CN108912651A - 一种新型的环保型高分子tpu聚氨酯弹性体及其制备方法 - Google Patents

一种新型的环保型高分子tpu聚氨酯弹性体及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明一种新型的环保型高分子TPU聚氨酯弹性体，是由下列重量份的原料配比制成：热塑性弹性体45～70份、阻燃剂5～13份、紫外线吸收剂2～3份、抗氧剂3～7份、稳定剂1～5份。操作简便，容易实现，其制备过程不使用任何溶剂，不产生工业三废，完全做到清洁化生产，采用新型抗氧剂成分配方，可有效改善其抗氧化性能，本发明的新型TPU弹性体在保证耐高温，韧性好的同时，做到了抗震、耐磨性能好。配方内使用特殊的补强剂配方可大大改善产品的使用效果。

Description

一种新型的环保型高分子TPU聚氨酯弹性体及其制备方法
技术领域
本发明特别涉及一种新型的环保型高分子TPU聚氨酯弹性体及其制备方法。
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。
所谓弹性体是指玻璃化温度低于室温度,断裂伸长率>50%，外力撤除后复原性比较好的高分子材料。聚氨酯弹性体是弹性体中比较特殊的一大类，聚氨酯弹性体的硬度范围很宽，性能范围很宽，所以聚氨酯弹性体是介于橡胶和塑料的一类高分子材料。
目前的TPU弹性体往往制备工艺繁琐，生产成本高，且制备工艺污染排放高，不利于绿色生产。
发明内容
本发明针对上述问题提出了一种新型的环保型高分子TPU聚氨酯弹性体及其制备方法。
具体的技术方案如下：
一种新型的环保型高分子TPU聚氨酯弹性体，其特征在于，是由下列重量份的原料配比制成：
热塑性弹性体 45～70份
阻燃剂 5～13份
紫外线吸收剂 2～3份
抗氧剂 3～7份
稳定剂 1～5份。
进一步的，所述阻燃剂为钛白粉、三氧化二锑、红磷和四溴双酚A的混合物；混合重量比例为：钛白粉︰三氧化二锑︰红磷︰四溴双酚A=4︰1︰3︰1。
进一步的，所述钛白粉的目数为500目。
进一步的，所述紫外线吸收剂为聚苯乙烯。
进一步的，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂DLTP、抗氧剂1076以及抗氧剂RD的混合物；混合重量比例为：抗氧剂1010︰抗氧剂168︰抗氧剂DLTP︰抗氧剂1076︰抗氧剂RD=4︰1︰5︰2︰3。
进一步的，所述稳定剂为硬脂酸钡和硬脂酸钙的混合物，混合重量比例为硬脂酸钡︰硬脂酸钙=3︰2。
一种新型的环保型高分子TPU聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：
（1） 原料预处理，将钛白粉放入振动筛中过筛，得到500目钛白粉；
（2）制备阻燃剂，将钛白粉︰三氧化二锑︰红磷︰四溴双酚A=4︰1︰3︰1重量比例加入高速搅拌机中，混合温度为35～55℃，混合时间为30～65min，得到阻燃剂；
（3）制备抗氧剂，将抗氧剂1010︰抗氧剂168︰抗氧剂DLTP︰抗氧剂1076︰抗氧剂RD=4︰1︰5︰2︰3重量比例加入高速搅拌机中，混合温度为45～65℃，混合时间为40～75min，得到抗氧剂；
（4）制备稳定剂，混合重量比例为3︰2的硬脂酸钡和硬脂酸钙加入高速搅拌机中，混合温度为常温，混合时间为10～35min，得到稳定剂；
（5）将热塑性弹性体、阻燃剂、紫外线吸收剂混合搅拌均匀，搅拌温度为90～110℃，搅拌时间为50～60min，搅拌速率为65r/min，再加入抗氧剂、稳定剂在80～100℃的温度下搅拌1～2H，搅拌完成后得混合物；
（6）将混合物加入烘箱烘干，烘干温度为140～190℃，烘干6～10h使混合物固化成块状材料，取出并放入85～95℃熟化室后熟化12～6小时，熟化之后，再将块状材料通过裁切机裁切成直径约1～2cm的小块料，最后经单螺杆挤出成型即可。
