CN115926432A - 一种耐黄变高透明脂肪族聚己内酯tpu及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及塑料加工领域，具体公开了一种耐黄变高透明脂肪族聚己内酯TPU及其制备方法；一种耐黄变高透明脂肪族聚己内酯TPU，包含以下重量份的原料制成：聚醚多元醇10‑20份、聚己内酯多元醇50‑65份、异氰酸酯60‑80份、扩链剂5‑12份、填料5‑12份、抗氧化剂0.5‑1份；填料由重量比为1:1‑2:2‑4的紫外线吸收剂、氮化硼纳米片和单晶氧化铝组成；其制备方法为：称取填料与聚己内酯多元醇混合均匀，然后添加聚醚多元醇继续混合，混合均匀后，制得初混料；称取异氰酸酯、扩链剂、抗氧化剂添加到初混料中，混合搅拌均匀，制得混合料；混合料经熔融挤出成型，制得成品；具有耐黄变效果好且透明度高的优点。

Description

一种耐黄变高透明脂肪族聚己内酯TPU及其制备方法

技术领域

本申请涉及塑料加工领域，更具体地说，它涉及一种耐黄变高透明脂肪族聚己内酯TPU及其制备方法。

背景技术

TPU是热塑性聚氨酯弹性体橡胶，主要是采用二苯基甲烷异氰酸酯、小分子二元醇、高分子二元醇等材料合成；具有较高的张力、拉力和较好的强韧性，被广泛用于制备鞋材、薄膜、胶粘剂、软管、电线等物质。

但是聚氨酯弹性体的抗黄变性能较差，将其制成成品后，一般在户外使用60d，制品便容易从无色透明变成橘黄色；部分产品虽然可以通过添加抗黄变的填料或者添加剂来提高其抗紫外线级别，令其抗紫外线级别达到4.5级，但是该产品大多呈现乳白色，无法用于生产无色透明的制品。

因此，如何制备一种耐黄变效果好且透明度高的聚氨酯弹性体，是一个有待解决的问题。

发明内容

为了制备一种耐黄变效果好且透明度高的聚氨酯弹性体，本申请提供一种耐黄变高透明脂肪族聚己内酯TPU及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种耐黄变高透明脂肪族聚己内酯TPU，采用如下的技术方案：

一种耐黄变高透明脂肪族聚己内酯TPU，包含以下重量份的原料制成：聚醚多元醇10-20份、聚己内酯多元醇50-65份、异氰酸酯60-80份、扩链剂5-12份、填料5-12份、抗氧化剂0.5-1份；填料由重量比为1:1-2:2-4的紫外线吸收剂、氮化硼纳米片和单晶氧化铝组成。

通过采用上述技术方案，聚己内酯多元醇、聚醚多元醇、异氰酸酯相配合，利用聚己内酯多元醇较好的耐黄变性和较高的透明度，使成品TPU具有较好的耐黄变性和较高的透明度；填料中单晶氧化铝、氮化硼纳米片、紫外线吸收剂依次对紫外线产生反射、折射、吸收，从而进一步提高成品的抗紫外线辐射效果，并且填料不易影响成品的透明度，从而保证成品TPU具有较高透明度的条件下耐黄变性较好。

紫外线吸收剂、氮化硼纳米片、单晶氧化铝相配合，单晶氧化铝作为填料的外层，利用单晶氧化铝的二维平面结构反射紫外线，从而减少穿透成品材料的紫外线；然后配合氮化硼纳米片在紫外线吸收剂和单晶氧化铝之间的孔隙间隔，以及氮化硼纳米片较大的比表面积，对紫外线进行多层反射、折射；最后利用紫外线吸收剂对紫外线的吸收作用，使得紫外线在成品表面能够被填料抵挡、阻隔、吸收，尽量避免紫外线辐射聚氨酯弹性体的交联网络，从而尽量避免成品因紫外线照射而发生黄变。

