CN107778432A - 一种tpu材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种TPU材料TPU材料由如下重量百分比的原料制成：聚合物多元醇44‑56％、二异氰酸酯27‑42％、扩链11‑16.5％、耐磨增强剂0.3‑2％、润滑剂0.3‑0.5％、抗氧化剂0.2‑0.4％、催化剂0.02‑0.05％。本发明采用聚酯多元醇为原料，降低了PTMG型聚氨酯材料的高成本，同时赋予弹性体优良的机械性能。

Description

一种TPU材料
技术领域
本发明涉及一种高分子材料，具体公开一种TPU材料。
背景技术
热塑型聚氨酯弹性体(TPU)因具有特殊的软硬段嵌段共聚物结构，具有高强度、高模量和优良的机械性能。和其他弹性体材料相比，TPU硬度范围宽，在耐磨性能、弹性和力学性能等方面具有较好的综合性能，因此在脚轮、轴套或筛板等领域得到越来越广泛的关注。TPU应用于脚轮或轴套等领域，要求其具有良好的承载能力和刚性，同时还需具有良好的回弹和耐磨性能。聚酯型TPU随着硬度的增高，TPU的拉伸强度、撕裂强度和刚性会增加，但同时TPU的弹性和断裂伸长率会降低。选用聚醚型TPU可以获得高硬度的同时维持良好的回弹性能，但是聚醚型TPU耐磨性和机械性能相对较差。专利CN 101633717 B报道了以聚四氢呋喃多元醇(PTMG)为原料合成的浇注型聚氨酯弹性体，其硬度为86～93A，回弹率大于70％，撕裂强度大于100KN/m；JP8231669报道了将PTMG掺混和MDI合成NCO含量为5～15％的预聚体，再采用醇扩链得到聚氨酯弹性体，其回弹率大于70％，硬度为70-85A，撕裂强度为63～70KN/m。
上述资料合成的聚氨酯弹性体以PTMG为原料，均获得了较高的回弹性和力学性能。但其合成产品均为浇注型聚氨酯弹性体，属于热固性聚氨酯材料，在用于加工脚轮或轴套等产品时存在操作效率低、废品率高且无法重复使用等问题。聚氨酯弹性体软段采用纯PTMG为原料，产品的力学性能、耐磨性能和刚性等存在不足。
发明内容
本发明的目的是提供一种TPU材料，具有优异的耐磨性能和刚性、优良的机械性能；本发明同时提供了TPU材料的制备方法，科学合理、简单易行、生产加工效率高。
本发明所采用的技术方案是这样的：
一种TPU材料，由如下重量百分比的原料制成：
进一步地，所述的聚合物多元醇为聚酯多元醇，数均分子量为2000。
进一步地，所述的二异氰酸酯为4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、亚苯基-1,4-二异氰酸酯、萘-1，5-二异氰酸酯或二苯甲烷-3，3’-二甲氧基-4,4’-二异氰酸酯中的一种。
进一步地，所述的扩链剂为1,4-丁二醇、氢醌-双(β-羟乙基)醚或1,6-己二醇中的一种或几种。
进一步地，所述的耐磨增强剂为有机硅聚醚改性聚合物、芳烷改性聚硅氧烷或有机硅塑料润滑剂中的一种或几种。
进一步地，所述的润滑剂为硬脂酸酰、油酸酰胺、芥酸酰胺或乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或几种。
进一步地，所述的抗氧化剂为2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、聚(二丙二醇)苯基亚磷酸酯或4,4'-对开异丙基二苯基C12-15-醇亚磷酸酯中的一种或几种。
进一步地，所述的催化剂为有机锡类催化剂。
综上所述，由于采用上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明采用聚酯多元醇为原料，降低了PTMG型聚氨酯材料的高成本，同时赋予弹性体优良的机械性能。通过引入优选的复合塑料润滑剂，在较低添加量的条件下获得了优异的耐磨性能和刚性，产品耐磨耗低于28mm3，在脚轮、轴套和耐磨筛板等领域获得了广泛的应用。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
一种TPU材料，由如下重量百分比的原料制成：
实施例2
一种TPU材料，由如下重量百分比的原料制成：
实施例3
一种TPU材料，由如下重量百分比的原料制成：
上述产品的力学性能按照如下标准检测：邵尔A硬度按GB/T 531.1-2008测试；拉伸强度按照GB/T 528-2009测试；撕裂强度按照GB/T 529-2009；回弹性能按照GB/T 1681-2009测试；耐磨耗性能按照GB/T 9867-2008测试。各项性能检测结果见表1。
表1TPU材料物性检测结果
本发明提供的热塑性聚氨酯弹性体，硬度大于90A，具有优异的机械性能和较高的回弹率，产品DIN耐磨耗低于28mm3，可广泛用于对承载和耐磨耗要求高的脚轮、轴套及筛板等领域。产品可注射或挤出加工，操作简单高效，废料可重复使用，无污染浪费。

Claims (8)

1.一种TPU材料，其特征在于由如下重量百分比的原料制成：
。
2.根据权利要求1所述的TPU材料，其特征在于所述的聚合物多元醇为聚酯多元醇，数均分子量为2000。
3.根据权利要求1所述的TPU材料，其特征在于：所述的二异氰酸酯为4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、亚苯基-1,4-二异氰酸酯、萘-1，5-二异氰酸酯或二苯甲烷-3，3’-二甲氧基-4,4’-二异氰酸酯中的一种。
4.根据权利要求1所述的TPU材料，其特征在于所述的扩链剂为1,4-丁二醇、氢醌-双(β-羟乙基)醚或1,6-己二醇中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的TPU材料，其特征在于所述的耐磨增强剂为有机硅聚醚改性聚合物、芳烷改性聚硅氧烷或有机硅塑料润滑剂中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的TPU材料，其特征在于所述的润滑剂为硬脂酸酰、油酸酰胺、芥酸酰胺或乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或几 种。
7.根据权利要求1所述的TPU材料，其特征在于所述的抗氧化剂为2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、聚(二丙二醇)苯基亚磷酸酯或4,4'-对开异丙基二苯基C12-15-醇亚磷酸酯中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的TPU材料，其特征在于所述的催化剂为有机锡类催化剂。
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