CN115141479A - 包胶pc用的改性tpu及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于热塑性聚氨酯弹性体技术领域,具体涉及一种包胶PC用的改性TPU及其制备方法。由原料一和原料二两种TPU材料共混改性组成,原料一与原料二的质量比为(3‑10):(90‑100),原料二为热塑性聚氨酯弹性体T4190,原料一由以下质量分数原料制成:聚酯型二元醇55%‑72%,二异氰酸酯23%‑36%,扩链剂3%‑9%,抗氧剂0.1%‑0.3%,光稳定剂0.1%‑0.4%,催化剂0.008%‑0.03%。本方法通过共混改性的方式,在T4190中引入存在游离羟基的胶粘剂产品,能够保证最终产品与PC之间的氢键连接效果较好,提升TPU与PC的粘接包胶作用。
Description
技术领域
本发明属于热塑性聚氨酯弹性体技术领域,具体涉及一种包胶PC用的改性TPU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型嵌段线性聚合物,具有高弹性、高强度、高韧性、耐水解、耐老化、防霉、高耐磨性的特点,其耐磨性能优于橡胶,可用塑胶、橡胶的所有加工方法处理加工,更具有塑料、橡胶不具有的超低温柔韧性。TPU靠分子间氢键交联或大分子链间轻度交联,随着温度的升高或降低,这两种交联结构具有可逆性,广泛应用在医疗、卫生等相关产品以及运动、保护器材上。
TPU包胶PC护套是一种市场广泛使用的护套类型,TPU与PC的包胶粘接效果直接影响护套的使用性能,由于包胶护套TPU与PC的粘接面仅1-2mm,因此需要两种材料具有极强的粘接效果。目前市面上广泛使用的材料的包胶剥离强度在10N/mm,能够满足客户的基本要求,但对于品牌护套而言,剥离强度达到15-20N/mm才能满足其需求,此时传统的TPU不能达到此效果。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种包胶PC用的改性TPU,用于包胶护套的生产。
本发明的另一个目的在于提供一种包胶PC用的改性TPU的制备方法,该方法不仅可以提高TPU的剥离强度,而且方法简单,有利于工业化生产。
本发明所采取的技术方案是:
所述的包胶PC用的改性TPU,由原料一和原料二两种TPU材料共混改性组成,原料一与原料二的质量比为(3-10):(90-100),原料二为热塑性聚氨酯弹性体T4190,原料一由以下质量分数的原料制成:
聚酯型二元醇 55%-72%;
二异氰酸酯 23%-36%;
扩链剂 3%-9%;
抗氧剂 0.1%-0.3%;
光稳定剂 0.1%-0.4%;
催化剂 0.008%-0.03%。
所述的聚酯型二元醇为聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸二乙二醇酯、聚己二酸乙二醇一丙二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇一丁二醇酯二醇中的一种,聚酯型二元醇的数均分子量为800-1200,优选聚己二酸丁二醇酯。
所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种,优选四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(1010)、双(2,4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯(626)、三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(168)、硫代二丙酸双十二醇酯(DLTDP)中的一种。
所述的光稳定剂为Tinuvin 783、Tinuvin 123、Tinuvin 328中的一种,优选Tinuvin 783。
所述的催化剂为有机铋类催化剂,优选有机铋催化剂DY-20。
所述的二异氰酸酯为4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI-100)。
所述的扩链剂为己二醇(HDO)。
所述的制备方法为:将聚酯型二元醇、抗氧剂、催化剂、光稳定剂混合加热至130-150℃,将二异氰酸酯加热至45-55℃,扩链剂加热至45-55℃,混合均匀后加入挤出机中,经过水下切系统切粒,得到相应的TPU颗粒;将TPU颗粒与T4190按照一定质量比混合,再经过双螺杆挤出机捏合后,经过水下切系统切粒,得到包胶PC用的改性TPU。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
(1)通过选择具有长链偶数碳结构的己二醇(HDO)作为扩链剂,此扩链剂具有合适的碳链个数,能够达到最佳的成型、结晶速度,从而改善产品初粘性;
(2)通过共混改性的方式,在T4190中引入存在游离羟基的胶粘剂产品,能够保证最终产品与PC之间的氢键连接效果较好,提升TPU与PC的粘接包胶作用。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步阐述,但其并不限制本发明的实施。
实施例和对比例所用的原料:
热塑性聚氨酯弹性体T4190 山东一诺威聚氨酯股份有限公司市售产品;
聚己二酸丁二醇酯 山东一诺威聚氨酯股份有限公司市售产品;
聚己二酸乙二醇酯 山东一诺威聚氨酯股份有限公司市售产品;
聚己二酸二乙二醇酯 山东一诺威聚氨酯股份有限公司市售产品;
MDI-100 万华化学集团股份有限公司市售产品;
HDO 江苏新素新材料有限公司市售产品;
1010 天津利安隆新材料股份有限公司市售产品;
168 天津利安隆新材料股份有限公司市售产品;
626 天津利安隆新材料股份有限公司市售产品;
Tinuvin328 天津利安隆新材料股份有限公司市售产品;
