CN112724650A - 一种超韧热塑性聚氨酯复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种超韧热塑性聚氨酯复合材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112724650A
CN112724650A CN202110106496.0A CN202110106496A CN112724650A CN 112724650 A CN112724650 A CN 112724650A CN 202110106496 A CN202110106496 A CN 202110106496A CN 112724650 A CN112724650 A CN 112724650A
Authority
CN
China
Prior art keywords
thermoplastic polyurethane
plasticizer
plap
fumed silica
drying
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110106496.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112724650B (zh
Inventor
郑玉婴
高梦珍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuzhou University
Original Assignee
Fuzhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuzhou University filed Critical Fuzhou University
Priority to CN202110106496.0A priority Critical patent/CN112724650B/zh
Publication of CN112724650A publication Critical patent/CN112724650A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112724650B publication Critical patent/CN112724650B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00—Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04—Polyurethanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/91—Polymers modified by chemical after-treatment
    • C08G63/912—Polymers modified by chemical after-treatment derived from hydroxycarboxylic acids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

本发明公开了一种超韧热塑性聚氨酯复合材料及其制备方法，其原料组成按重量份数计为：热塑性聚氨酯100份、增塑剂（PLAP‑Me）5‑25份、耐磨剂1‑4份；所述增塑剂PLAP‑Me由对甲基苯磺酰异氰酸酯与500分子量聚丙交酯多元醇合成；所述耐磨剂由MDI与气相二氧化硅表面的硅羟基发生亲核反应，制备了缝合气相二氧化硅，再用5‑氨基四氮唑进行封端处理，与未反应完全的异氰酸酯基反应制备的，用量低且与TPU基体相容性良好。本发明采用PLAP‑Me作为增塑剂，改性气相二氧化硅作为耐磨剂，可有效提高热塑新聚氨酯的加工性能，能够显著降低体系的硬度与粘度，制得具有优异柔韧性和延展性性能的热塑性聚氨酯。