优选的，所述填料采用如下方法制备而成：

Ⅰ称取氮化硼纳米片置于羧甲基纤维素钠水溶液中分散搅拌，制得初混料；

Ⅱ将初混料均匀喷涂到紫外线吸收剂表面，经干燥，制得混合料；

Ⅲ在混合料表面均匀喷涂羧甲基纤维素钠水溶液，然后采用丙三醇浸泡搅拌、蒸馏除水，制得复合料；

Ⅳ将复合料与单晶氧化铝混合搅拌均匀，然后置于潮湿环境中静置处理，制得半成品；

Ⅴ半成品经干燥处理，制得成品填料。

通过采用上述技术方案，氮化硼纳米片置于羧甲基纤维素钠水溶液中分散，使得氮化硼纳米片表面负载羧甲基纤维素钠，利用羧甲基纤维素钠水溶液的粘性，使得氮化硼纳米片与紫外线吸收剂相粘结，形成紫外线吸收剂表面粘附氮化硼纳米片的第一层包覆结构；然后在混合料表面喷涂羧甲基纤维素钠水溶液，由于羧甲基纤维素钠溶于水不溶于醇，在丙三醇的吸湿萃取条件下，羧甲基纤维素钠水溶液中所吸附的水分逐渐流失，羧甲基纤维素钠水溶液逐渐失水形成不溶于水的微粒，微粒附着在氮化硼纳米片和紫外线吸收剂上；最后当复合料与单晶氧化铝混合时，不易因羧甲基纤维素钠的粘性使单晶氧化铝与复合料接触不均匀而产生团聚，当混合后，在潮湿条件下，羧甲基纤维素钠微粒再次吸水而起到粘结效果，使得复合料表面均匀粘结单晶氧化铝，最终制得成品填料，填料从外至内依次由单晶氧化铝、氮化硼纳米片和紫外线吸收剂组成，从而使填料在紫外线照射条件下，能够依次通过反射、折射、吸收对紫外线进行处理，尽量避免紫外线照射使成品TPU发生黄变、老化。

填料、聚己内酯多元醇、异氰酸酯相配合，利用填料表面羧甲基纤维素钠中羟基便于与聚己内酯多元醇、异氰酸酯交联，从而进一步提高填料在TPU内的相容粘结效果，使成品TPU具有结构密度高的优点，并且配合填料较高的机械强度，能够提高成品材料的机械强度；同时填料具有较好的耐热性，利用较高的结构致密度和较好的耐热性，即使成品TPU在热氧环境下被紫外线照射，也不易出现黄变问题。

优选的，所述紫外线吸收剂粒径为40-60nm，氮化硼纳米片粒径为20-40nm，单晶氧化铝粒径为10-20nm。

通过采用上述技术方案，限定紫外线吸收剂、氮化硼纳米片、单晶氧化铝的粒径，使紫外线吸收剂表面依次附着氮化硼纳米片、单晶氧化铝，保证填料与紫外线接触，能够实现先反射、再折射，最后吸收的效果，从而降低紫外线对成品TPU的影响，使成品TPU具有较好的耐黄变性；并且纳米级粒径能够使填料均匀且稳定填充在TPU结构内部，使成品TPU具有较高的强度。

优选的，所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV-360。

通过采用上述技术方案，紫外线吸收剂UV-360能够吸收波长300-400nm的紫外线，而聚氨酯老化的紫外线波长为340-410nm范围内，经过氮化硼纳米片和单晶氧化铝对紫外线的折射、反射，配合紫外线吸收剂对紫外线的吸收作用，进一步阻止TPU老化；并且紫外线吸收剂UV-360不易受水分、丙三醇的影响，从而使紫外线吸收剂UV-360在成品TPU中具有较好的耐老化性。

优选的，所述单晶氧化铝是由纳米单晶氧化铝经聚乙二醇改性制得。

通过采用上述技术方案，纳米单晶氧化铝、聚乙二醇、氮化硼纳米片、紫外线吸收剂、羧甲基纤维素钠水溶液相配合，由于聚乙二醇水溶醇不溶，利用单晶氧化铝表面的聚乙二醇配合复合料表面的羧甲基纤维素钠微粒，在潮湿条件下静置一段时间后，聚乙二醇吸水逐渐溶解粘性增加，而羧甲基纤维素钠微粒吸水部分溶解粘性也在增加，聚乙二醇和羧甲基纤维素钠相配合，进一步提高复合料与单晶氧化铝的粘结效果，从而使成品填料结构稳定；当填料与聚己内酯多元醇、异氰酸酯混合搅拌后，利用填料表面聚乙二醇羟基、羧甲基纤维素钠中羧基，进一步促进交联结构的形成，不仅使填料较为稳定的分散在TPU结构内部，而且能够提高成品TPU的耐黄变性和机械强度。