本发明的有益效果为：
发明一种TPU聚氨酯弹性体的制造方法，操作简便，容易实现，其制备过程不使用任何溶剂，不产生工业三废，完全做到清洁化生产，采用新型抗氧剂成分配方，可有效改善其抗氧化性能，本发明的新型TPU弹性体在保证耐高温，韧性好的同时，做到了抗震、耐磨性能好。配方内使用特殊的补强剂配方可大大改善产品的使用效果。
附图说明
图1为振动筛分机示意图。
图2为筛板组件俯视示意图。
图3为筛板组件A-A向剖视示意图。
图4为筛板组件B-B向剖视示意图。
图5为筛板组件卡接通孔放大示意图。
图6为筛板组件第二卡接槽放大示意图。
附图标记
筛板框架1、第一卡接槽2、卡接通孔3、第二卡接槽4、嵌合部5、连接部6、限位板7、可拆卸筛网8、筛框9、筛网10、嵌合块11、密封胶条12、抽拉块13、把手14、筛板组件15、机架16、固定框17、支撑脚18、振动弹簧19、振动器20、收料盒21。
具体实施方式
为使本发明的技术方案更加清晰明确，下面结合附图对本发明进行进一步描述，任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明保护范围。
本实施例中的固定设置，固定连接为焊接，螺钉连接，螺栓螺母连接等本领域人员所通晓的通用技术手段。
本发明实施例中的振动筛，为了保证筛分效果，采用专用的振动筛分机：包括筛板组件、机架、振动弹簧以及振动器；所述筛板组件包括筛板框架以及可拆卸筛网，所述筛板框架成成方框型结构，所述筛板框架一端内侧壁设置有第一卡接槽，另一端内壁设置有卡接通孔；所述第一卡接槽的数量为3个，所述第一卡接槽成方形凹槽结构，3个所述第一卡接槽在所述筛板框架一端内侧壁上自上而下均匀分布；所述卡接通孔数量为3个，所述卡接通孔的截面呈梯形结构，3个所述卡接通孔在所述筛板框架一端内侧壁上自上而下，呈均匀分布；所述筛板框架两侧的内侧壁上设置有第二卡接槽，所述第二卡接槽数量为6个，在所述筛板框架两侧的内侧壁呈左右对称设置，所述第二卡接槽在所述筛板框架两侧的内侧壁上呈自上而下均匀设置，所述第二卡接槽呈长条形，自内向外依次包括嵌合部和连接部，所述嵌合部截面呈梯形结构，所述连接部呈方形结构，所述嵌合部位于所述连接部一侧的中间位置，所述第二卡接槽一侧固定设置有限位板，所述限位板呈长条形，所述限位板在所述筛板框架两侧的内侧壁上呈垂直固定连接；
所述可拆卸筛网的数量为三个，三个可拆卸筛网在筛板框架内呈自上而下均匀分布；所述可拆卸筛网包括筛框以及筛网，所述筛框呈方形结构，所述筛网固定设置于所述筛框中心位置；所述筛框上设置有嵌合块，所述嵌合块呈长条形，所述嵌合块截面呈梯形结构，所述嵌合块数量为两个，在筛框两侧上呈左右对称设置，使用时，筛框两侧嵌合在所述连接部内，嵌合块嵌合在嵌合部内；所述筛框一端的顶部与底部设置有密封胶条，另一端嵌合在第一凹槽内部；所述筛框连接密封胶条的一端固定连接有抽拉块，所述抽拉块上固定连接有把手；使用时，所述密封胶条嵌合在所述卡接通孔内部；
所述机架包括固定框以及支撑脚，所述固定框呈方框结构，所述支撑脚数量为四个，呈竖直固定设置在所述固定框底部四角，所述振动弹簧数量为四个，四个所述振动弹簧的顶部固定连接筛板框架底部的四角，底部与所述固定框顶面固定连接；所述振动器数量为两个，两个所述振动器顶部固定连接筛板框架两侧底部；两个所述振动器顶部底部与所述固定框顶部两侧固定连接，所述三个可拆卸筛网自上而下筛孔依次变小。所述筛框一端的大小、形状、位置与所述第一卡接槽相对应。所述嵌合块与所述嵌合部的大小、形状、位置相对应所述嵌合块与所述筛框呈一体式结构。所述限位板数量为6个。