Description

一种超韧热塑性聚氨酯复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于热塑性聚氨酯复合材料领域，具体涉及一种超韧热塑性聚氨酯复合材料及其制备方法。
背景技术
热塑性聚氨酯弹性体（TPU）是一种（AB）n型多嵌段线型的聚合物材料。TPU因其特殊的链段结构，使其具有高模量、高强度、高伸长和高弹性，优异的耐磨、耐油、耐低温、耐老化等性能。某些领域对TPU要求更高的延展性、耐磨性能，提高加工速率等，因此制备高性能的热塑性聚氨酯复合材料是非常有意义的。
增塑剂的使用可以改善高分子材料的性能，降低生产成本，提高生产效益，是一类重要的化工产品添加剂，作为助剂普遍应用于塑料制品、混凝土、泥灰、水泥、石膏、化妆品及清洗剂等材料中，增塑剂可以有效的降低TPU的硬度值，增加TPU的可塑性，使其柔韧性增强，容易加工。本发明制备的增塑剂PLAP-Me为对甲基苯磺酰异氰酸酯与500分子量聚丙交酯多元醇合成的产物，绿色、新型、高效。
气相二氧化硅在体系中分散后，可以形成纳米粒子三维网状结构，使得它具有优异的补强、增稠等性能。气相二氧化硅加入聚合物中，可以有效的提高聚合物的强度、延伸率、耐磨性等。气相二氧化硅在高温水解缩合过程中，表面还残留有部分硅羟基，由于表面硅羟基的存在，使得气相二氧化硅的表面活性较高，为气相二氧化硅的表面修饰提供可能，选择恰当的改性剂与气相二氧化硅表面的硅羟基进行反应，把一些功能性基团接枝到气相二氧化硅表面，从而使得气相二氧化硅的功能更加多样化。本发明采用MDI与气相二氧化硅表面的硅羟基反应，再用5-氨基四氮唑进行封端，形成与TPU相容性良好，用量低、高效的耐磨剂，并且在提高耐磨性能的同时对TPU的延伸率等性能也有一定程度的提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超韧热塑性聚氨酯复合材料的制备方法，本发明配方科学合理，工艺流程简单实用，通过合成一种新型的增塑剂和耐磨剂，使生产出的热塑性聚氨酯复合材料具有优异的柔韧性、延展性和低温加工性能，能够有效的降低热塑性聚氨酯的硬度与粘度，可以产生巨大的社会经济效益。
为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种超韧热塑性聚氨酯复合材料，其原料组成按重量份数计为：热塑性聚氨酯100份、增塑剂（PLAP-Me）5-25份、耐磨剂1-4份；所述增塑剂PLAP-Me为对甲基苯磺酰异氰酸酯与500分子量聚丙交酯多元醇合成的产物，绿色高效；所述耐磨剂由MDI先对气相二氧化硅表面改性处理，再加入过量的5-氨基四氮唑进行封端制备的，与TPU基体相容性良好，用量小且分散均匀。本发明采用PLAP-Me作为增塑剂，改性气相二氧化硅作为耐磨剂，两者协同相互促进，可有效提高热塑新聚氨酯的加工性能，硬度与粘度能够有效的降低，制得具有优异柔韧性和延展性性能的热塑性聚氨酯。
所述超韧热塑性聚氨酯复合材料的制备方法，具体步骤如下：
1）增塑剂PLAP-Me具体的制备：
取分子量为500的聚丙交酯多元醇在100-110℃的真空干燥箱中干燥4-5h，后倒入装有DMF溶剂的三口烧瓶中，通氮气保护，用电磁搅拌机搅拌，加入对甲基苯磺酰异氰酸酯，升温至60℃继续反应10h，倒入培养皿中，真空低温干燥24h，去除DMF溶剂，得到增塑剂PLAP-Me；其与TPU分子链之间具有良好的分子间作用力，同时增塑剂PLAP-Me分子链中的氨基甲酸酯基与TPU之间可以形成良好的氢键作用，使得制备的增塑剂能稳定存在于TPU中
2）耐磨剂具体的制备过程：
气相二氧化硅烘干后融加入装有DMF的三口烧瓶中，超声，加入MDI升温至80℃反应6h，加入过量5-氨基四氮唑继续反应6h后，冷却至室温后用DMF反复抽滤，60℃真空干燥箱烘干，制得耐磨剂。
3）将步骤1）制备的PLAP-Me和步骤2）制备的耐磨剂，混合均匀；