优选的，所述潮湿环境的相对湿度为75-95％，静置处理的时间为2-5h。

通过采用上述技术方案，限定湿度和静置处理时间，使羧甲基纤维素钠微粒和聚乙二醇能逐渐吸湿而互相粘结，从而便于制备成品填料。

优选的，所述羧甲基纤维素钠水溶液的质量分数为0.2-1％。

通过采用上述技术方案，限定羧甲基纤维素钠水溶液的质量分数，一方面使氮化硼纳米片与紫外线吸收剂较为稳定的粘结，另一方面，在洗涤处理后置于潮湿环境中时，能够保证羧甲基纤维素钠吸湿而粘结复合料与单晶氧化铝。

优选的，所述TPU还包括包膜镁铝尖晶石2-8份。

通过采用上述技术方案，镁铝尖晶石具有较高的透明度、强度以及较好的耐热性、耐磨性，能够赋予成品TPU较高的透明度、强度以及较好的耐热性。

优选的，所述包膜镁铝尖晶石是由纳米镁铝尖晶石表面包覆水白松香树脂制得。

通过采用上述技术方案，纳米镁铝尖晶石、水白松香树脂相配合，利用水白松香树脂在热挤出成型过程中的软化效果，进一步提高镁铝尖晶石与聚醚多元醇、聚己内酯多元醇的相容性，从而提高TPU结构致密度，使成品TPU具有较好透明度的同时具有较高的机械强度，并且具有较好的耐热性和耐磨性。

纳米镁铝尖晶石、水白松香树脂相配合，利用水白松香树脂对紫外线的吸收效果配合纳米镁铝尖晶石对紫外线的折射效果，进一步提高成品TPU的抗紫外线效果，即使暴晒于室外环境，也不易使成品TPU黄变。

第二方面，本申请提供一种耐黄变高透明脂肪族聚己内酯TPU的制备方法，采用如下的技术方案：

一种耐黄变高透明脂肪族聚己内酯TPU的制备方法，包括以下步骤：

S1、称取填料与聚己内酯多元醇混合均匀，然后添加聚醚多元醇继续混合，混合均匀后，制得初混料；

S2、称取异氰酸酯、扩链剂、抗氧化剂添加到初混料中，混合搅拌均匀，制得混合料；

S3、混合料经熔融挤出成型，制得成品。

通过采用上述技术方案，使成品TPU同时具有透明度好、耐黄变性能优异的效果。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、聚己内酯多元醇、聚醚多元醇、异氰酸酯相配合，利用聚己内酯多元醇较好的耐黄变性和较高的透明度，使成品TPU具有较好的耐黄变性和较高的透明度；填料中单晶氧化铝、氮化硼纳米片、紫外线吸收剂依次对紫外线产生反射、折射、吸收，从而进一步提高成品的抗紫外线辐射效果，并且填料不易影响成品的透明度，从而保证成品TPU具有较高透明度的条件下耐黄变性较好。

2、氮化硼纳米片、羧甲基纤维素钠水溶液、紫外线吸收剂、丙三醇、潮湿环境静置处理相配合，复合料与单晶氧化铝混合时，不易因羧甲基纤维素钠的粘性使单晶氧化铝与复合料接触不均匀而产生团聚，当混合后，在潮湿条件下，羧甲基纤维素钠微粒再次吸水而起到粘结效果，使得复合料表面均匀粘结单晶氧化铝，最终制得成品填料，填料从外至内依次由单晶氧化铝、氮化硼纳米片和紫外线吸收剂组成，从而使填料在紫外线照射条件下，能够依次通过反射、折射、吸收对紫外线进行处理，尽量避免紫外线照射使成品TPU发生黄变、老化。

3、纳米镁铝尖晶石、水白松香树脂相配合，利用水白松香树脂在热挤出成型过程中的熔融粘结效果，进一步提高镁铝尖晶石在TPU结构内的附着稳定性，从而进一步保证成品TPU透明度的同时，使成品TPU的强度较高、耐热性和耐磨性较好。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