Tinuvin783 天津利安隆新材料股份有限公司市售产品;
DY-20 上海德音化学有限公司市售产品;
1,4-丁二醇 恒力石化股份有限公司市售产品。
实施例1
改性TPU由两种原料共混制成,其中原料二为热塑性聚氨酯弹性体T4190,原料一由如下质量分数的原料制成:
聚酯型二元醇 71.63%;
MDI-100 24.66%;
HDO 3.20%;
1010 0.2%;
Tinuvin783 0.3%;
DY-20 0.01%。
聚酯型二元醇为聚己二酸丁二醇酯,数均分子量为1000。
制备工艺:将聚己二酸丁二醇酯、1010、DY-20、Tinuvin783混合加热至135℃,将MDI-100加热至50℃,HDO加热至50℃,混合均匀后进入挤出机中,经过水下切系统切粒得到相应原料一的TPU颗粒。将所得TPU颗粒与T4190按照质量比3:97混合,再经过双螺杆挤出机捏合后,经过水下切系统切粒,得到包胶PC用的改性TPU。
实施例2
改性TPU由两种原料共混制成,其中原料二为热塑性聚氨酯弹性体T4190,原料一由如下质量分数的原料制成:
聚酯型二元醇 59.69%;
MDI-100 33.02%;
HDO 6.78%;
168 0.1%;
Tinuvin328 0.38%;
DY-20 0.03%。
聚酯型二元醇为聚己二酸乙二醇酯,数均分子量为800。
制备工艺:将聚己二酸乙二醇酯、168、DY-20、Tinuvin328混合加热至130℃,将MDI-100加热至45℃;HDO加热至45℃;混合均匀后进入挤出机中,经过水下切系统切粒得到相应原料一的TPU颗粒。将所得TPU颗粒与T4190按照质量比5:95混合,再经过双螺杆挤出机捏合后,最终经过水下切系统切粒,得到包胶PC用的改性TPU。
实施例3
改性TPU由两种原料共混制成,其中原料二为热塑性聚氨酯弹性体T4190,原料一由如下质量分数的原料制成:
聚酯型二元醇 55.71%;
MDI-100 35.33%;
HDO 8.45%;
626 0.3%;
Tinuvin783 0.19%;
DY-20 0.02%。
聚酯型二元醇为聚己二酸二乙二醇酯,数均分子量为1100。
制备工艺:将聚己二酸二乙二醇酯、626、DY-20、Tinuvin783混合加热至150℃,将MDI-100加热至55℃;HDO加热至55℃;混合均匀后进入挤出机中,经过水下切系统切粒得到相应原料一的TPU颗粒。将所得TPU颗粒与T4190按照质量比10:90混合,再经过双螺杆挤出机捏合后,最终经过水下切系统切粒,得到包胶PC用的改性TPU。
对比例1
T4190的制备方法:
聚酯型二元醇 53.72%;
MDI-100 37.21%;
1,4-丁二醇 8.56%;
1010 0.2%;
Tinuvin123 0.3%;
DY-20 0.01%。
聚酯型二元醇为聚己二酸乙二醇酯,数均分子量为1000。
制备工艺:将聚己二酸乙二醇酯、1010、DY-20、Tinuvin123混合加热至135℃,将MDI-100加热至50℃,1,4-丁二醇加热至50℃,混合均匀后进入挤出机中,经过水下切系统切粒得到相应T4190。
检测方法:
(1)成型周期测试:注塑机注塑1.5mm护套,测试成型周期。
(2)剥离强度测试:先将PC片置于包胶模具内,注塑包胶护套,测试剥离效果。
实施例和对比例的检测结果见表1。
表1 实施例和对比例的检测结果
通过上述检测数据可以看出,本发明所述的包胶PC用的改性TPU及其制备方法,可以有效提升剥离效果且不影响材料自身的成型效果。并且,此材料无污染、可降解,属于环保材料。
Claims (8)
1.一种包胶PC用的改性TPU,其特征在于,由原料一和原料二两种TPU材料共混改性组成,原料一与原料二的质量比为(3-10):(90-100),原料二为热塑性聚氨酯弹性体T4190,原料一由以下质量分数的原料制成:
聚酯型二元醇 55%-72%;
二异氰酸酯 23%-36%;
扩链剂 3%-9%;
抗氧剂 0.1%-0.3%;
光稳定剂 0.1%-0.4%;
催化剂 0.008%-0.03%。
2.根据权利要求1所述的包胶PC用的改性TPU,其特征在于,所述的聚酯型二元醇为聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸二乙二醇酯、聚己二酸乙二醇一丙二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇一丁二醇酯二醇中的一种。
3.根据权利要求1所述的包胶PC用的改性TPU,其特征在于,所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种。
4.根据权利要求2所述的包胶PC用的改性TPU,其特征在于,所述的光稳定剂为Tinuvin783、Tinuvin 123、Tinuvin 328中的一种。
5.根据权利要求1所述的包胶PC用的改性TPU,其特征在于,所述的催化剂为有机铋类催化剂。
6.根据权利要求1所述的包胶PC用的改性TPU,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。
7.根据权利要求1所述的包胶PC用的改性TPU,其特征在于,所述的扩链剂为己二醇。
8.一种权利要求1-7任一所述的包胶PC用的改性TPU的制备方法,其特征在于,将聚酯型二元醇、抗氧剂、催化剂、光稳定剂混合加热至130-150℃,将二异氰酸酯加热至45-55℃,扩链剂加热至45-55℃,混合均匀后加入挤出机中,经过水下切系统切粒,得到相应的TPU颗粒;将TPU颗粒与T4190按照一定质量比混合,再经过双螺杆挤出机捏合后,最终经过水下切系统切粒,得到包胶PC用的改性TPU。
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