4）将步骤3）得到的混合产物、硬度为75A的TPU粒子混合均匀，放置在100℃烘箱中4h；
5）将烘干的物料转移到双螺杆挤出机中，各区温度为180℃到200℃，转速为400-600r/min，挤出造粒；
6）将用双螺杆挤出机挤出的粒子在100℃燥箱中烘4h，用注塑机注塑成型，得到超韧热塑性聚氨酯复合材料。
本发明的有益效果在于：
1）本发明采用PLAP-Me作为增塑剂、改性气相二氧化硅作为耐磨剂，制备出高韧热塑性聚氨酯复合材料，工艺流程简单实用。
2）通过聚丙交酯多元醇与对甲基苯磺酰异氰酸酯反应，成功合成了具有氨基甲酸酯基的新型高效的增塑剂PLAP-Me，与TPU分子链中的氨基甲酸酯基具有相似结构，因此增塑剂PLAP-Me与TPU基体相容性良好，能够长时间稳定的作用于TPU，绿色高效。聚丙交酯多元醇还可以作为合成TPU的大分子二醇。
3）通过用双异氰酸酯基的MDI与气相二氧化硅表面的硅羟基发生亲核反应，制备了缝合气相二氧化硅，缝合后的气相二氧化硅的分子量增大，以三维网络结构存在。用5-氨基四氮唑进行封端处理，与未反应完全的异氰酸酯基反应，同时在气相二氧化硅表面引入了5-氨基四氮唑，使得气相二氧化硅复合材料的含氮量大大增加。加入TPU中时，改性后的气相二氧化硅可以与TPU基体形成大量的氢键作用，相容性良好，用量小且能分散均匀的。
4）采用PLAP-Me作为增塑剂，改性气相二氧化硅作为耐磨剂，制得具有优异柔韧性和延展性的热塑性聚氨酯复合材料，应用前景广阔。
附图说明
图1为耐磨剂的SEM图；
图2为实施例4的断面SEM图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不仅仅限于这些实施例。
实施例1
一种超韧热塑性聚氨酯复合材料的制备方法，具体步骤为：
1）增塑剂PLAP-Me具体的制备：
取分子量为500的聚丙交酯多元醇在100-110℃的真空干燥箱中干燥4-5h，后倒入装有DMF溶剂的三口烧瓶中，通氮气保护，用电磁搅拌机搅拌，加入对甲基苯磺酰异氰酸，升温至60℃继续反应10h，倒入培养皿中，真空低温干燥24h，得到增塑剂PLAP-Me；
2）耐磨剂具体的制备过程：
气相二氧化硅烘干后融加入装有DMF的三口烧瓶中，超声，加入MDI升温至80℃反应6h，加入过量5-氨基四氮唑继续反应6h后，冷却至室温后用DMF反复抽滤，60℃真空干燥箱烘干，制得耐磨剂。
3）将100重量份TPU粒子、5重量份的增塑剂PLAP-Me和3重量份的耐磨剂混合均匀，放置在100℃烘箱中4h；
4）将步骤3）烘干的物料转移到双螺杆挤出机中，各区温度为180℃到200℃，转速为400-600r/min，挤出造粒；
5）将用双螺杆挤出机挤出的粒子在100℃燥箱中烘4h，用注塑机注塑成型，得到超韧热塑性聚氨酯复合材料。
实施例2
一种超韧热塑性聚氨酯复合材料的制备方法，具体步骤为：
1）增塑剂PLAP-Me具体的制备：
取分子量为500的聚丙交酯多元醇在100-110℃的真空干燥箱中干燥4-5h，后倒入装有DMF溶剂的三口烧瓶中，通氮气保护，用电磁搅拌机搅拌，加入对甲基苯磺酰异氰酸，升温至60℃继续反应10h，倒入培养皿中，真空低温干燥24h，得到增塑剂PLAP-Me；
2）耐磨剂具体的制备过程：
气相二氧化硅烘干后融加入装有DMF的三口烧瓶中，超声，加入MDI升温至80℃反应6h，加入过量5-氨基四氮唑继续反应6h后，冷却至室温后用DMF反复抽滤，60℃真空干燥箱烘干，制得耐磨剂。
3）将100重量份TPU粒子、10重量份的增塑剂PLAP-Me和3重量份的耐磨剂混合均匀，放置在100℃烘箱中4h；
4）将步骤3）烘干的物料转移到双螺杆挤出机中，各区温度为180℃到200℃，转速为400-600r/min，挤出造粒；
5）将用双螺杆挤出机挤出的粒子在100℃燥箱中烘4h，用注塑机注塑成型，得到超韧热塑性聚氨酯复合材料。
实施例3
一种超韧热塑性聚氨酯复合材料的制备方法，具体步骤为：
1）增塑剂PLAP-Me具体的制备：
