CN106543400A - 一种高透明不黄变的tpu材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高透明不黄变的TPU材料，包括以下按照重量份的原料：脂肪族二异氰酸酯15‑50份、扩链剂3‑15份、聚酯多元醇15‑55份、催化剂0.01‑0.5份、消泡剂0.01‑3份、紫外线吸收剂1‑8份、抗黄变剂0.01‑4份、聚四氟乙烯0.1‑4份。扩链剂为乙二醇、丙二醇、丁二醇和新戊二醇中的一种。催化剂为有机锡、有机铋、有机铅和有机锌中的一种。消泡剂为丙烯酸类消泡剂。本发明的TPU材料具有耐黄变和高透明，透光率达到90%以上，耐黄变等级可达4级至5级，即使长期暴露在阳光下或氧气中亦不易变黄，还具有紫外线吸收功能，解决了现有技术中TPU在使用过程中易变黄和透明度降低的问题。

Description

一种高透明不黄变的TPU材料
技术领域
本发明涉及热塑性聚氨酯弹性体材料技术领域，具体是一种高透明不黄变的TPU材料。
背景技术
TPU(Thermoplastic polyurethanes)名称为热塑性聚氨酯弹性体橡胶。主要分为有聚酯型和聚醚型之分，它硬度范围宽（60HA-85HD）、耐磨、耐油，透明，弹性好，在日用品、体育用品、玩具、装饰材料等领域得到广泛应用，无卤阻燃TPU还可以代替软质PVC以满足越来越多领域的环保要求。TPU作为弹性体是介于橡胶和塑料之间的一种材料，这从它的刚性看出来，TPU的刚性可由弹性模量来度量。橡胶的弹性模量通常在1~10MPa，TPU在10~1000MPa，塑料（尼龙，ABS，PC，POM）在1000~10000MPa。TPU的硬度范围相当宽，从Shore A 60~Shore D 80并且在整个硬度范围内具有高弹性；TPU在很宽的温度范围内-40~120℃，具有柔性，而不需要增塑剂；TPU对油类（矿物油，动植物油脂和润滑油）和许多溶剂有良好的抵抗能力；TPU还有良好的耐天候性，极优的耐高能射线性能。众所周知的耐磨性，抗撕裂性，屈扰强度都是优良的；拉伸强度高，伸长率大，长期压缩永久变形率低等都是TPU的显著优点。目前市面上广泛使用的热塑性聚氨酯弹性体主要是采用二苯基甲烷二异氰酸酯、小分子二元醇、高分子二元醇等材料合成，这种材料所生产的制品抗黄变性能很差，户外使用2个月后，制品就会由无色透明变成橘黄色。有些厂家生产的热塑性聚氨酯弹性体可以达到户外用途的耐黄变要求，抗紫外线级别可以达到4.5级，但他们生产出来的制品呈现乳白色，无法用于生产无色透明的制品。
发明内容
本发明的目的在于提供一种透光率达到90%以上、耐黄变等级可达4级至5级、具有紫外线吸收功能的高透明不黄变的TPU材料，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高透明不黄变的TPU材料，包括以下按照重量份的原料：脂肪族二异氰酸酯15-50份、扩链剂3-15份、聚酯多元醇15-55份、催化剂0.01-0.5份、消泡剂0.01-3份、紫外线吸收剂1-8份、抗黄变剂0.01-4份、聚四氟乙烯0.1-4份。
作为本发明进一步的方案：扩链剂为乙二醇、丙二醇、丁二醇和新戊二醇中的一种。
作为本发明进一步的方案：催化剂为有机锡、有机铋、有机铅和有机锌中的一种。
作为本发明进一步的方案：消泡剂为丙烯酸类消泡剂。
作为本发明进一步的方案：所述高透明不黄变的TPU材料，包括以下按照重量份的原料：脂肪族二异氰酸酯18-45份、扩链剂4-12份、聚酯多元醇20-50份、催化剂0.02-0.4份、消泡剂0.05-2份、紫外线吸收剂1-6份、抗黄变剂0.05-3份、聚四氟乙烯0.2-3份。
作为本发明进一步的方案：所述高透明不黄变的TPU材料，包括以下按照重量份的原料：脂肪族二异氰酸酯20-40份、扩链剂5-10份、聚酯多元醇25-45份、催化剂0.05-0.2份、消泡剂0.1-1份、紫外线吸收剂2-4份、抗黄变剂0.1-2份、聚四氟乙烯0.5-1.5份。