单晶氧化铝的制备例

制备例1：单晶氧化铝采用如下方法制备而成：

称取聚乙二醇2000加热熔融后，制得聚乙二醇熔融液，在1kg纳米单晶氧化铝表面均匀喷涂0.5kg聚乙二醇熔融液，经干燥、分散至互不粘结，制得成品单晶氧化铝，成品单晶氧化铝的粒径为10nm。

制备例2：本制备例与制备例1的不同之处在于：

成品单晶氧化铝的粒径为20nm。

填料的制备例

制备例3：填料采用如下方法制备而成：

Ⅰ称取1.5kg氮化硼纳米片置于2kg羧甲基纤维素钠水溶液中分散搅拌，氮化硼纳米片的粒径为20nm，羧甲基纤维素钠水溶液的质量分数为0.5％，制得初混料；

Ⅱ将初混料均匀喷涂到1kg紫外线吸收剂表面，经干燥处理，制得混合料，混合料粒径80nm；紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV-360，紫外线吸收剂粒径为40nm；

Ⅲ在混合料表面均匀喷涂1kg羧甲基纤维素钠水溶液，羧甲基纤维素钠水溶液的质量分数为0.5％，然后添加10kg丙三醇，在60r/min的转速下搅拌5min，然后静置5min，再经蒸馏去除水分，制得复合料；

Ⅳ将复合料与3kg单晶氧化铝混合搅拌均匀，然后置于相对湿度85％的环境中静置处理4h，制得半成品；单晶氧化铝选用制备例1制备的单晶氧化铝；

Ⅴ半成品经干燥处理，制得成品填料，成品填料粒径为100nm。

制备例4：本制备例与制备例3的不同之处在于：

Ⅰ称取1kg氮化硼纳米片置于1.5kg羧甲基纤维素钠水溶液中分散搅拌，氮化硼纳米片的粒径为20nm，羧甲基纤维素钠水溶液的质量分数为0.2％，制得初混料；

Ⅱ将初混料均匀喷涂到1kg紫外线吸收剂表面，经干燥处理，制得混合料；

Ⅲ在混合料表面均匀喷涂0.8kg羧甲基纤维素钠水溶液，羧甲基纤维素钠水溶液的质量分数为0.2％，然后添加10kg丙三醇，在60r/min的转速下搅拌5min，然后静置5min，再经蒸馏去除水分，制得复合料；

Ⅳ将复合料与2kg单晶氧化铝混合搅拌均匀，然后置于相对湿度75％的环境中静置处理5h，制得半成品；

Ⅴ半成品经干燥处理，制得成品填料。

制备例5：本制备例与制备例3的不同之处在于：

Ⅰ称取2kg氮化硼纳米片置于2.5kg羧甲基纤维素钠水溶液中分散搅拌，氮化硼纳米片的粒径为40nm，羧甲基纤维素钠水溶液的质量分数为1％，制得初混料；

Ⅱ将初混料均匀喷涂到1kg紫外线吸收剂表面，经干燥处理，制得混合料，混合料粒径140nm；紫外线吸收剂粒径为60nm；

Ⅲ在混合料表面均匀喷涂1.4kg羧甲基纤维素钠水溶液，羧甲基纤维素钠水溶液的质量分数为1％，然后添加10kg丙三醇，在60r/min的转速下搅拌5min，然后静置5min，再经蒸馏去除水分，制得复合料；

Ⅳ将复合料与4kg单晶氧化铝混合搅拌均匀，然后置于相对湿度95％的环境中静置处理2h，制得半成品；单晶氧化铝选用制备例4制备的单晶氧化铝；

Ⅴ半成品经干燥处理，制得成品填料，成品填料粒径为180nm。

包膜镁铝尖晶石的制备例

以下原料中的水白松香树脂购买于上饶市思楠树脂有限公司生产的水白松香树脂。

制备例6：包膜镁铝尖晶石采用如下方法制备而成：

称取水白松香树脂加热热熔后，制得树脂液；在1kg纳米镁铝尖晶石表面均匀喷涂0.3kg树脂液，纳米镁铝尖晶石的粒径为100nm，经干燥、分散至互不粘连，制得成品包膜镁铝尖晶石，包膜镁铝尖晶石粒径小于200nm。

