CN104017168A - 一种注塑级热塑性聚氨酯配方及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种塑料材料，具体是涉及一种注塑级热塑性聚氨酯配方及其制备方法。注塑级热塑性聚氨酯配方由如下重量份的原料组成：聚酯多元醇50～60份、二苯基甲烷二异氰酸酯30～35份、丁二醇5～15份、抗氧化剂0.3份、抗紫外线剂0.05份和脱模剂0.3份。聚酯多元醇是由己二酸和丁二醇于220℃聚合酯化反应制得，两者之间的质量比为58∶42。抗氧化剂、抗紫外线剂分别为台湾双键化工集团生产的抗氧化剂CHINOX 1010、抗紫外线剂Chisorb 328。本发明的注塑级热塑性聚氨酯配方及其制备方法，其制造的产品在应用于塑料注塑加工中，成型快，成型效果好，可显著提高产品的产量和质量。

Description

一种注塑级热塑性聚氨酯配方及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种塑料材料，具体是涉及一种注塑级热塑性聚氨酯配方及其制备方法。 
背景技术
当材料在使用过程中经常受摩擦、刮磨、研挫等机械作用，会引起其表面逐步磨损，因此材料的选择磨耗性显得非常重要。热塑性聚氨酯塑胶原料耐磨性能优异，较天然橡胶耐磨五倍以上，是耐磨制品首选的材料之一。拉伸强度高达70MPa，断裂伸长率可高达1000％。弹性体在应用时由于产生裂口扩大而使之破坏称为撕裂，撕裂强度就是材料抵抗撕裂作用的能力；一般而言热塑性聚氨酯具有较高的抗撕裂能力，撕裂强度与一些常用的橡塑胶比较是非常优异的。 
很多塑胶材料在重复的周期性应力作用下容易产生断裂，热塑性聚氨酯制品在不同环境下都可以保持极佳的耐屈折特性，为高分子材料中最佳选择之一。 
热塑性聚氨酯在浑浊下耐水性能是良好的，1～2年内不会发生明显水解，尤其以聚醚系列更佳。聚酯系列在50℃的水中浸泡半年或70℃浸泡3周或100℃浸泡3～4天，会完全分解，这是热塑性聚氨酯适合作为环保材料的原因之一，需经常性与水接触之产品，则建议使用聚醚系列。 
一般的塑胶原料长期在70℃以上的环境下容易氧化，热塑性聚氨酯抗氧化能力良好；一般而言TPU耐温性可达120℃。 
热塑性聚氨酯为一种强极性的高分子材料，和非极性矿物油的亲和性很小，在燃料油(如煤油、汽油)和机械油(如液压油、机油、润滑油等)中几乎不受侵蚀；其中，热塑性聚氨酯产品中又以聚酯系列的产品耐油性较佳；热塑性聚氨酯 薄膜及片材对于油脂的体积变化很小，抗张强度甚至比原初始值更高；需要注意的是在矿物油中若含有少量的水分时，会对薄膜物性产生不同程度的负面影响。 
热塑性聚氨酯有非常好的耐低温性能，通常能达到-50℃，可取代一般PVC因低温脆化而无法应用的各个领域，特别适合用在寒带相关的种类制品。 
热塑性聚氨酯非常容易利用高周波或是热压来熔接，因此广泛应用在充气制品上。气体系数是指在一定温度和压力下，气体透过试样规定面积的速率，同一材料对不同气体的透过率有时差异很大。一般来说，聚酯系列制品气密性比聚醚系列更好。 
热塑性聚氨酯具有极佳的生物相容性、无毒、无过敏反应性、无局部刺激性、无致热源性，因此广泛应用在医疗、卫生等相关产品以及运动、保护器材上。 
在例如塑料注塑加工领域，热塑性聚氨酯材料的应用较为广泛。目前，该类热塑性聚氨酯材料在应用于塑料注塑加工，主要存在成型较慢，成型效果较差，产品质量较次，且产量较小。 
发明内容
为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的之一在于提供一种注塑级热塑性聚氨酯配方，其采用的技术方案如下： 
一种注塑级热塑性聚氨酯配方，是由如下重量份的原料组成： 
所述聚酯多元醇是由己二酸和丁二醇于220℃聚合反应制得，两者之间的质量比为58∶42。 
优选的，所述抗氧化剂为台湾双键化工集团生产的抗氧化剂CHINOX 1010。 
优选的，所述抗紫外线剂为台湾双键化工集团生产的抗紫外线剂Chisorb328。 
优选的，所述脱模剂为台湾酯化蜡WAX-1220。 
本发明的目的之二在于提供一种注塑级热塑性聚氨酯材料的制备方法，其采用的技术方案如下： 
①、将己二酸和丁二醇按重量比为58∶42混合，于220℃聚合酯化反应制得聚酯多元醇； 
②、将50～60份聚酯多元醇放入中间槽A储存，储存温度为90～110℃，氮气密封保存； 
③、将0.3份抗氧化剂、0.05份抗紫外线剂和0.3份脱模剂加入中间槽A中，搅拌使其与聚酯多元醇混合均匀； 
④、将30～35份桶装二苯基甲烷二异氰酸酯在60～80℃热水中熔融后投入中间槽B储存，储存温度为42～60℃，氮气密封保存； 
⑤、将5～15份桶装丁二醇在60～80℃热水中熔融后投入中间槽C储存，储存温度为42～60℃，氮气密封保存； 
⑥、将中间槽A、B和C中物料分别放入挤出机的三个灌注机料桶中，三个灌注机料桶分别与中间槽A、B和C保持相同的温度，按比例设定三组分灌注量； 
⑦、按比例取A、B和C三种物料测定反应活性，通过添加环保催化剂调节反应活性在40～50秒内； 
⑧、设定螺杆温度150～220℃，切粒温度180～220℃，水温30～40℃； 
⑨、待温度达到后，开启挤出机螺杆，设定螺杆转速200～300r/min连续灌注使三组份在挤出机内进行反应挤出； 
⑩、经过水下切料、甩干得到挤出级热塑性聚氨酯材料产品粒子； 
将产品粒子在双锥中混合烘干，当粒子水分含量在1000ppm以内时，开始包装入库。 
本发明的注塑级热塑性聚氨酯配方及其制备方法，其制造的产品在应用于塑料注塑加工中，成型快，成型效果好，可显著提高产品的产量和质量。 
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。 
实施例1 
注塑级热塑性聚氨酯配方，由如下重量份的原料组成： 
注塑级热塑性聚氨酯材料的制备方法，包括如下步骤： 
①、将己二酸和丁二醇按重量比为58∶42混合，于220℃聚合酯化反应制得聚酯多元醇。 
②、将聚酯多元醇放入中间槽A储存，储存温度为90℃，氮气密封保存。 
③、将抗氧化剂、抗紫外线剂和脱模剂加入中间槽A中，搅拌使其与聚酯 多元醇混合均匀。 
④、将桶装二苯基甲烷二异氰酸酯在80℃热水中熔融后投入中间槽B储存，储存温度为42℃，氮气密封保存。 
⑤、将桶装丁二醇在80℃热水中熔融后投入中间槽C储存，储存温度为60℃，氮气密封保存。 
⑥、将中间槽A、B和C中物料分别放入挤出机的三个灌注机料桶中，三个灌注机料桶分别与中间槽A、B和C保持相同的温度，按比例设定三组分灌注量。 
⑦、按比例取A、B和C三种物料测定反应活性，通过添加环保催化剂调节反应活性在50秒内。 
⑧、设定螺杆温度150℃，切粒温度180℃，水温40℃。 
⑨、待温度达到后，开启挤出机螺杆，设定螺杆转速200r/min连续灌注使三组份在挤出机内进行反应挤出。 
⑩、经过水下切料、甩干得到挤出级热塑性聚氨酯材料产品粒子。 
将产品粒子在双锥中混合烘干，当粒子水分含量在1000ppm以内时，开始包装入库。 
实施例2 
注塑级热塑性聚氨酯配方，由如下重量份的原料组成： 
注塑级热塑性聚氨酯材料的制备方法，包括如下步骤： 
①、将己二酸和丁二醇按重量比为58∶42混合，于220℃聚合酯化反应制得聚酯多元醇。 
②、将聚酯多元醇放入中间槽A储存，储存温度为110℃，氮气密封保存。 
③、将抗氧化剂、抗紫外线剂和脱模剂加入中间槽A中，搅拌使其与聚酯多元醇混合均匀。 
④、将桶装二苯基甲烷二异氰酸酯在70℃热水中熔融后投入中间槽B储存，储存温度为50℃，氮气密封保存。 
⑤、将桶装丁二醇在70℃热水中熔融后投入中间槽C储存，储存温度为50℃，氮气密封保存。 
⑥、将中间槽A、B和C中物料分别放入挤出机的三个灌注机料桶中，三个灌注机料桶分别与中间槽A、B和C保持相同的温度，按比例设定三组分灌注量。 
⑦、按比例取A、B和C三种物料测定反应活性，通过添加环保催化剂调节反应活性在45秒内。 
⑧、设定螺杆温度200℃，切粒温度200℃，水温35℃。 
⑨、待温度达到后，开启挤出机螺杆，设定螺杆转速250r/min连续灌注使三组份在挤出机内进行反应挤出。 
⑩、经过水下切料、甩干得到挤出级热塑性聚氨酯材料产品粒子。 
将产品粒子在双锥中混合烘干，当粒子水分含量在1000ppm以内时，开始包装入库。 
实施例3 
注塑级热塑性聚氨酯配方，由如下重量份的原料组成： 
注塑级热塑性聚氨酯材料的制备方法，包括如下步骤： 
①、将己二酸和丁二醇按重量比为58∶42混合，于220℃聚合酯化反应制得聚酯多元醇。 
②、将聚酯多元醇放入中间槽A储存，储存温度为110℃，氮气密封保存。 
③、将抗氧化剂、抗紫外线剂和脱模剂加入中间槽A中，搅拌使其与聚酯多元醇混合均匀。 
④、将桶装二苯基甲烷二异氰酸酯在60℃热水中熔融后投入中间槽B储存，储存温度为60℃，氮气密封保存。 
⑤、将桶装丁二醇在60℃热水中熔融后投入中间槽C储存，储存温度为42℃，氮气密封保存。 
⑥、将中间槽A、B和C中物料分别放入挤出机的三个灌注机料桶中，三个灌注机料桶分别与中间槽A、B和C保持相同的温度，按比例设定三组分灌注量。 
⑦、按比例取A、B和C三种物料测定反应活性，通过添加环保催化剂调节反应活性在40秒内。 
⑧、设定螺杆温度220℃，切粒温度220℃，水温30℃。 
⑨、待温度达到后，开启挤出机螺杆，设定螺杆转速300r/min连续灌注使三组份在挤出机内进行反应挤出。 
⑩、经过水下切料、甩干得到挤出级热塑性聚氨酯材料产品粒子。 
将产品粒子在双锥中混合烘干，当粒子水分含量在1000ppm以内时，开始包装入库。 
以上内容仅仅是对本发明构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者不超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。 

Claims (8)

1.一种注塑级热塑性聚氨酯配方，其特征是由如下重量份的原料组成：
所述聚酯多元醇是由己二酸和丁二醇于220℃聚合反应制得，两者之间的质量比为58∶42。
2.根据权利要求1所述的注塑级热塑性聚氨酯配方，其特征在于：所述抗氧化剂为台湾双键化工集团生产的抗氧化剂CHINOX 1010。
3.根据权利要求1所述的注塑级热塑性聚氨酯配方，其特征在于：所述抗紫外线剂为台湾双键化工集团生产的抗紫外线剂Chisorb 328。
4.根据权利要求1所述的注塑级热塑性聚氨酯配方，其特征在于：所述脱模剂为台湾酯化蜡WAX-1220。
5.一种注塑级热塑性聚氨酯的制备方法，其特征是步骤如下：
①、将己二酸和丁二醇按重量比为58∶42混合，于220℃聚合酯化反应制得聚酯多元醇；
②、将50～60份聚酯多元醇放入中间槽A储存，储存温度为90～110℃，氮气密封保存；
③、将0.3份抗氧化剂、0.05份抗紫外线剂和0.3份脱模剂加入中间槽A中，搅拌使其与聚酯多元醇混合均匀；
④、将30～35份桶装二苯基甲烷二异氰酸酯在60～80℃热水中熔融后投入中间槽B储存，储存温度为42～60℃，氮气密封保存；
⑤、将5～15份桶装丁二醇在60～80℃热水中熔融后投入中间槽C储存，储存温度为42～60℃，氮气密封保存；
⑥、将中间槽A、B和C中物料分别放入挤出机的三个灌注机料桶中，三个灌注机料桶分别与中间槽A、B和C保持相同的温度，按比例设定三组分灌注量；
⑦、按比例取A、B和C三种物料测定反应活性，通过添加环保催化剂调节反应活性在40～50秒内；
⑧、设定螺杆温度150～220℃，切粒温度180～220℃，水温30～40℃；
⑨、待温度达到后，开启挤出机螺杆，设定螺杆转速200～300r/min连续灌注使三组份在挤出机内进行反应挤出；
⑩、经过水下切料、甩干得到挤出级热塑性聚氨酯产品粒子；
将产品粒子在双锥中混合烘干，当粒子水分含量在1000ppm以内时，开始包装入库。
6.根据权利要求5所述的注塑级热塑性聚氨酯的制备方法，其特征在于：所述抗氧化剂为台湾双键化工集团生产的抗氧化剂CHINOX 1010。
7.根据权利要求5所述的注塑级热塑性聚氨酯的制备方法，其特征在于：所述抗紫外线剂为台湾双键化工集团生产的抗紫外线剂Chisorb 328。
8.根据权利要求5所述的注塑级热塑性聚氨酯的制备方法，其特征在于：所述脱模剂为台湾酯化蜡WAX-1220。
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