取分子量为500的聚丙交酯多元醇在100-110℃的真空干燥箱中干燥4-5h，后倒入装有DMF溶剂的三口烧瓶中，通氮气保护，用电磁搅拌机搅拌，加入对甲基苯磺酰异氰酸，升温至60℃继续反应10h，倒入培养皿中，真空低温干燥24h，得到增塑剂PLAP-Me；
2）耐磨剂具体的制备过程：
气相二氧化硅烘干后融加入装有DMF的三口烧瓶中，超声，加入MDI升温至80℃反应6h，加入过量5-氨基四氮唑继续反应6h后，冷却至室温后用DMF反复抽滤，60℃真空干燥箱烘干，制得耐磨剂。
3）将100重量份TPU粒子、15重量份的增塑剂PLAP-Me和3重量份的耐磨剂混合均匀，放置在100℃烘箱中4h；
4）将步骤3）烘干的物料转移到双螺杆挤出机中，各区温度为180℃到200℃，转速为400-600r/min，挤出造粒；
5）将用双螺杆挤出机挤出的粒子在100℃燥箱中烘4h，用注塑机注塑成型，得到超韧热塑性聚氨酯复合材料。
实施例4
一种超韧热塑性聚氨酯复合材料的制备方法，具体步骤为：
1）增塑剂PLAP-Me具体的制备：
取分子量为500的聚丙交酯多元醇在100-110℃的真空干燥箱中干燥4-5h，后倒入装有DMF溶剂的三口烧瓶中，通氮气保护，用电磁搅拌机搅拌，加入对甲基苯磺酰异氰酸，升温至60℃继续反应10h，倒入培养皿中，真空低温干燥24h，得到增塑剂PLAP-Me；
2）耐磨剂具体的制备过程：
气相二氧化硅烘干后融加入装有DMF的三口烧瓶中，超声，加入MDI升温至80℃反应6h，加入过量5-氨基四氮唑继续反应6h后，冷却至室温后用DMF反复抽滤，60℃真空干燥箱烘干，制得耐磨剂。
3）将100重量份TPU粒子、20重量份的增塑剂PLAP-Me和3重量份的耐磨剂混合均匀，放置在100℃烘箱中4h；
4）将步骤3）烘干的物料转移到双螺杆挤出机中，各区温度为180℃到200℃，转速为400-600r/min，挤出造粒；
5）将用双螺杆挤出机挤出的粒子在100℃燥箱中烘4h，用注塑机注塑成型，得到超韧热塑性聚氨酯复合材料。
实施例5
一种超韧热塑性聚氨酯复合材料的制备方法，具体步骤为：
1）增塑剂PLAP-Me具体的制备：
取分子量为500的聚丙交酯多元醇在100-110℃的真空干燥箱中干燥4-5h，后倒入装有DMF溶剂的三口烧瓶中，通氮气保护，用电磁搅拌机搅拌，加入对甲基苯磺酰异氰酸，升温至60℃继续反应10h，倒入培养皿中，真空低温干燥24h，得到增塑剂PLAP-Me；
2）耐磨剂具体的制备过程：
气相二氧化硅烘干后融加入装有DMF的三口烧瓶中，超声，加入MDI升温至80℃反应6h，加入过量5-氨基四氮唑继续反应6h后，冷却至室温后用DMF反复抽滤，60℃真空干燥箱烘干，制得耐磨剂。
3）将100重量份TPU粒子、25重量份的增塑剂PLAP-Me和3重量份的耐磨剂混合均匀，放置在100℃烘箱中4h；
4）将步骤3）烘干的物料转移到双螺杆挤出机中，各区温度为180℃到200℃，转速为400-600r/min，挤出造粒；
5）将用双螺杆挤出机挤出的粒子在100℃燥箱中烘4h，用注塑机注塑成型，得到超韧热塑性聚氨酯复合材料。
性能测试
表1为各实施例1到实施例5的性能测试结果。从以上物性测试结果可以明显看出，在添加3份量耐磨剂的基础上，随着增塑剂PLAP-Me添加量的不断增加，热塑性聚氨酯复合材料的硬度、拉伸强度、100%抗拉模数、300%抗拉模数、撕裂强度、粘度等不断降低，断裂伸长率、磨耗值不断增加。当增塑剂添加量为20%时，硬度和粘度下降明显，断裂伸长率提升效果显著，体系成型温度最低，进一步证明增塑剂的加入可有效提高体系的低温性能。当增塑剂PLAP-Me的添加量为25%时，热塑性聚氨酯复合材料的耐磨性和撕裂强度等降低程度过大，综合性能来看，当增塑剂PLAP-Me的添加量为20%的时候效果最佳。
Figure DEST_PATH_IMAGE001
表1
实施例6
一种超韧热塑性聚氨酯复合材料的制备方法，具体步骤为：
1）增塑剂PLAP-Me具体的制备：