该振动筛分机的有益效果为：使用时将收料盒放置于筛网组件下方，振动器开启，振动器开始振动，振动弹簧起到放大振动幅度的效果，提高振动效率。实用效果佳。使用完成后，关闭振动器即可。采用可拆卸结构的筛网结构，在筛除完成后能够拆卸清洗，移除污物，实用简单合理，且采用了三重筛除结构，筛选效果好。
实施例1
一种新型的环保型高分子TPU聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：
（1） 原料预处理，将钛白粉放入振动筛中过筛，得到500目钛白粉；
（2）制备阻燃剂，将钛白粉︰三氧化二锑︰红磷︰四溴双酚A=4︰1︰3︰1重量比例加入高速搅拌机中，混合温度为35～55℃，混合时间为30～65min，得到阻燃剂；
（3）制备抗氧剂，将抗氧剂1010︰抗氧剂168︰抗氧剂DLTP︰抗氧剂1076︰抗氧剂RD=4︰1︰5︰2︰3重量比例加入高速搅拌机中，混合温度为45～65℃，混合时间为40～75min，得到抗氧剂；
（4）制备稳定剂，混合重量比例为3︰2的硬脂酸钡和硬脂酸钙加入高速搅拌机中，混合温度为常温，混合时间为10～35min，得到稳定剂；
（5）将45～50份热塑性弹性体、5～13份阻燃剂、2～3份紫外线吸收剂混合搅拌均匀，搅拌温度为90～110℃，搅拌时间为50～60min，搅拌速率为65r/min，再加入3～7份抗氧剂、1～5份稳定剂在80～100℃的温度下搅拌1～2H，搅拌完成后得混合物；
（6）将混合物加入烘箱烘干，烘干温度为140～190℃，烘干6～10h使混合物固化成块状材料，取出并放入85～95℃熟化室后熟化12～6小时，熟化之后，再将块状材料通过裁切机裁切成直径约1～2cm的小块料，最后经单螺杆挤出成型即可。
实施例2
一种新型的环保型高分子TPU聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：
（1） 原料预处理，将钛白粉放入振动筛中过筛，得到500目钛白粉；
（2）制备阻燃剂，将钛白粉︰三氧化二锑︰红磷︰四溴双酚A=4︰1︰3︰1重量比例加入高速搅拌机中，混合温度为35～55℃，混合时间为30～65min，得到阻燃剂；
（3）制备抗氧剂，将抗氧剂1010︰抗氧剂168︰抗氧剂DLTP︰抗氧剂1076︰抗氧剂RD=4︰1︰5︰2︰3重量比例加入高速搅拌机中，混合温度为45～65℃，混合时间为40～75min，得到抗氧剂；
（4）制备稳定剂，混合重量比例为3︰2的硬脂酸钡和硬脂酸钙加入高速搅拌机中，混合温度为常温，混合时间为10～35min，得到稳定剂；
（5）将45～50份热塑性弹性体、5～13份阻燃剂、2～3份紫外线吸收剂混合搅拌均匀，搅拌温度为90～110℃，搅拌时间为50～60min，搅拌速率为65r/min，再加入3～7份抗氧剂、1～5份稳定剂在80～100℃的温度下搅拌1～2H，搅拌完成后得混合物；
（6）将混合物加入烘箱烘干，烘干温度为140～190℃，烘干6～10h使混合物固化成块状材料，取出并放入85～95℃熟化室后熟化12～6小时，熟化之后，再将块状材料通过裁切机裁切成直径约1～2cm的小块料，最后经单螺杆挤出成型即可。
实施例3
一种新型的环保型高分子TPU聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：
（1） 原料预处理，将钛白粉放入振动筛中过筛，得到500目钛白粉；
（2）制备阻燃剂，将钛白粉︰三氧化二锑︰红磷︰四溴双酚A=4︰1︰3︰1重量比例加入高速搅拌机中，混合温度为35～55℃，混合时间为30～65min，得到阻燃剂；
（3）制备抗氧剂，将抗氧剂1010︰抗氧剂168︰抗氧剂DLTP︰抗氧剂1076︰抗氧剂RD=4︰1︰5︰2︰3重量比例加入高速搅拌机中，混合温度为45～65℃，混合时间为40～75min，得到抗氧剂；
（4）制备稳定剂，混合重量比例为3︰2的硬脂酸钡和硬脂酸钙加入高速搅拌机中，混合温度为常温，混合时间为10～35min，得到稳定剂；