所述高透明不黄变的TPU材料的制备方法，包括以下步骤：
1）将聚酯多元醇倒入反应釜中，升温至90-105℃后抽真空脱水1.5-2.5小时；将氮气充入反应釜中，加入脂肪族二异氰酸酯，并使反应釜内的温度恒定在90℃-115℃反应2.5-3.5小时，制得预聚体；
2）将扩链剂、催化剂、消泡剂、紫外线吸收剂、抗黄变剂、聚四氟乙烯混合均匀，然后升温至90-105℃后抽真空1.5-2.5小时；加入预聚体混合搅拌均匀，通过反应型双螺杆挤出机挤出，形成TPU材料。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的TPU材料具有耐黄变和高透明，透光率达到90%以上，耐黄变等级可达4级至5级，即使长期暴露在阳光下或氧气中亦不易变黄，还具有紫外线吸收功能，解决了现有技术中TPU在使用过程中易变黄和透明度降低的问题，广泛适用于建筑夹层玻璃领域中。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例中，一种高透明不黄变的TPU材料，包括以下按照重量份的原料：脂肪族二异氰酸酯15份、扩链剂3份、聚酯多元醇15份、催化剂0.01份、消泡剂0.01份、紫外线吸收剂1份、抗黄变剂0.01份、聚四氟乙烯0.1份。扩链剂为乙二醇。催化剂为有机锡。消泡剂为丙烯酸类消泡剂。
所述高透明不黄变的TPU材料的制备方法，包括以下步骤：
1）将聚酯多元醇倒入反应釜中，升温至105℃后抽真空脱水1.5小时；将氮气充入反应釜中，加入脂肪族二异氰酸酯，并使反应釜内的温度恒定在90℃℃反应3.5小时，制得预聚体。
2）将扩链剂、催化剂、消泡剂、紫外线吸收剂、抗黄变剂、聚四氟乙烯混合均匀，然后升温至105℃后抽真空1.5小时；加入预聚体混合搅拌均匀，通过反应型双螺杆挤出机挤出，形成TPU材料。
实施例2
本发明实施例中，一种高透明不黄变的TPU材料，包括以下按照重量份的原料：脂肪族二异氰酸酯50份、扩链剂15份、聚酯多元醇55份、催化剂0.5份、消泡剂3份、紫外线吸收剂8份、抗黄变剂4份、聚四氟乙烯4份。扩链剂为丙二醇。催化剂为有机铋。消泡剂为丙烯酸类消泡剂。
所述高透明不黄变的TPU材料的制备方法，包括以下步骤：
1）将聚酯多元醇倒入反应釜中，升温至90℃后抽真空脱水2.5小时；将氮气充入反应釜中，加入脂肪族二异氰酸酯，并使反应釜内的温度恒定在115℃反应2.5小时，制得预聚体。
2）将扩链剂、催化剂、消泡剂、紫外线吸收剂、抗黄变剂、聚四氟乙烯混合均匀，然后升温至90℃后抽真空2.5小时；加入预聚体混合搅拌均匀，通过反应型双螺杆挤出机挤出，形成TPU材料。
实施例3
本发明实施例中，一种高透明不黄变的TPU材料，包括以下按照重量份的原料：脂肪族二异氰酸酯18份、扩链剂4份、聚酯多元醇20份、催化剂0.02份、消泡剂0.05份、紫外线吸收剂1份、抗黄变剂0.05份、聚四氟乙烯0.2份。扩链剂为丁二醇。催化剂为有机铅。消泡剂为丙烯酸类消泡剂。
所述高透明不黄变的TPU材料的制备方法，包括以下步骤：
1）将聚酯多元醇倒入反应釜中，升温至95℃后抽真空脱水1.5小时；将氮气充入反应釜中，加入脂肪族二异氰酸酯，并使反应釜内的温度恒定在95℃反应2.5小时，制得预聚体。
2）将扩链剂、催化剂、消泡剂、紫外线吸收剂、抗黄变剂、聚四氟乙烯混合均匀，然后升温至95℃后抽真空1.5小时；加入预聚体混合搅拌均匀，通过反应型双螺杆挤出机挤出，形成TPU材料。
实施例4
本发明实施例中，一种高透明不黄变的TPU材料，包括以下按照重量份的原料：脂肪族二异氰酸酯45份、扩链剂12份、聚酯多元醇50份、催化剂0.4份、消泡剂2份、紫外线吸收剂6份、抗黄变剂3份、聚四氟乙烯3份。扩链剂为新戊二醇。催化剂为有机锌。消泡剂为丙烯酸类消泡剂。