取分子量为500的聚丙交酯多元醇在100-110℃的真空干燥箱中干燥4-5h，后倒入装有DMF溶剂的三口烧瓶中，通氮气保护，用电磁搅拌机搅拌，加入对甲基苯磺酰异氰酸，升温至60℃继续反应10h，倒入培养皿中，真空低温干燥24h，得到增塑剂PLAP-Me；
2）耐磨剂具体的制备过程：
气相二氧化硅烘干后融加入装有DMF的三口烧瓶中，超声，加入MDI升温至80℃反应6h，加入过量5-氨基四氮唑继续反应6h后，冷却至室温后用DMF反复抽滤，60℃真空干燥箱烘干，制得耐磨剂。
3）将100重量份TPU粒子、20重量份的增塑剂PLAP-Me和1重量份的耐磨剂混合均匀，放置在100℃烘箱中4h；
4）将步骤3）烘干的物料转移到双螺杆挤出机中，各区温度为180℃到200℃，转速为400-600r/min，挤出造粒；
5）将用双螺杆挤出机挤出的粒子在100℃燥箱中烘4h，用注塑机注塑成型。
实施例7
一种超韧热塑性聚氨酯复合材料的制备方法，具体步骤为：
1）增塑剂PLAP-Me具体的制备：
取分子量为500的聚丙交酯多元醇在100-110℃的真空干燥箱中干燥4-5h，后倒入装有DMF溶剂的三口烧瓶中，通氮气保护，用电磁搅拌机搅拌，加入对甲基苯磺酰异氰酸，升温至60℃继续反应10h，倒入培养皿中，真空低温干燥24h，得到增塑剂PLAP-Me；
2）耐磨剂具体的制备过程：
气相二氧化硅烘干后融加入装有DMF的三口烧瓶中，超声，加入MDI升温至80℃反应6h，加入过量5-氨基四氮唑继续反应6h后，冷却至室温后用DMF反复抽滤，60℃真空干燥箱烘干，制得耐磨剂。
3）将100重量份TPU粒子、20重量份的增塑剂PLAP-Me和2重量份的耐磨剂混合均匀，放置在100℃烘箱中4h；
4）将步骤3）烘干的物料转移到双螺杆挤出机中，各区温度为180℃到200℃，转速为400-600r/min，挤出造粒；
5）将用双螺杆挤出机挤出的粒子在100℃燥箱中烘4h，用注塑机注塑成型。
实施例8
一种超韧热塑性聚氨酯复合材料的制备方法，具体步骤为：
1）增塑剂PLAP-Me具体的制备：
取分子量为500的聚丙交酯多元醇在100-110℃的真空干燥箱中干燥4-5h，后倒入装有DMF溶剂的三口烧瓶中，通氮气保护，用电磁搅拌机搅拌，加入对甲基苯磺酰异氰酸，升温至60℃继续反应10h，倒入培养皿中，真空低温干燥24h，得到增塑剂PLAP-Me；
2）耐磨剂具体的制备过程：
气相二氧化硅烘干后融加入装有DMF的三口烧瓶中，超声，加入MDI升温至80℃反应6h，加入过量5-氨基四氮唑继续反应6h后，冷却至室温后用DMF反复抽滤，60℃真空干燥箱烘干，制得耐磨剂。
3）将100重量份TPU粒子、20重量份的增塑剂PLAP-Me和4重量份的耐磨剂混合均匀，放置在100℃烘箱中4h；
4）将步骤3）烘干的物料转移到双螺杆挤出机中，各区温度为180℃到200℃，转速为400-600r/min，挤出造粒；
5）将用双螺杆挤出机挤出的粒子在100℃燥箱中烘4h，用注塑机注塑成型。
对比例1
1）增塑剂PLAP-Me具体的制备：
取分子量为500的聚丙交酯多元醇在100-110℃的真空干燥箱中干燥4-5h，后倒入装有DMF溶剂的三口烧瓶中，通氮气保护，用电磁搅拌机搅拌，加入对甲基苯磺酰异氰酸，升温至60℃继续反应10h，倒入培养皿中，真空低温干燥24h，得到增塑剂PLAP-Me；
2）将100重量份TPU粒子、20重量份的增塑剂PLAP-Me混合均匀，放置在100℃烘箱中4h；
3）将步骤2）烘干的物料转移到双螺杆挤出机中，各区温度为180℃到200℃，转速为400-600r/min，挤出造粒；
4）将用双螺杆挤出机挤出的粒子在100℃燥箱中烘4h，用注塑机注塑成型。
对比例2
1）耐磨剂具体的制备过程：
气相二氧化硅烘干后融加入装有DMF的三口烧瓶中，超声，加入MDI升温至80℃反应6h，加入过量5-氨基四氮唑继续反应6h后，冷却至室温后用DMF反复抽滤，60℃真空干燥箱烘干，制得耐磨剂；
