CN107099133A - 一种新型tpu合金材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种新型TPU合金材料及其制备方法，所述TPU合金材料的原料包括以下成分：40‑50重量份二异氰酸酯、45‑60重量份多元醇、10‑30重量份聚碳酸酯粉、3‑15重量份扩链剂、1‑5重量份催化剂、0.5‑5重量份抗氧化剂和1‑10重量份相容剂。本发明的TPU合金材料的拉伸强度达到60‑68MPa，断裂伸长率达到550‑583％，耐腐蚀性、耐磨性以及在日光暴晒下的耐老化性良好。

Description

一种新型TPU合金材料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种新型TPU合金材料及其制备方法。
背景技术
热塑性聚氨酯(TPU)是一种新型的有机高分子合成材料，其具有优异的物理性能，例如耐磨性，回弹力都好过普通聚氨酯和PC，耐老化性好过橡胶，可以说是替代PC和PU的最理想的材料。然而在热塑性聚氨酯的制备过程中需要调控其硬段与软段比例才能保证热塑性聚氨酯具有优良的综合性能，在本领域如何调控聚氨酯的硬段与软段比例对于提高聚氨酯的性能改善具有重要作用。
聚碳酸酯(PC)是一种综合性能优异的工程塑料，它具有较高的尺寸稳定性，良好的电绝缘性和耐蠕变性等，被广泛运用于机械和电子等行业。但双酚A型聚碳酸酯由于分子链中含有苯环，分子链显刚性，使它熔体粘度较大加工不方便、易于应力开裂和缺口冲击敏感，它还存在耐溶剂性差和耐磨性差。
在本领域中，如果能够将TPU和PC结合起来制成一种性能优异的合金材料，兼顾PC和TPU的优点，对于扩大聚氨酯和聚碳酸酯材料的应用具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型TPU合金材料及其制备方法。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，本发明提供一种TPU合金材料，所述TPU合金材料的原料包括以下成分：
在本发明中利用异氰酸酯与加入聚碳酸酯粉的多元醇反应来制备得到TPU/PC合金材料，利用聚碳酸酯的优异性能来改善TPU的力学性能、光热稳定性、TPU的耐老化性能，使得合金材料兼具TPU和PC的优点，具有良好的拉伸性能，良好的韧性、耐磨性、耐候性、耐腐蚀性、低温抗冲击性能、耐溶剂性，综合性能优异。
在本发明中，所述二异氰酸酯的用量可以为40重量份、41重量份、42重量份、43重量份、44重量份、45重量份、46重量份、47重量份、48重量份、49重量份或50重量份。
在本发明中，所述多元醇的用量可以为45重量份、46重量份、48重量份、50重量份、52重量份、54重量份、56重量份、57重量份、58重量份或60重量份。
在本发明中，所述聚碳酸酯粉的用量可以为10重量份、12重量份、14重量份、16重量份、18重量份、20重量份、22重量份、24重量份、26重量份、28重量份或30重量份。
在本发明中，所述扩链剂的用量可以为3重量份、4重量份、5重量份、6重量份、8重量份、10重量份、12重量份、13重量份、14重量份或15重量份。
在本发明中，所述催化剂的用量可以为1重量份、1.3重量份、1.5重量份、1.8重量、2重量份、2.5重量份、3重量份、4重量份或5重量份。
在本发明中，所述抗氧化剂的用量可以为0.5重量份、0.8重量份、1.0重量份、1.5重量份、2.0重量份、3.0重量份、4.0重量份或5.0重量份。
在本发明中，所述相容剂的用量可以为1重量份、2重量份、3重量份、4重量份、5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、9重量份或10重量份。
优选地，所述TPU合金材料的原料包括以下成分：
优选地，所述二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯的混合物，所述多元醇为聚醚多元醇和聚酯多元醇的混合物。
在本发明中选择两种特定的二异氰酸酯和两种多元醇相互配合，克服了利用单一的聚醚多元醇或聚酯多元醇与单一的二异氰酸酯反应产生的聚氨酯弹性体不易对软段和硬段进行控制的缺陷，本发明选用上述原料，在所述用量下可以很好地控制软段和硬段，使其得到的聚氨酯弹性体具有比较理想的强度和柔韧性。
优选地，所述二苯基甲烷二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯的质量比为(5-8):1，例如5:1、5.3:1、5.5:1、5.8:1、6:1、6.3:1、6.5:1、7:1、7.3:1、7.5:1、7.8:1或8:1。该两种特定二异氰酸酯相互配合使用，可以更好地调节热塑性聚氨酯的耐磨性以及柔韧性，在所述质量比例下，二者协同使得热塑性聚氨酯具有良好的拉伸强度以及耐磨性。
优选地，所述聚醚多元醇和聚酯多元醇的质量比为(1-3):1，例如1:1、1.3:1、1.5:1、1.8:1、2:1、2.3:1、2.5:1、2.8:1或3:1。