实施例

以下原料中聚己内酯多元醇购买于江苏豪隆化工有限公司生产的PCL210；异氰酸酯购买于同蓝新能源科技发展(山东)集团有限公司生产的TDI-100；其他原料及设备均为普通市售。

实施例1：一种耐黄变高透明脂肪族聚己内酯TPU：

聚醚多元醇16kg、聚己内酯多元醇60kg、异氰酸酯70kg、扩链剂8kg、填料8kg、抗氧化剂0.8kg；扩链剂为三乙醇胺；填料选用制备例3制备的填料，抗氧化剂为抗氧化剂1010；聚醚多元醇分子量2000；

制备方法如下：

S1、称取填料添加到聚己内酯多元醇中，在80r/min的搅拌速度下混合搅拌20min，然后添加聚醚多元醇继续混合，搅拌10min混合均匀后，制得初混料；

S2、称取异氰酸酯、扩链剂、抗氧化剂添加到初混料中，继续混合搅拌均匀，制得混合料；S3、混合料置于双螺杆挤出机中，螺杆转速为120rpm，温度170℃条件下挤出成型，制得成品。

实施例2：本实施例与实施例1的不同之处在于：

聚醚多元醇10kg、聚己内酯多元醇50kg、异氰酸酯60kg、扩链剂5kg、填料5kg、抗氧化剂0.5kg；填料选用制备例4制备的填料。

实施例3：本实施例与实施例1的不同之处在于：

聚醚多元醇20kg、聚己内酯多元醇65kg、异氰酸酯80kg、扩链剂12kg、填料12kg、抗氧化剂1kg；填料选用制备例5制备的填料。

实施例4：本实施例与实施例1的不同之处在于：

原料中添加5kg制备例6制备的包膜镁铝尖晶石。

实施例5：本实施例与实施例1的不同之处在于：

原料中添加2kg制备例6制备的包膜镁铝尖晶石。

实施例6：本实施例与实施例1的不同之处在于：

原料中添加8kg制备例6制备的包膜镁铝尖晶石。

实施例7：本实施例与实施例1的不同之处在于：

填料制备过程中：

Ⅲ在混合料表面均匀喷涂1kg羧甲基纤维素钠水溶液，羧甲基纤维素钠水溶液的质量分数为0.5％，制得复合料；

Ⅳ将复合料与3kg单晶氧化铝混合搅拌均匀，制得半成品；

Ⅴ半成品经干燥、分散，制得成品填料。

实施例8：本实施例与实施例1的不同之处在于：

填料制备过程中：称取1.5kg氮化硼纳米片、1kg紫外线吸收剂、3kg单晶氧化铝混合搅拌均匀，制得填料。

实施例9：本实施例与实施例1的不同之处在于：

填料原料中单晶氧化铝未经聚乙二醇处理。

实施例10：本实施例与实施例4的不同之处在于：

原料中以同等质量的镁铝尖晶石替换包膜镁铝尖晶石。

对比例

对比例1：本对比例与实施例1的不同之处在于：

填料原料中未添加氮化硼纳米片和单晶氧化铝。

对比例2：本对比例与实施例1的不同之处在于：

填料原料中未添加紫外线吸收剂和氮化硼纳米片。

对比例3：本对比例与实施例1的不同之处在于：

填料为二氧化硅，二氧化硅粒径为100nm。

对比例4：本对比例与实施例1的不同之处在于：

原料中以同等质量的聚醚多元醇替换聚己内酯多元醇。

性能检测试验

1、耐黄变检测

分别采用实施例1-10以及对比例1-4的制备方法制备成品TPU，参考HG/T3689-2001检测耐黄变等级，记录等级。

2、透光率检测

分别采用实施例1-10以及对比例1-4的制备方法制备成品TPU，参考GB/T2410-2008检测透光率，记录数据。

3、拉伸强度检测

分别采用实施例1-6、8-10以及对比例1-2的制备方法制备成品TPU，参考GB/T529-2008检测拉伸强度，记录数据。

注：上述检测项目中，每项检测项目中仅仅存在TPU试样的变化，其余测试条件均相同。

表1性能测试表

结合实施例1-3并结合表1可以看出，本申请制备的成品TPU具有较好的耐黄变性以及较高的透光率；说明聚己内酯多元醇、聚醚多元醇、异氰酸酯相配合，利用聚己内酯多元醇较好的耐黄变性和较高的透明度，使成品TPU具有较好的耐黄变性和较高的透明度；填料中单晶氧化铝、氮化硼纳米片、紫外线吸收剂依次对紫外线产生反射、折射、吸收，从而进一步提高成品的抗紫外线辐射效果，并且填料不易影响成品的透明度，从而保证成品TPU具有较高透明度的条件下耐黄变性较好。