2）将100重量份TPU粒子、3重量份的耐磨剂混合均匀，放置在100℃烘箱中4h；放置在100℃烘箱中4h；
3）将步骤2）烘干的物料转移到双螺杆挤出机中，各区温度为180℃到200℃，转速为400-600r/min，挤出造粒；
4）将用双螺杆挤出机挤出的粒子在100℃燥箱中烘4h，用注塑机注塑成型。
对比例3
1）增塑剂PLAP-Me具体的制备：
取分子量为500的聚丙交酯多元醇在100-110℃的真空干燥箱中干燥4-5h，后倒入装有DMF溶剂的三口烧瓶中，通氮气保护，用电磁搅拌机搅拌，加入对甲基苯磺酰异氰酸，升温至60℃继续反应10h，倒入培养皿中，真空低温干燥24h，得到增塑剂PLAP-Me；
2）将100重量份TPU粒子、20重量份的增塑剂PLAP-Me和3重量份的气相二氧化硅混合均匀，放置在100℃烘箱中4h；放置在100℃烘箱中4h；
3）将步骤2）烘干的物料转移到双螺杆挤出机中，各区温度为180℃到200℃，转速为400-600r/min，挤出造粒；
4）将用双螺杆挤出机挤出的粒子在100℃燥箱中烘4h，用注塑机注塑成型。
性能测试
表2为各实施例6、7、4、8和对比例1、2、3的性能测试结果。从以上物性测试结果可以明显看出，实施例6、7、4、8，随着耐磨剂添加量的增加，热塑性聚氨酯复合材料的硬度值变化不大，粘度和撕裂强度稍微降低，100%抗拉模数、300%抗拉模数和成型温度呈逐渐上升后又降低的趋势，拉伸强度、断裂伸长率和耐磨性能不断提高。耐磨剂的加入修复了增塑剂降低的耐磨性，使得热塑性聚氨酯复合材料的耐磨性能降低程度变低，延伸性能进一步提高。实施例4和对比例2对比可以看出，增塑剂PLAP-Me的加入会有效的降低热塑性聚氨酯复合材料的硬度，同时会有效的提高断裂伸长率。实施例4和对比例3对比可以看出，改性气相二氧化硅对TPU耐磨性能等性能的提高更明显。图2是添加了20重量份增塑剂PLAP-Me和3重量份耐磨剂的热塑性聚氨酯复合材料的脆断截面扫面图，可以观察到增塑剂PLAP-Me和增塑剂均匀的分散在热塑性聚氨酯材料中，没有团聚或脱落的现象，说明与热塑性聚氨酯基体相容性良好。综合性能来看，当在热塑性聚氨酯中添加20重量份的增塑剂PLAP-Me和3重量份的耐磨剂的情况下，可以制备出具有优异的柔韧性、延展性等综合性能优异的热塑性聚氨酯复合材料。
Figure 856198DEST_PATH_IMAGE002
表2
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (5)

1.一种超韧热塑性聚氨酯复合材料，其特征在于：原料组成按重量份数计为：热塑性聚氨酯粒子100份、增塑剂 PLAP-Me5-25份、耐磨剂1-4份；所述增塑剂PLAP-Me是对甲基苯磺酰异氰酸酯与聚丙交酯多元醇制备的；所述耐磨剂由MDI与气相二氧化硅表面的硅羟基发生亲核反应，制备了缝合气相二氧化硅，再加入过量的5-氨基四氮唑进行封端处理，与未反应完全的异氰酸酯基反应制得的。
2.根据权利要求1所述的超韧热塑性聚氨酯复合材料，其特征在于：所述增塑剂PLAP-Me具体的制备方法为：
取分子量为500的聚丙交酯多元醇在100-110℃的真空干燥箱中烘干4-5h，后倒入装有DMF溶剂的三口烧瓶中，通氮气保护，在电磁搅拌机中搅拌，加入适量对甲基苯磺酰异氰酸酯，升温至60℃继续搅拌10h后，倒入培养皿中，真空低温干燥24h，去除DMF溶剂，得到增塑剂PLAP-Me。
3.根据权利要求2所述的超韧热塑性聚氨酯复合材料，其特征在于：所用原料聚丙交酯多元醇与对甲基苯磺酰异氰酸的摩尔比为1:2。
4.根据权利要求1所述的的超韧热塑性聚氨酯复合材料，其特征在于：所述耐磨剂具体的制备方法为：
气相二氧化硅烘干后加入装有DMF的三口烧瓶中，超声，加入MDI升温至80℃反应6h，加入过量5-氨基四氮唑继续反应6h后，冷却至室温后用大量DMF反复抽滤，60℃真空干燥箱烘干，制得耐磨剂。
5.一种制备如权利要求1-4任一项所述的超韧热塑性聚氨酯复合材料的方法，其特征在于：具体步骤如下：