所述高透明不黄变的TPU材料的制备方法，包括以下步骤：
1）将聚酯多元醇倒入反应釜中，升温至100℃后抽真空脱水2.5小时；将氮气充入反应釜中，加入脂肪族二异氰酸酯，并使反应釜内的温度恒定在110℃反应2.5小时，制得预聚体。
2）将扩链剂、催化剂、消泡剂、紫外线吸收剂、抗黄变剂、聚四氟乙烯混合均匀，然后升温至95℃后抽真空1.5小时；加入预聚体混合搅拌均匀，通过反应型双螺杆挤出机挤出，形成TPU材料。
实施例5
本发明实施例中，一种高透明不黄变的TPU材料，包括以下按照重量份的原料：脂肪族二异氰酸酯20份、扩链剂5份、聚酯多元醇25份、催化剂0.05份、消泡剂0.1份、紫外线吸收剂2份、抗黄变剂0.1份、聚四氟乙烯0.5份。扩链剂为乙二醇。催化剂为有机锌。消泡剂为丙烯酸类消泡剂。
所述高透明不黄变的TPU材料的制备方法，包括以下步骤：
1）将聚酯多元醇倒入反应釜中，升温至105℃后抽真空脱水1.5小时；将氮气充入反应釜中，加入脂肪族二异氰酸酯，并使反应釜内的温度恒定在95℃反应2.5小时，制得预聚体。
2）将扩链剂、催化剂、消泡剂、紫外线吸收剂、抗黄变剂、聚四氟乙烯混合均匀，然后升温至95℃后抽真空2.5小时；加入预聚体混合搅拌均匀，通过反应型双螺杆挤出机挤出，形成TPU材料。
实施例6
本发明实施例中，一种高透明不黄变的TPU材料，包括以下按照重量份的原料：脂肪族二异氰酸酯40份、扩链剂10份、聚酯多元醇45份、催化剂0.2份、消泡剂1份、紫外线吸收剂4份、抗黄变剂2份、聚四氟乙烯1.5份。扩链剂为丁二醇。催化剂为有机锡。消泡剂为丙烯酸类消泡剂。
所述高透明不黄变的TPU材料的制备方法，包括以下步骤：
1）将聚酯多元醇倒入反应釜中，升温至95℃后抽真空脱水2小时；将氮气充入反应釜中，加入脂肪族二异氰酸酯，并使反应釜内的温度恒定在95℃反应3小时，制得预聚体。
2）将扩链剂、催化剂、消泡剂、紫外线吸收剂、抗黄变剂、聚四氟乙烯混合均匀，然后升温至95℃后抽真空2小时；加入预聚体混合搅拌均匀，通过反应型双螺杆挤出机挤出，形成TPU材料。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种高透明不黄变的TPU材料，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：脂肪族二异氰酸酯15-50份、扩链剂3-15份、聚酯多元醇15-55份、催化剂0.01-0.5份、消泡剂0.01-3份、紫外线吸收剂1-8份、抗黄变剂0.01-4份、聚四氟乙烯0.1-4份。
2.根据权利要求1所述的高透明不黄变的TPU材料，其特征在于，扩链剂为乙二醇、丙二醇、丁二醇和新戊二醇中的一种。
3.根据权利要求1所述的高透明不黄变的TPU材料，其特征在于，催化剂为有机锡、有机铋、有机铅和有机锌中的一种。
4.根据权利要求1所述的高透明不黄变的TPU材料，其特征在于，消泡剂为丙烯酸类消泡剂。
5.根据权利要求1所述的高透明不黄变的TPU材料，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：脂肪族二异氰酸酯18-45份、扩链剂4-12份、聚酯多元醇20-50份、催化剂0.02-0.4份、消泡剂0.05-2份、紫外线吸收剂1-6份、抗黄变剂0.05-3份、聚四氟乙烯0.2-3份。
6.根据权利要求5所述的高透明不黄变的TPU材料，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：脂肪族二异氰酸酯20-40份、扩链剂5-10份、聚酯多元醇25-45份、催化剂0.05-0.2份、消泡剂0.1-1份、紫外线吸收剂2-4份、抗黄变剂0.1-2份、聚四氟乙烯0.5-1.5份。
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