结合实施例1和实施例4-6并结合表1可以看出，实施例4-6制备的成品TPU透光率大于实施例1，拉伸强度大于实施例1；说明纳米镁铝尖晶石、水白松香树脂相配合，利用水白松香树脂在热挤出成型过程中的熔融粘结效果，进一步提高镁铝尖晶石在TPU结构内的附着稳定性，利用镁铝尖晶石较高的透明度，从而进一步保证成品TPU透明度；并且利用水白松香树脂对紫外线的吸收效果配合纳米镁铝尖晶石对紫外线的折射效果，进一步提高成品TPU的抗紫外线效果，即使暴晒于室外环境，也不易使成品TPU黄变；同时纳米镁铝尖晶石、水白松香树脂相配合，能够进一步提高成品TPU的机械强度。

结合实施例1和实施例7-10并结合表1可以看出，实施例7填料制备过程中，复合料与单晶氧化铝之间直接通过羧甲基纤维素钠水溶液粘结，未经过丙三醇和潮湿环境处理，相比于实施例1，实施例7制备的成品TPU耐黄变等级差于实施例1；说明混合料、羧甲基纤维素钠溶液、丙三醇、潮湿环境静置处理相配合，当复合料与单晶氧化铝混合时，不易因羧甲基纤维素钠的粘性使单晶氧化铝与复合料接触不均匀而产生团聚，当混合后，在潮湿条件下，羧甲基纤维素钠微粒再次吸水而起到粘结效果，使得复合料表面均匀粘结单晶氧化铝，最终制得成品填料，填料从外至内依次由单晶氧化铝、氮化硼纳米片和紫外线吸收剂组成，使成品TPU在紫外线照射条件下，能够依次通过填料的反射、折射、吸收对紫外线进行处理，尽量避免紫外线照射使成品TPU发生黄变、老化。

实施例8填料制备过程中，氮化硼纳米片、紫外线吸收剂、单晶氧化铝直接混合搅拌，相比于实施例1，实施例8制备的成品TPU耐黄变等级差于实施例1，拉伸强度小于实施例1拉伸强度；说明直接混合制备的填料，没有形成层结构，在与聚醚多元醇、聚己内酯多元醇混合时，容易各自分散，各自发挥各自作用相比于叠加效果较差，从而容易影响成品TPU的耐黄变性；并且直接混合没有羧甲基纤维素钠的粘结效果，容易影响氮化硼纳米片、紫外线吸收剂、单晶氧化铝与聚醚多元醇、聚己内酯多元醇等原料的相容粘结性，从而影响成品TPU的机械强度。

实施例9填料原料中单晶氧化铝未经聚乙二醇处理，相比于实施例1，实施例9制备的成品TPU耐黄变等级差于实施例1，拉伸强度小于实施例1；说明聚乙二醇能够提高单晶氧化铝与TPU内其他原料的粘结效果，从而使得TPU内部结构致密度较高，从而提高成品TPU的耐黄变效果；并且单晶氧化铝在聚乙二醇的作用下，能够提高单晶氧化铝与TPU内部结构物质的交联致密度，而单晶氧化铝位于填料的表面，单晶氧化铝能够提高填料与TPU内部各原料之间的粘结相容性，配合羧甲基纤维素钠与TPU的交联效果，进一步促使填料在TPU内部结构稳定粘结，从而使成品TPU具有较高的机械强度。