优选地，所述多元醇的数均分子量为500-5000，例如500、1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000或5000，优选1000-2000。
在本发明中，所述扩链剂为乙二醇、乙二胺、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇或1,5-戊二醇中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述催化剂为辛酸亚锡、二辛酸二丁基锡或二月桂酸二丁基锡中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述相容剂包括聚碳酸酯聚氨酯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的至少一种。
另一方面，本发明提供了如上所述的TPU合金材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将二异氰酸酯加入到A储料罐中，将多元醇、聚碳酸酯粉及相容剂加入到B储料罐中，扩链剂、催化剂以及抗氧化剂加入到C储料罐中，在搅拌条件下，真空脱水；
(2)将步骤(1)中的原料抽注到双螺杆挤出机中，在双螺杆挤出机中反应、造粒，得到所述TPU合金材料。
优选地，步骤(1)所述真空脱水时的温度为70-80℃，例如70℃、72℃、75℃、78℃或80℃。
优选地，步骤(1)所述搅拌的速率为300-1000r/min，例如300r/min、400r/min、500r/min、600r/min、700r/min、800r/min、900r/min或1000r/min。
优选地，步骤(1)所述真空脱水时的压力为-0.3～-0.1kPa，例如-0.3kPa、-0.28kPa、-0.25kPa、-0.23kPa、-0.2kPa、-0.18kPa、-0.16kPa、-0.14kPa、-0.12kPa或-0.1kPa。
优选地，步骤(2)所述双螺杆挤出机的喂料段温度为120-140℃，例如122℃、125℃、128℃、130℃、133℃、135℃、138℃或140℃，混合段温度为130-150℃，例如132℃、135℃、138℃、140℃、143℃、145℃或148℃，挤出段温度为180-200℃，例如182℃、185℃、188℃、190℃、193℃、195℃或198℃，机头温度为150-160℃，例如153℃、155℃、158℃或160℃。
作为优选技术方案，本发明所述的热塑性聚氨酯的制备方法具体包括以下步骤：
(1)将二异氰酸酯加入到A储料罐中，将多元醇、聚碳酸酯粉及相容剂加入到B储料罐中，扩链剂、催化剂以及抗氧化剂加入到C储料罐中，在500-800r/min搅拌条件下，在-0.3～-0.1kPa压力下，70-80℃温度条件下真空脱水；
(2)将步骤(1)中的原料抽注到双螺杆挤出机中，在双螺杆挤出机中反应、造粒，得到所述TPU合金材料。其中所述双螺杆挤出机的喂料段温度为120-140℃，混合段温度为130-150℃，挤出段温度为180-200℃，机头温度为150-160℃。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
在本发明中利用异氰酸酯与加入聚碳酸酯粉的多元醇反应来制备得到TPU/PC合金材料，利用聚碳酸酯的优异性能来提升TPU材料的综合性能，明显提高了TPU材料的力学性能，改善了TPU的光热稳定性、耐老化性能、耐候性等，使得合金材料兼具TPU和PC的优点；且制备方法可以采用双螺杆共混挤出工艺造粒一次性完成，工艺简单，生产效益高。本发明的TPU合金材料的拉伸强度达到60-68MPa，断裂伸长率达到550-583％，耐腐蚀性、耐磨性以及在日光暴晒下的耐老化性良好。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
在本实施例中，由以下原料成分来制备TPU合金材料：
其中所述二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯的混合物，二苯基甲烷二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯的质量比为6:1；多元醇为聚醚多元醇和聚酯多元醇，聚醚多元醇和聚酯多元醇的质量比为2:1，并且多元醇的数均分子量为2000，所述扩链剂为乙二醇，所述催化剂为辛酸亚锡。
制备方法如下：
(1)将二异氰酸酯加入到A储料罐中，将多元醇、聚碳酸酯粉及相容剂加入到B储料罐中，扩链剂、催化剂以及抗氧化剂加入到C储料罐中，在500r/min搅拌条件下，在-0.3kPa压力、80℃温度条件下真空脱水；
(2)将步骤(1)中的原料抽注到双螺杆挤出机中，在双螺杆挤出机中反应、造粒，得到所述TPU合金材料。其中所述双螺杆挤出机的喂料段温度为120℃，混合段温度为130℃，挤出段温度为180℃，机头温度为160℃。
实施例2
在本实施例中，由以下原料成分来制备TPU合金材料：
其中所述二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯的混合物，二苯基甲烷二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯的质量比为7:1；多元醇为聚醚多元醇和聚酯多元醇，聚醚多元醇和聚酯多元醇的质量比为3:1，并且多元醇的数均分子量为2000，所述扩链剂为乙二胺，所述催化剂为二辛酸二丁基锡。
制备方法如下：
(1)将二异氰酸酯加入到A储料罐中，将多元醇、聚碳酸酯粉及相容剂加入到B储料罐中，扩链剂、催化剂以及抗氧化剂加入到C储料罐中，在1000r/min搅拌条件下，在-0.3kPa压力、70℃温度条件下真空脱水；
(2)将步骤(1)中的原料抽注到双螺杆挤出机中，在双螺杆挤出机中反应、造粒，得到所述TPU合金材料。其中所述双螺杆挤出机的喂料段温度为140℃，混合段温度为150℃，挤出段温度为180℃，机头温度为160℃。
实施例3
在本实施例中，由以下原料成分来制备TPU合金材料：
其中所述二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯的混合物，二苯基甲烷二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯的质量比为5:1；多元醇为聚醚多元醇和聚酯多元醇，聚醚多元醇和聚酯多元醇的质量比为1:1，并且多元醇的数均分子量为1000，所述扩链剂为1,3-丙二醇，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。
制备方法如下：
(1)将二异氰酸酯加入到A储料罐中，将多元醇、聚碳酸酯粉及相容剂加入到B储料罐中，扩链剂、催化剂以及抗氧化剂加入到C储料罐中，在600r/min搅拌条件下，在-0.3kPa压力、75℃温度条件下真空脱水；
(2)将步骤(1)中的原料抽注到双螺杆挤出机中，在双螺杆挤出机中反应、造粒，得到所述TPU合金材料。其中所述双螺杆挤出机的喂料段温度为140℃，混合段温度为130℃，挤出段温度为200℃，机头温度为160℃。
实施例4
在本实施例中，由以下原料成分来制备TPU合金材料：
其中所述二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯的混合物，二苯基甲烷二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯的质量比为8:1；多元醇为聚醚多元醇和聚酯多元醇，聚醚多元醇和聚酯多元醇的质量比为2:1，并且多元醇的数均分子量为1500，所述扩链剂为1,4-丁二醇，所述催化剂为辛酸亚锡。
制备方法如下：
(1)将二异氰酸酯加入到A储料罐中，将多元醇、聚碳酸酯粉及相容剂加入到B储料罐中，扩链剂、催化剂以及抗氧化剂加入到C储料罐中，在1000r/min搅拌条件下，在-0.3kPa压力、80℃温度条件下真空脱水；
(2)将步骤(1)中的原料抽注到双螺杆挤出机中，在双螺杆挤出机中反应、造粒，得到所述TPU合金材料。其中所述双螺杆挤出机的喂料段温度为140℃，混合段温度为140℃，挤出段温度为190℃，机头温度为150℃。
实施例5
在本实施例中，由以下原料成分来制备TPU合金材料：
其中所述二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯的混合物，二苯基甲烷二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯的质量比为7:1；多元醇为聚醚多元醇和聚酯多元醇，聚醚多元醇和聚酯多元醇的质量比为3:1，并且多元醇的数均分子量为5000，所述扩链剂为乙二醇，所述催化剂为辛酸亚锡。
制备方法如下：
(1)将二异氰酸酯加入到A储料罐中，将多元醇、聚碳酸酯粉及相容剂加入到B储料罐中，扩链剂、催化剂以及抗氧化剂加入到C储料罐中，在1000r/min搅拌条件下，在-0.3kPa压力、70℃温度条件下真空脱水；
(2)将步骤(1)中的原料抽注到双螺杆挤出机中，在双螺杆挤出机中反应、造粒，得到所述TPU合金材料。其中所述双螺杆挤出机的喂料段温度为140℃，混合段温度为150℃，挤出段温度为190℃，机头温度为160℃。
对比例1
该对比例与实施例1的不同之处仅在于，TPU合金材料的原料中二异氰酸酯为单独的二苯基甲烷二异氰酸酯，除此之外，其余原料与原料用量以及制备方法均与实施例1相同。
对比例2
该对比例与实施例1的不同之处仅在于，二异氰酸酯为单独的异佛尔酮二异氰酸酯，除此之外，其余原料与原料用量以及制备方法均与实施例1相同。
对比例3
该对比例与实施例1的不同之处仅在于，二苯基甲烷二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯的质量比为4:1，除此之外，其余原料与原料用量以及制备方法均与实施例1相同。
对比例4
该对比例与实施例1的不同之处仅在于，二苯基甲烷二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯的质量比为9:1，除此之外，其余原料与原料用量以及制备方法均与实施例1相同。
对比例5
该对比例于实施例1的不同之处仅在于，多元醇为单独的聚醚多元醇，除此之外，其余原料与原料用量以及制备方法均与实施例1相同。
对比例6
该对比例于实施例1的不同之处仅在于，多元醇为单独的聚酯多元醇，除此之外，其余原料与原料用量以及制备方法均与实施例1相同。
对比例7
该对比例于实施例1的不同之处仅在于，聚醚多元醇和聚酯多元醇的质量比为2:1，除此之外，其余原料与原料用量以及制备方法均与实施例1相同。
对比例8
该对比例于实施例1的不同之处仅在于，聚醚多元醇和聚酯多元醇的质量比为5:1，除此之外，其余原料与原料用量以及制备方法均与实施例1相同。
对比例9
该对比例于实施例1的不同之处仅在于，多元醇的数均分子量为400，除此之外，其余原料与原料用量以及制备方法均与实施例1相同。
对比例10
该对比例于实施例1的不同之处仅在于，多元醇的数均分子量为6000，除此之外，其余原料与原料用量以及制备方法均与实施例1相同。
对比例11
该对比例中，所述TPU合金材料的原料组分及其用量均匀实施例1相同，区别仅在于，其制备方法为：(1)将二异氰酸酯加入到A储料罐中，将多元醇加入到B储料罐中，扩链剂、催化剂以及抗氧化剂加入到C储料罐中，在800r/min搅拌条件下，在-0.3kPa压力、80℃温度条件下真空脱水；将原料抽注到双螺杆挤出机中，利用双螺杆挤出机反应、造粒，制备TPU材料；
(2)而后将TPU材料与聚碳酸酯粉共混，利用双螺杆挤出机挤出造粒得到TPU合金材料，其中所述双螺杆挤出机的喂料段温度为120℃，混合段温度为130℃，挤出段温度为180℃，机头温度为160℃。
对实施例1-5以及对比例1-11制备得到的TPU合金材料进行性能测试，根据GB/T1040.3-2006测试拉伸强，根据GB/T 1040.1-2006测试断裂伸长率，根据GB/T11547-2008测试耐腐蚀性，EN ISO 877-1996测试日光暴晒下的耐老化性能，根据ASTM D 1242-1995测试耐磨性，结果如表1所示。
表1
由表1可知本发明制备得到的TPU合金材料的拉伸强度达到60-68MPa，断裂伸长率达到550-583％，耐腐蚀性、耐磨性以及在日光暴晒下的耐老化性良好。
而当TPU合金材料的原料中二异氰酸酯为单独的二苯基甲烷二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯时(对比例1-2)以及二者的比例过小或过大时(对比例3-4)；当TPU合金材料的原料中多元醇为单独的聚醚多元醇或单独的聚酯多元醇(对比例5-6)或者二者的质量比过小或过大(对比例7-8)时，均会影响到合金材料的机械性能以及耐磨性、耐腐蚀性以及耐老化性能，当多元醇的数均分子量过小或过大时也会影响材料的断裂伸长率。
而当TPU合金材料制备过程中是先制备得到TPU材料，而后通过共混的方式混合PC，进而挤出得到合金材料时，材料在性能的改进上并不明显。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的TPU合金材料及其制备方法，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种TPU合金材料，其特征在于，所述TPU合金材料的原料包括以下成分：
2.根据权利要求1所述的TPU合金材料，其特征在于，所述TPU合金材料的原料包括以下成分：
3.根据权利要求1或2所述的TPU合金材料，其特征在于，所述二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯的混合物，所述多元醇为聚醚多元醇和聚酯多元醇的混合物。
4.根据权利要求3所述的TPU合金材料，其特征在于，所述二苯基甲烷二异氰酸酯与异佛尔酮二异氰酸酯的质量比为(5-8):1；
优选地，所述聚醚多元醇和聚酯多元醇的质量比为(1-3):1。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的TPU合金材料，其特征在于，所述多元醇的数均分子量为为500-5000，优选1000-2000。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的TPU合金材料，其特征在于，所述扩链剂为乙二醇、乙二胺、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇或1,5-戊二醇中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述催化剂为辛酸亚锡、二辛酸二丁基锡或二月桂酸二丁基锡中的任意一种或至少两种的组合。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的TPU合金材料，其特征在于，所述抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168或2,6-二叔丁基-4甲基苯酚中任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述相容剂包括聚碳酸酯聚氨酯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的至少一种。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的TPU合金材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将二异氰酸酯加入到A储料罐中，将多元醇、聚碳酸酯粉及相容剂加入到B储料罐中，扩链剂、催化剂以及抗氧化剂加入到C储料罐中，在搅拌条件下，真空脱水；
(2)将步骤(1)中的原料抽注到双螺杆挤出机中，在双螺杆挤出机中反应、造粒，得到所述TPU合金材料。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述真空脱水时的温度为70-80℃；
优选地，步骤(1)所述搅拌的速率为300-1000r/min；
优选地，步骤(1)所述真空脱水时的压力为-0.3～-0.1kPa。
10.根据权利要求8或9所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述双螺杆挤出机的喂料段温度为120-140℃，混合段温度为130-150℃，挤出段温度为180-200℃，机头温度为150-160℃。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108164984A (zh) * 2018-01-03 2018-06-15 广东柏胜新材料科技有限公司 一种阻燃聚氨酯/聚碳酸酯弹性材料
CN108641346A (zh) * 2018-05-11 2018-10-12 美瑞新材料股份有限公司 一种原位改性制备tpu合金材料的方法
CN110885550A (zh) * 2019-11-29 2020-03-17 东莞市吉鑫高分子科技有限公司 一种有机硅改性热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104031239A (zh) * 2014-06-20 2014-09-10 奥斯汀新材料（张家港）有限公司 一种聚酯型耐低温热塑性聚氨酯弹性体的制备方法
CN105153679A (zh) * 2015-09-07 2015-12-16 东莞市雄林新材料科技股份有限公司 一种风机叶片用tpu复合膜及其制备方法
CN106243318A (zh) * 2016-07-28 2016-12-21 东莞市吉鑫高分子科技有限公司 一种密炼压延型热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104031239A (zh) * 2014-06-20 2014-09-10 奥斯汀新材料（张家港）有限公司 一种聚酯型耐低温热塑性聚氨酯弹性体的制备方法
CN105153679A (zh) * 2015-09-07 2015-12-16 东莞市雄林新材料科技股份有限公司 一种风机叶片用tpu复合膜及其制备方法
CN106243318A (zh) * 2016-07-28 2016-12-21 东莞市吉鑫高分子科技有限公司 一种密炼压延型热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108164984A (zh) * 2018-01-03 2018-06-15 广东柏胜新材料科技有限公司 一种阻燃聚氨酯/聚碳酸酯弹性材料
CN108641346A (zh) * 2018-05-11 2018-10-12 美瑞新材料股份有限公司 一种原位改性制备tpu合金材料的方法
CN110885550A (zh) * 2019-11-29 2020-03-17 东莞市吉鑫高分子科技有限公司 一种有机硅改性热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法
CN110885550B (zh) * 2019-11-29 2021-09-17 东莞市吉鑫高分子科技有限公司 一种有机硅改性热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法

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