（5）将45～50份热塑性弹性体、5～13份阻燃剂、2～3份紫外线吸收剂混合搅拌均匀，搅拌温度为90～110℃，搅拌时间为50～60min，搅拌速率为65r/min，再加入3～7份抗氧剂、1～5份稳定剂在80～100℃的温度下搅拌1～2H，搅拌完成后得混合物；
（6）将混合物加入烘箱烘干，烘干温度为140～190℃，烘干6～10h使混合物固化成块状材料，取出并放入85～95℃熟化室后熟化12～6小时，熟化之后，再将块状材料通过裁切机裁切成直径约1～2cm的小块料，最后经单螺杆挤出成型即可。
发明一种TPU聚氨酯弹性体的制造方法，操作简便，容易实现，其制备过程不使用任何溶剂，不产生工业三废，完全做到清洁化生产，采用新型抗氧剂成分配方，可有效改善其抗氧化性能，本发明的新型TPU弹性体在保证耐高温，韧性好的同时，做到了抗震、耐磨性能好。配方内使用特殊的补强剂配方可大大改善产品的使用效果。

Claims (7)

1.一种新型的环保型高分子TPU聚氨酯弹性体，其特征在于，是由下列重量份的原料配比制成：
热塑性弹性体 45～70份
阻燃剂 5～13份
紫外线吸收剂 2～3份
抗氧剂 3～7份
稳定剂 1～5份。
2.如权利要求1所述的一种新型的环保型高分子TPU聚氨酯弹性体，其特征在于，所述阻燃剂为钛白粉、三氧化二锑、红磷和四溴双酚A的混合物；混合重量比例为：钛白粉︰三氧化二锑︰红磷︰四溴双酚A=4︰1︰3︰1。
3.如权利要求1所述的一种新型的环保型高分子TPU聚氨酯弹性体，其特征在于，所述钛白粉的目数为500目。
4.如权利要求1所述的一种新型的环保型高分子TPU聚氨酯弹性体，其特征在于，所述紫外线吸收剂为聚苯乙烯。
5.如权利要求1所述的一种新型的环保型高分子TPU聚氨酯弹性体，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂DLTP、抗氧剂1076以及抗氧剂RD的混合物；混合重量比例为：抗氧剂1010︰抗氧剂168︰抗氧剂DLTP︰抗氧剂1076︰抗氧剂RD=4︰1︰5︰2︰3。
6.如权利要求1所述的一种新型的环保型高分子TPU聚氨酯弹性体，其特征在于，所述稳定剂为硬脂酸钡和硬脂酸钙的混合物，混合重量比例为硬脂酸钡︰硬脂酸钙=3︰2。
7.一种新型的环保型高分子TPU聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：
（1）原料预处理，将钛白粉放入振动筛中过筛，得到500目钛白粉；
（2）制备阻燃剂，将钛白粉︰三氧化二锑︰红磷︰四溴双酚A=4︰1︰3︰1重量比例加入高速搅拌机中，混合温度为35～55℃，混合时间为30～65min，得到阻燃剂；
（3）制备抗氧剂，将抗氧剂1010︰抗氧剂168︰抗氧剂DLTP︰抗氧剂1076︰抗氧剂RD=4︰1︰5︰2︰3重量比例加入高速搅拌机中，混合温度为45～65℃，混合时间为40～75min，得到抗氧剂；
（4）制备稳定剂，混合重量比例为3︰2的硬脂酸钡和硬脂酸钙加入高速搅拌机中，混合温度为常温，混合时间为10～35min，得到稳定剂；
（5）将热塑性弹性体、阻燃剂、紫外线吸收剂混合搅拌均匀，搅拌温度为90～110℃，搅拌时间为50～60min，搅拌速率为65r/min，再加入抗氧剂、稳定剂在80～100℃的温度下搅拌1～2H，搅拌完成后得混合物；
（6）将混合物加入烘箱烘干，烘干温度为140～190℃，烘干6～10h使混合物固化成块状材料，取出并放入85～95℃熟化室后熟化12～6小时，熟化之后，再将块状材料通过裁切机裁切成直径约1～2cm的小块料，最后经单螺杆挤出成型即可。
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