结合实施例1和对比例1-4并结合表1可以看出，对比例1填料原料中未添加氮化硼纳米片和单晶氧化铝，对比例2填料原料中未添加紫外线吸收剂和氮化硼纳米片，相比于实施例1，对比例1、2制备的成品TPU耐黄变性差于实施例1；说明紫外线吸收剂、氮化硼纳米片和单晶氧化铝相配合，在紫外线到达TPU表面后，依次通过单晶氧化铝对紫外线的反射、氮化硼纳米片对紫外线的折射、紫外线吸收剂对紫外线的吸收作用，使成品TPU具有较好的耐黄变效果；并且氮化硼纳米片、单晶氧化铝、紫外线吸收剂制得的填料，能够提高成品TPU的机械强度。

对比例3填料为二氧化硅，二氧化硅粒径为100nm，相比于实施例1，对比例3制备的成品TPU耐黄变性差于实施例1，并且透光率小于实施例1；说明二氧化硅对紫外线的折射、反射、吸收效果差于单晶氧化铝、氮化硼纳米片和紫外线吸收剂，从而影响了成品TPU的耐黄变效果，并且影响了成品TPU的透光率。

对比例4原料中以同等质量的聚醚多元醇替换聚己内酯多元醇，相比于实施例1，对比例4制备的成品TPU耐黄变性差于实施例1；说明聚己内酯多元醇、聚醚多元醇、异氰酸酯相配合，利用聚己内酯多元醇较好的耐黄变性和较高的透明度，使成品TPU具有较好的耐黄变性和较高的透明度。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种耐黄变高透明脂肪族聚己内酯TPU，其特征在于，包含以下重量份的原料制成：聚醚多元醇10-20份、聚己内酯多元醇50-65份、异氰酸酯60-80份、扩链剂5-12份、填料5-12份、抗氧化剂0.5-1份；填料由重量比为1:1-2:2-4的紫外线吸收剂、氮化硼纳米片和单晶氧化铝组成。

2.根据权利要求1所述的一种耐黄变高透明脂肪族聚己内酯TPU，其特征在于：所述填料采用如下方法制备而成：

Ⅰ称取氮化硼纳米片置于羧甲基纤维素钠水溶液中分散搅拌，制得初混料；

Ⅱ将初混料均匀喷涂到紫外线吸收剂表面，经干燥，制得混合料；

Ⅲ在混合料表面均匀喷涂羧甲基纤维素钠水溶液，然后采用丙三醇浸泡搅拌、蒸馏除水，制得复合料；

Ⅳ将复合料与单晶氧化铝混合搅拌均匀，然后置于潮湿环境中静置处理，制得半成品；

Ⅴ半成品经干燥处理，制得成品填料。

3.根据权利要求2所述的一种耐黄变高透明脂肪族聚己内酯TPU，其特征在于，所述紫外线吸收剂粒径为40-60nm，氮化硼纳米片粒径为20-40nm，单晶氧化铝粒径为10-20nm。

4.根据权利要求2所述的一种耐黄变高透明脂肪族聚己内酯TPU，其特征在于，所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV-360。

5.根据权利要求2所述的一种耐黄变高透明脂肪族聚己内酯TPU，其特征在于，所述单晶氧化铝是由纳米单晶氧化铝经聚乙二醇改性制得。

6.根据权利要求2所述的一种耐黄变高透明脂肪族聚己内酯TPU，其特征在于，所述潮湿环境的相对湿度为75-95%，静置处理的时间为2-5h。

7.根据权利要求2所述的一种耐黄变高透明脂肪族聚己内酯TPU，其特征在于，所述羧甲基纤维素钠水溶液的质量分数为0.2-1%。

8.根据权利要求1所述的一种耐黄变高透明脂肪族聚己内酯TPU，其特征在于，所述TPU还包括包膜镁铝尖晶石2-8份。

9.根据权利要求8所述的一种耐黄变高透明脂肪族聚己内酯TPU，其特征在于，所述包膜镁铝尖晶石是由纳米镁铝尖晶石表面包覆水白松香树脂制得。

10.权利要求1-9任一项所述的一种耐黄变高透明脂肪族聚己内酯TPU的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、称取填料与聚己内酯多元醇混合均匀，然后添加聚醚多元醇继续混合，混合均匀后，制得初混料；

S2、称取异氰酸酯、扩链剂、抗氧化剂添加到初混料中，混合搅拌均匀，制得混合料；

S3、混合料经熔融挤出成型，制得成品。