CN117659339B - 一种自修复耐黄变高透明脂肪族聚氨酯弹性体及制备方法 - Google Patents
一种自修复耐黄变高透明脂肪族聚氨酯弹性体及制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种自修复耐黄变高透明脂肪族聚氨酯弹性体及制备方法，包括以下重量份的原料：聚醚多元醇25‑35份、聚己内酯多元醇20‑40份、异氰酸酯30‑50份、扩链剂10‑25份、填料2‑8份、抗氧化剂0.2‑1份；所述填料包括重量比为1:(1‑2):(2‑4)的紫外线吸收剂、氮化硼纳米片和单晶氧化铝；根据起始剂的不同，所述聚己内酯多元醇选自乙二醇类、1,4‑丁二醇类、一缩二乙二醇类、新戊二醇类聚己内酯多元醇中的一种。通过本发明提供的脂肪族聚氨酯弹性体及制备方法，在保证产品耐黄变、高透明性能的前提下，能够制备得到具有自黏连修复性能的产品。
Description
技术领域
本发明属于塑料加工的技术领域，具体地讲，是涉及一种自修复耐黄变高透明脂肪族聚氨酯弹性体及制备方法。
背景技术
脂肪族聚氨酯弹性体由于其较高的张力、拉力和较好的强韧性，被广泛应用于鞋材、薄膜、胶粘剂、软管、电线等领域。其中在汽车漆面保护膜领域，对聚氨酯弹性体材料的耐黄变、高透明和自修复性能均具有较高的要求，但目前现有的聚氨酯弹性体材料却难以同时兼顾这几方面的性能要求。
例如目前的汽车漆面保护膜如果在保证耐黄变和高透明性能时，则容易导致其自修复性能较差，自粘温度偏高，无法在划伤破损后及时有效的进行自修复。保护膜若划伤破损后则需要重新整面贴膜，从而给使用者带来较大的经济损失。
为了给使用者避免重新贴膜而带来的经济损失，最大限度的在不影响正常使用条件下对划伤破损地方及时自动修复，给使用者带来极好的应用体验，提供一种自修复耐黄变高透明的脂肪族聚氨酯弹性体具有十分重要的意义，同时也能最大程度上减少资源的非必要浪费，符合绿色碳排放的理念。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种自修复耐黄变高透明脂肪族聚氨酯弹性体及制备方法，为汽车漆面保护膜领域提供性能更优异的聚氨酯弹性体材料。
本发明的第一个方面， 在于提供了一种自修复耐黄变高透明脂肪族聚氨酯弹性体，所述脂肪族聚氨酯弹性体包括以下重量份的原料：
聚醚多元醇25-35份、聚己内酯多元醇20-40份、异氰酸酯30-50份、扩链剂10-25份、填料2-8份、抗氧化剂0.2-1份；所述填料包括重量比为1:(1-2):(2-4)的紫外线吸收剂、氮化硼纳米片和单晶氧化铝。
本发明进一步设置为，所述聚醚多元醇为重均分子量为1000-2000的聚丁二醇，优选为重均分子量为1400的聚丁二醇。
本发明进一步设置为，根据起始剂的不同，所述聚己内酯多元醇选自乙二醇类聚己内酯多元醇、1,4-丁二醇类聚己内酯多元醇、一缩二乙二醇类聚己内酯多元醇、新戊二醇类聚己内酯多元醇中的一种，所述聚己内酯多元醇的重均分子量为1000-2000。
优选的，所述聚己内酯多元醇选自重均分子量为1500-2000的乙二醇类聚己内酯多元醇、重均分子量为1000-1500的1,4-丁二醇类聚己内酯多元醇、重均分子量为1000-1500的一缩二乙二醇类聚己内酯多元醇或重均分子量为1000-1500的新戊二醇类聚己内酯多元醇。
优选的，所述聚己内酯多元醇选自1,4-丁二醇类聚己内酯多元醇或新戊二醇类聚己内酯多元醇；更优选为重均分子量为1000的1,4-丁二醇类聚己内酯多元醇或新戊二醇类聚己内酯多元醇。
本发明进一步设置为，所述异氰酸酯优选为六亚甲基二异氰酸酯。
本发明进一步设置为，所述扩链剂为1,4-丁二醇；所述抗氧化剂为抗氧化剂1010。
上述配方的脂肪族聚氨酯弹性体，将聚己内酯多元醇与聚醚多元醇、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，使成品聚氨酯弹性体具有较好的耐黄变性和较高的透明度；并且借助填料中单晶氧化铝、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；在此基础上进一步选用不同起始剂的聚己内酯多元醇与聚醚多元醇、异氰酸酯相配合，通过优化配方，在不改变产品耐黄变和高透明特性前提下合成出能够在不同温度下产生自粘连修复的能力，从而使得所述脂肪族聚氨酯弹性体同时具有优异的耐黄变、高透明和自修复性能。