1）将耐磨剂加入到增塑剂PLAP-Me中，混合均匀；
2）将步骤1）得到的混合产物、硬度为75A的TPU粒子混合均匀，放置在100℃烘箱中烘干4h；
3）将烘干的物料转移到双螺杆挤出机中，各区温度为180℃到200℃，转速为400-600r/min，挤出造粒；
4）将用双螺杆挤出机挤出的粒子在100℃燥箱中烘4h，用注塑机注塑成型，得到超韧热塑性聚氨酯复合材料。
CN202110106496.0A 2021-01-26 2021-01-26 一种超韧热塑性聚氨酯复合材料及其制备方法 Active CN112724650B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110106496.0A CN112724650B (zh) 2021-01-26 2021-01-26 一种超韧热塑性聚氨酯复合材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110106496.0A CN112724650B (zh) 2021-01-26 2021-01-26 一种超韧热塑性聚氨酯复合材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112724650A true CN112724650A (zh) 2021-04-30
CN112724650B CN112724650B (zh) 2021-09-28

Family

ID=75593563

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110106496.0A Active CN112724650B (zh) 2021-01-26 2021-01-26 一种超韧热塑性聚氨酯复合材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112724650B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011236312A (ja) * 2010-05-10 2011-11-24 Auto Kagaku Kogyo Kk 硬化性組成物、塗膜防水材およびその製造方法
CN102676039A (zh) * 2012-05-29 2012-09-19 苏州中材非金属矿工业设计研究院有限公司 一种湿固化单组份聚氨酯涂料及其制备方法
CN103992633A (zh) * 2014-05-08 2014-08-20 中国铁道科学研究院铁道建筑研究所 一种用于高速铁路无砟轨道伸缩缝的聚氨酯嵌缝材料
CN104099055A (zh) * 2013-04-07 2014-10-15 广东国望精细化学品有限公司 一种无卤阻燃聚氨酯密封胶及制备方法
CN107474721A (zh) * 2016-06-08 2017-12-15 济南汉斯曼时代技术有限公司 一种双组分聚氨酯环保阻燃地坪涂料及其制备方法
CN108117667A (zh) * 2017-12-28 2018-06-05 中国科学院长春应用化学研究所 一种增塑剂、其制备方法及其在聚乳酸中的应用
CN111763417A (zh) * 2020-06-30 2020-10-13 江阴久盛科技有限公司 一种纳米二氧化钛填充热塑性聚氨酯／氯丁橡胶共混物复合材料及其制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011236312A (ja) * 2010-05-10 2011-11-24 Auto Kagaku Kogyo Kk 硬化性組成物、塗膜防水材およびその製造方法
CN102676039A (zh) * 2012-05-29 2012-09-19 苏州中材非金属矿工业设计研究院有限公司 一种湿固化单组份聚氨酯涂料及其制备方法
