CN103483802A

CN103483802A - 一种高性能玻纤增强热塑性聚氨酯弹性的制备方法

Info

Publication number: CN103483802A
Application number: CN201310426305.4A
Authority: CN
Inventors: 徐东; 由可锦; 徐永
Original assignee: Polymer Science Anhui New Material Co Ltd
Current assignee: Polymer Science Anhui New Material Co Ltd
Priority date: 2013-09-17
Filing date: 2013-09-17
Publication date: 2014-01-01

Abstract

本发明公开了一种高性能玻纤增强热塑性聚氨酯弹性的制备方法，按照质量百分比该弹性体的配方组成为：热塑性聚氨酯弹性体60-90份，玻璃纤维10-40份，其他助剂0-5份。本发明的特点是制备的TPU产品的拉伸强度得到了明显提升，同时保持了很好的冲击强度并且具有很好的外观，是一款高强高韧的高性能材料。

Description

一种高性能玻纤增强热塑性聚氨酯弹性的制备方法

技术领域

本发明涉及一种弹性体材料技术领域的功能化改性方法，尤其涉及一种高性能玻纤增强热塑性聚氨酯弹性的制备方法。

背景技术

热塑性聚氨酯弹性体具有极好地韧性、耐撕裂、耐磨性、耐油性、弹性以及力学性能。TPU材料凭借其优异的综合性能在各领域得到了广泛的应用。然而TPU材料本身也存在一些缺点限制了其应用。相对于其他的工程塑料，TPU材料存在着强度和刚性不足的缺点，因此TPU材料很难单独做为结构件用材料，同时TPU材料对温度敏感，加工温度范围窄。

目前玻纤增强已经成为材料增强的一种重要手段，采用玻璃纤维增强能很好的提高材料的拉伸强度、尺寸稳定性以及耐热性能。因此今年来玻纤增强聚酯、尼龙、PP、ABS等材料得到了很大的发展和应用，然而玻纤增强材料却不可避免的要降低材料的冲击性能。玻纤增强材料在获得较高的拉伸强度之后冲击性能却降低很多。同时玻纤增强材料存在着玻纤外漏以及制品表面毛糙的缺点。

发明内容

本发明的目的在于解决TPU产品的拉伸强度不高，同时保留TPU产品良好的冲击性能并获得较好的表面。本发明提供了一种高性能玻纤增强热塑性聚氨酯弹性的制备方法。本发明的高性能玻纤增强热塑性聚氨酯弹性能够较高的拉伸强度，同时保持了优异的冲击性能和良好的制品表面。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种高性能玻纤增强热塑性聚氨酯弹性，其特征在于，该弹性体包含以下组分及质量百分含量：

热塑性聚氨酯弹性体60-90%；

玻璃纤维：10-40%；

偶联剂：0.1-0.5%；

抗氧剂：0.2-0.5%；

润滑剂：0.2-0.5%。

所述的热塑性聚氨酯弹性体为聚酯型，硬度范围在shoreD60-80。

所述的玻璃纤维为长纤维或者短纤维或者两者的组合物。

所述的偶联剂为硅烷偶联剂中的一种或几种

所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、受阻胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或几种。

所述的润滑剂为有机硅润滑剂、PE蜡、脂肪酸、脂肪酸盐中的一种或者几种。

与现有技术相比，本发明雾面阻燃热塑性聚氨酯弹性体采用了先进的改性技术，解决了增强TPU弹性体的拉伸强度和刚性的问题，并且保留了TPU弹性体较高的冲击强度，同时本发明的热塑性聚氨酯弹性体有良好的加工性能和良好的表面外观效果。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例中所涉及的原料为：

热塑性聚氨酯弹性体为德国巴斯夫聚酯型的TPUC60D；

玻璃纤维为巨石长纤或短纤；

偶联剂为硅烷偶联剂中的一种；

抗氧剂为抗氧剂1010和168的1：1的组合物；

润滑剂为EBS和硬脂酸的1:1的组合物；

实施例中各组合物的组分及质量百分含量如表1所示。将各组分按表1中的质量百分比加入到高速混合机种混合5min，然后再将混合物料放到双螺杆挤出机中，优选的双螺杆挤出剂的长径比为42:1，双螺杆挤出机的转速为300-350rpm，加工温度为170-210℃，进行双螺杆挤出造粒，得到雾面阻燃热塑性聚氨酯弹性体，然后对其进行性能测试，测试结果见表2。

表1：

表2：

通过实施例的对比可以发现玻璃的加入很好的提高了TPU制品的拉伸强度，并且材料的冲击强度仍然保留在一个较大值，并且材料的硬度也得到了提升。TPU制品的表面的较好，并没有常见的浮纤现象。并且随着玻纤含量的增加材料的拉伸性和刚性提高的越多，材料的表面和冲击强度也可以维持在一个较好的水平，真正做到了高强高韧的高性能材料。

综上所述，本发明的高性能玻纤增强热塑性聚氨酯弹性制得的产品的拉伸强度和刚性得到了明显的提升，提升的幅度可以根据玻纤的含量进行调整，同时本发明的热塑性聚氨酯弹性体制备的产品的冲击性能和外观表面优良，同时有效的改善了TPU的加工温度范围。

Claims

1.一种雾面阻燃热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，包含以下质量百分比含量的组分：

热塑性聚氨酯弹性体：60-90%；

玻璃纤维：10-40%；

偶联剂：0.1-0.5%；

抗氧剂：0.2-0.5%；

润滑剂：0.2-0.5%。

2.根据权利要求1所述的一种高性能玻纤增强热塑性聚氨酯弹性，其特征在于，所述的热塑性聚氨酯弹性体为聚酯型塑性聚氨酯弹性体或者聚醚型塑性聚氨酯弹性体或者两者的组合物。

3.根据权利要求1所述的一种高性能玻纤增强热塑性聚氨酯弹性，其特征在于，所述的玻璃纤维为长纤维或者短纤维或者两者的组合物。

4.根据权利要求1所述的一种高性能玻纤增强热塑性聚氨酯弹性，其特征在于，所述的偶联剂包括硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、磷酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的一种高性能玻纤增强热塑性聚氨酯弹性，其特征在于，所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、受阻胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的一种高性能玻纤增强热塑性聚氨酯弹性，其特征在于，所述的润滑剂为有机硅润滑剂、PE蜡、脂肪酸、脂肪酸盐中的一种或者几种。