本发明的第二个方面， 在于提供了所述自修复耐黄变高透明脂肪族聚氨酯弹性体的制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）按重量份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；
（2）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；
（3）混合料经熔融挤出成型，制得成品。
所述步骤（3）中，将混合料置于双螺杆挤出机中，螺杆转速为100-140 rpm，于温度160-180 ℃的条件下挤出成型，制得成品。
本发明进一步设置为，所述步骤（1）中填料的制备方法，包括如下步骤：
S1. 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；
S2. 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；
S3. 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；
S4. 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；
S5. 半成品经干燥处理，制得填料成品。
进一步的，所述紫外线吸收剂优选为UV 360；所述紫外线吸收剂的平均粒径为40-60 nm；所述氮化硼纳米片的平均粒径为20-40 nm；所述单晶氧化铝的平均粒径为10-20nm。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明提供的脂肪族聚氨酯弹性体，通过选择不同起始剂且不同分子量的聚己内酯多元醇与聚醚多元醇、异氰酸酯相配合，在特定配方比例范围内，利用不同类型聚己内酯多元醇与聚醚多元醇、异氰酸酯反应产物的耐温性不同，在保证聚氨酯弹性体产品耐黄变、高透明性能的前提下，合成得到具有自黏连修复性能的产品，使得聚氨酯弹性体成品同时具备高性能的耐黄变性、高透明性、自修复性能，更加适应且符合目前汽车漆面保护膜的应用需求。
本发明中，聚醚多元醇、聚己内酯多元醇、异氰酸酯三者适当的配方比例，是保证产品同时具备耐黄变、高透明、自修复性能的基础和关键；而且聚己内酯多元醇的添加和种类选择也与产品的性能密切相关。只有在聚醚多元醇、聚己内酯多元醇、异氰酸酯三者配方比例与聚己内酯多元醇的种类选择均适当时，才能合成得到符合需求的聚氨酯弹性体成品。
具体实施方式
下面以具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。应理解，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的范围。除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术人员所熟悉的意义相同。
本发明提供了一种自修复耐黄变高透明脂肪族聚氨酯弹性体，具体包括以下重量份的原料：
聚醚多元醇25-35份、聚己内酯多元醇20-40份、异氰酸酯30-50份、扩链剂10-25份、填料2-8份、抗氧化剂0.2-1份；优选为聚醚多元醇26-34.7份、聚己内酯多元醇27-36份、异氰酸酯32.8-43.7份、扩链剂13.8-19.7份、填料3.2-6.5份、抗氧化剂0.3-0.7份。
所述填料包括重量比为1:(1-2):(2-4)的紫外线吸收剂、氮化硼纳米片和单晶氧化铝。
以下制备例和实施例中的关于聚合物的分子量，均表示为重均分子量；关于颗粒的粒径，均表示为平均粒径。
以下制备例和实施例中的原料及设备均为普通市售，其中聚己内酯多元醇购买于江苏豪隆化工有限公司。
以下实施例和比较例中所使用的化学品的具体信息如下所示：
以乙二醇为起始剂且分子量为1000、1500、2000的聚己内酯多元醇，生产商：美国英杰维特，牌号依次为：2109、2159、2209；
以1,4-丁二醇为起始剂且分子量为1000、1500、2000的聚己内酯多元醇，生产商：美国英杰维特，牌号依次为：2103、2153、2203；
以一缩二乙二醇为起始剂且分子量为1000、1500、2000的聚己内酯多元醇，生产商：美国英杰维特，牌号依次为：2105、2155、2205；
以新戊二醇为起始剂且分子量为1000、1500、2000的聚己内酯多元醇，生产商：美国英杰维特，牌号依次为：2100A、2150A、2200A；