CN104099055A (zh) * 2013-04-07 2014-10-15 广东国望精细化学品有限公司 一种无卤阻燃聚氨酯密封胶及制备方法
CN103992633A (zh) * 2014-05-08 2014-08-20 中国铁道科学研究院铁道建筑研究所 一种用于高速铁路无砟轨道伸缩缝的聚氨酯嵌缝材料
CN107474721A (zh) * 2016-06-08 2017-12-15 济南汉斯曼时代技术有限公司 一种双组分聚氨酯环保阻燃地坪涂料及其制备方法
CN108117667A (zh) * 2017-12-28 2018-06-05 中国科学院长春应用化学研究所 一种增塑剂、其制备方法及其在聚乳酸中的应用
CN111763417A (zh) * 2020-06-30 2020-10-13 江阴久盛科技有限公司 一种纳米二氧化钛填充热塑性聚氨酯／氯丁橡胶共混物复合材料及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吕播瑞等: "功能化纳米SiO_2_热塑性弹性体复合材料的制备及性能", 《塑料工业》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN112724650B (zh) 2021-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101550267B (zh) 热塑性聚酯弹性体闭孔微发泡材料及其制备方法、减震用途
CN102093702B (zh) 热塑性聚氨酯-聚硅氧烷嵌段共聚物的制备方法
CN105384905A (zh) Tpu材料及其制备方法
CN109880050B (zh) 一种石墨烯类物质改性的弹性体材料及其制备方法
CN101831169B (zh) 一种增韧mc尼龙共混材料及其制备方法
CN106751783A (zh) 一种熔融挤出扩链反应制备的高粘度尼龙6复合材料及其制备方法
CN115677977B (zh) 立体复合聚氨酯弹性体及其制备方法
CN113736088A (zh) 一种聚倍半硅氧烷，一种pla合金及一种吸管料
CN109306156B (zh) 一种透明闪光聚酯链牙、制备方法及拉链
CN111548544A (zh) 一种耐高温稳定性保护膜材料及其制备方法
CN112724650B (zh) 一种超韧热塑性聚氨酯复合材料及其制备方法
CN109810484B (zh) 一种聚乳酸改性材料的制备方法
CN108034225B (zh) 一种制备壳聚糖/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的方法
CN110358097B (zh) 性能优良的pla基增容剂及其制备方法和应用
CN112745667B (zh) 一种复合增强尼龙材料及其制备方法
CN108976782B (zh) 一种基于超支化环氧树脂改性的尼龙复合材料及其制备方法
CN1434066A (zh) 热塑性聚氨酯弹性体的连续生产
CN115772294B (zh) 一种抗冲击改性聚丙烯及其制备方法
CN108587118B (zh) 一种具有高尺寸稳定性的工装零部件用tpu材料及其制备方法
CN112321893A (zh) 一种用于pvc的增塑剂凝胶
CN113999518B (zh) Tpu/poe合金的制备方法
CN110172246B (zh) 一种高相容性尼龙1012与尼龙6的合金及其制备方法
CN109679324A (zh) 用于登山靴的耐低温耐磨tpu复合材料及其制备方法
CN1116330C (zh) 改性聚氨酯弹性体材料及其制备方法和用途
TW201137035A (en) Melt processable copolyurea elastomers

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant