙螺桿擠出機中；

20、（3）將碳化硅加入至螺桿第二區(qū)，在110-180℃下，雙螺桿擠出機中反應(yīng)，造粒得到智能agv車輪用高性能tpu。

21、所述的步驟（2）中，攪拌速率為400-800r/min，真空脫水溫度為90-120℃。

22、所述的步驟（3）中，雙螺桿擠出機的喂料段溫度為110-120℃，混合段溫度為130-150℃，擠出段溫度為170-180℃，機頭溫度為150-160℃。

23、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果是：

24、（1）本發(fā)明的智能agv車輪用高性能tpu，將1,5-萘二異氰酸酯和其他二異氰酸酯混合，賦予了tpu優(yōu)異的力學性能，拉伸強度可達49mpa以上，撕裂強度128kn/m以上，拉伸強度相較于傳統(tǒng)的tpu強度明顯提高，且din磨耗降低至20mm3以下。

25、（2）本發(fā)明的智能agv車輪用高性能tpu，采用多種擴鏈劑混合的方式，在小分子醇基礎(chǔ)上引入支鏈醇以提高了tpu的交聯(lián)度，使其具有更低的永久壓縮變形及耐熱性。

26、（3）本發(fā)明的智能agv車輪用高性能tpu，通過引入高導(dǎo)熱材料碳化硅和抗靜電劑，進一步提高了產(chǎn)品的耐熱性和抗靜電性能，配合混合異氰酸酯和擴鏈劑，產(chǎn)品最終疲勞升溫降低70%以上，表面電阻增加到4×108ω。

27、（4）本發(fā)明的智能agv車輪用高性能tpu的制備方法，工藝簡單，操作便捷。

技術(shù)特征：

1.一種智能agv車輪用高性能tpu，其特征在于：包括以下重量份數(shù)的原料：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能agv車輪用高性能tpu，其特征在于：所述的二異氰酸酯中1,5-萘二異氰酸酯占混合二異氰酸酯的質(zhì)量分數(shù)為20%-50%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能agv車輪用高性能tpu，其特征在于：所述的擴鏈劑中三羥甲基丙烷占混合擴鏈劑的質(zhì)量分數(shù)為5%-10%。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能agv車輪用高性能tpu，其特征在于：所述的碳化硅平均粒徑為20-50μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能agv車輪用高性能tpu，其特征在于：所述的抗靜電劑為丙基三甲基銨硫酸甲酯鹽(3-月桂酰胺基)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能agv車輪用高性能tpu，其特征在于：所述的水解穩(wěn)定劑為單體碳化二亞胺、聚碳化二亞胺中的一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能agv車輪用高性能tpu，其特征在于：所述的催化劑為二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫中的一種。

8.一種權(quán)利要求1-7任一項所述的智能agv車輪用高性能tpu的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的智能agv車輪用高性能tpu的制備方法，其特征在于：所述的步驟（2）中，攪拌速率為400-800r/min，真空脫水溫度為90-120℃。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的智能agv車輪用高性能tpu的制備方法，其特征在于：所述的步驟（3）中，雙螺桿擠出機的喂料段溫度為110-120℃，混合段溫度為130-150℃，擠出段溫度為170-180℃，機頭溫度為150-160℃。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于TPU及其制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種智能AGV車輪用高性能TPU及其制備方法。本發(fā)明所述的智能AGV車輪用高性能TPU，包括以下重量份數(shù)的原料：聚ε?己內(nèi)酯二元醇50?64.3份；二異氰酸酯28.3?40份；擴鏈劑7.4?10份；碳化硅0.2?0.5份；抗靜電劑0.5?2份；水解穩(wěn)定劑0.3?1份；催化劑0.5?1份；所述的聚ε?己內(nèi)酯二元醇數(shù)均分子量為1500?2000。本發(fā)明提供的智能AGV車輪用高性能TPU，具有高耐磨、抗撕裂、彈性好、低永久壓縮變形、低內(nèi)生熱的特性，同時改善了抗靜電性能，本發(fā)明還提供其制備方法，簡單易行。

技術(shù)研發(fā)人員：陳海良,徐艷艷,王亞軍,伊廷法,崔佩杰
受保護的技術(shù)使用者：山東一諾威聚氨酯股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19