以1,6-己二醇与乙二醇摩尔比1：1混用为起始剂且分子量为1000的聚己内酯多元醇，生产商：美国英杰维特，牌号为：7109A；
以1,6-己二醇为起始剂且分子量为1000的聚己内酯多元醇，生产商：美国英杰维特生产，牌号为：2107A；上述聚己内酯多元醇均为江苏豪隆化工有限公司代理。
聚丁二醇1400，生产商：晓星化工（嘉兴）有限公司，牌号：PTMEG 1400；
聚丁二醇2000，生产商：晓星化工（嘉兴）有限公司，牌号：PTMEG 2000；
六亚甲基二异氰酸酯，熔点为-55℃，沸点约为255~261℃，生产商：日本三井化学株式会社，牌号：Takenate 700，纯度≥99.5%，水解氯含量≤0.03%，色度≤30，CAS编号为822-06-0；
二苯基甲烷二异氰酸酯，熔点为38~44℃，生产商：万华化学（烟台）聚氨酯有限公司，牌号：Wannate MDI-100，纯度≥99%，CAS编号为101-68-8；
1,4-丁二醇，无色或淡黄色油状液体，熔点为20.2℃，沸点为228℃，生产商：济南金昊化工有限公司，纯度≥99.5%，CAS编号为110-63-4；
三乙醇胺，无色至浅黄色黏稠液体，熔点为21℃，沸点为335.4 ℃，生产商：济南金昊化工有限公司，纯度≥98.5%，水分≤0.3%，CAS编号为102-71-6；
抗氧化剂1010，白色粉末，熔点为115~118℃，生产商：中国台湾双键化工有限公司， 牌号：Chinox 1010，纯度≥99.5%，CAS编号为6683-19-8；
氮化硼纳米片，白色片状固体，生产商：北京德科岛金科技有限公司，平均厚度＜100nm，片径1~3μm，纯度≥99.9%，比表面积30m2/g；
羧甲基纤维素钠，白色纤维状或颗粒状粉末，生产商：广州远达新材料有限公司，纯度≥99%，CAS编号为9004-32-4；
紫外线吸收剂，生产商：青岛杰百奥助剂有限公司，牌号：UV-360，纯度≥99.5%，CAS编号为103597-45-1；
丙三醇，熔点为17.4℃，沸点为290℃，生产商：济南金昊化工有限公司，纯度≥99.5%，CAS编号为56-81-5；
单晶氧化铝，白色粉末，生产商：淄博宏豪晶体材料有限公司，牌号：D3-A08，纯度≥99.9%。
填料的制备例（制备例1-3）
制备例1：填料采用如下方法制备而成：
S1. 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；
S2. 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；
S3. 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；
S4. 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；单晶氧化铝粒径为10nm；
S5. 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2：本制备例与制备例1的不同之处在于：
S1. 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；
S2. 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；
S3. 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；
S4. 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；
S5. 半成品经干燥处理，制得成品填料。
制备例3：本制备例与制备例1的不同之处在于：
S1. 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；
S2. 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；
S3. 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；
S4. 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；单晶氧化铝粒径为40nm；
S5. 半成品经干燥处理，制得成品填料，成品填料粒径为180nm。
实施例1
一种自修复耐黄变高透明脂肪族聚氨酯弹性体，包括以下重量份的原料：
聚醚多元醇30kg、聚己内酯多元醇30kg、异氰酸酯38kg、扩链剂16kg、填料4kg、抗氧化剂0.4kg；其中聚醚多元醇为聚丁二醇1400，即重均分子量为1400的聚丁二醇，聚己内酯多元醇为以乙二醇为起始剂且分子量为1000的聚己内酯多元醇，异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯，扩链剂为1,4-丁二醇；填料为制备例1制备的填料，抗氧化剂为抗氧化剂1010。
制备方法如下：
（1）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；
（2）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；
（3）混合料置于双螺杆挤出机中，螺杆转速为120rpm，温度160℃条件下挤出成型，制得成品。
实施例2
一种自修复耐黄变高透明脂肪族聚氨酯弹性体，包括以下重量份的原料：
聚醚多元醇26kg、聚己内酯多元醇27kg、异氰酸酯32.8kg、扩链剂13.8kg、填料3.2kg、抗氧化剂0.3kg；其中聚醚多元醇为聚丁二醇1400，聚己内酯多元醇为以乙二醇为起始剂且分子量为1500的聚己内酯多元醇，异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯，扩链剂为1,4-丁二醇；填料为制备例2制备的填料，抗氧化剂为抗氧化剂1010。
制备方法如下：
（1）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；
（2）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；
（3）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3
一种自修复耐黄变高透明脂肪族聚氨酯弹性体，包括以下重量份的原料：
聚醚多元醇34.7kg、聚己内酯多元醇36kg、异氰酸酯43.7kg、扩链剂19.7kg、填料6.5kg、抗氧化剂0.7kg；其中聚醚多元醇为聚丁二醇1400，聚己内酯多元醇为以乙二醇为起始剂且分子量为2000的聚己内酯多元醇，异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯，扩链剂为1,4-丁二醇；填料为制备例3制备的填料，抗氧化剂为抗氧化剂1010。
制备方法如下：
（1）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；
（2）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；
（3）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4
本实施例与实施例1的不同之处在于：
聚己内酯多元醇为以1,4-丁二醇为起始剂且分子量为1000的聚己内酯多元醇。
实施例5
本实施例与实施例2的不同之处在于：
聚己内酯多元醇为以1,4-丁二醇为起始剂且分子量为1500的聚己内酯多元醇。
实施例6
本实施例与实施例3的不同之处在于：
聚己内酯多元醇为以1,4-丁二醇为起始剂且分子量为2000的聚己内酯多元醇；挤出温度为175℃。
实施例7
本实施例与实施例1的不同之处在于：
聚己内酯多元醇为以一缩二乙二醇为起始剂且分子量为1000的聚己内酯多元醇，挤出温度为170℃。
实施例8
本实施例与实施例2的不同之处在于：
聚己内酯多元醇为以一缩二乙二醇为起始剂且分子量为1500的聚己内酯多元醇。
实施例9
本实施例与实施例3的不同之处在于：
聚己内酯多元醇为以一缩二乙二醇为起始剂且分子量为2000的聚己内酯多元醇；挤出温度为180℃。
实施例10
本实施例与实施例1的不同之处在于：
聚己内酯多元醇为以新戊二醇为起始剂且分子量为1000的聚己内酯多元醇；挤出温度为165℃。
实施例11
本实施例与实施例2的不同之处在于：
聚己内酯多元醇为以新戊二醇为起始剂且分子量为1500的聚己内酯多元醇。
实施例12
本实施例与实施例3的不同之处在于：
聚己内酯多元醇为以新戊二醇为起始剂且分子量为2000的聚己内酯多元醇，挤出温度为175℃。
对比例1
本对比例与实施例1的不同之处在于：
聚醚多元醇60kg、异氰酸酯37.8kg、扩链剂15.8kg，而不添加聚己内酯多元醇，其它操作与实施例1均一致。
对比例2
本对比例与实施例1的不同之处在于：
聚己内酯多元醇为以1,6-己二醇与乙二醇摩尔比1：1混用为起始剂且分子量为1000的聚己内酯多元醇，其它操作与实施例1均一致。
对比例3
本对比例与实施例1的不同之处在于：
聚己内酯多元醇为以1,6-己二醇为起始剂且分子量为1000的聚己内酯多元醇，其它操作与实施例1均一致。
对比例4
本对比例与实施例1的不同之处在于：
聚醚多元醇15kg、聚己内酯多元醇60kg、异氰酸酯56.3kg、扩链剂22.9kg，其它操作与实施例1均一致。
对比例5
本对比例与实施例1的不同之处在于：
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；其中聚醚多元醇为聚丁二醇2000，即重均分子量为2000的聚丁二醇，聚己内酯多元醇为以1,6-己二醇与乙二醇摩尔比1：1混用为起始剂且分子量为1000的聚己内酯多元醇，异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯，扩链剂为三乙醇胺；挤出温度为170℃。
对比例6
本对比例与实施例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；其中聚醚多元醇为聚丁二醇2000，聚己内酯多元醇为以1,6-己二醇与乙二醇摩尔比1：1混用为起始剂且分子量为1000的聚己内酯多元醇，异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯，扩链剂为三乙醇胺，填料为制备例2制备的填料；挤出温度为170℃。
对比例7
本对比例与实施例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；其中聚醚多元醇为聚丁二醇2000，聚己内酯多元醇为以1,6-己二醇与乙二醇摩尔比1：1混用为起始剂且分子量为1000的聚己内酯多元醇，异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯，扩链剂为三乙醇胺，填料为制备例3制备的填料；挤出温度为170℃。
性能检测试验
对上述实施例和对比例制备得到的脂肪族聚氨酯弹性体成品，分别进行下列耐黄变检测、透光率检测、拉伸强度检测和自修复性检测，对其性能进行分析。
1、耐黄变检测
参考HG/T3689-2001检测各成品的耐黄变等级，记录等级。
2、透光率检测
参考GB/T2410-2008检测各成品的透光率，记录数据。
3、拉伸强度检测
参考GB/T529-2008检测各成品的拉伸强度，记录数据。
4、自修复性检测
参考T/SGFPEA01-2021 6.4方法将吹风机热风修复调整为85℃恒温鼓风烘箱恒温加热修复，记录现象。
产品性能检测试验表
表格中，“√”的含义为：有自修复能力；“×”的含义为：无自修复能力；“\”的含义为：无自修复时间，即自修复性检测试验24h后仍未自修复愈合至原样品状态，终止自修复试验，被认定为无自修复能力。
结合实施例1-12与对比例1-3，并结合上表可以看出，产品的自修复性由聚己内酯多元醇主导，与聚己内酯多元醇的添加和种类选择密切相关。对比例1中不添加聚己内酯多元醇时，聚氨酯弹性体产品的耐黄变、高透明性能均显著降低且不具备自修复性能；而当聚己内酯多元醇选择为以1,6-己二醇与乙二醇混用为起始剂或者以1,6-己二醇为起始剂的聚己内酯多元醇时，虽能保证产品的耐黄变、高透明性能，但却使得产品不具备自修复性能。
结合实施例1-12与对比例4，并结合上表可以看出，通过调控聚醚多元醇、聚己内酯多元醇、异氰酸酯三者适当的配方比例，是保证产品耐黄变、高透明、自修复性能的基础和关键。当三者配方比例调控不当时，极易导致产品自修复性能的缺失。
结合实施例1-12与对比例5-7，并结合上表可以看出，本发明实施例1-12的产品均具备耐黄变、高透明、自修复性，虽与对比例5-7相比透光率略有下降，但对于汽车漆面保护膜的应用而言不受影响，仍在可接受范围。对比例5-7中聚己内酯多元醇以1,6-己二醇与乙二醇混合为起始剂，使聚己内酯多元醇结晶性变差，产品透光率随之升高，并结合其聚醚多元醇、聚己内酯多元醇、异氰酸酯三者配方比例的不同调控，虽然使得产品透光率以及力学性能略有优势，但却导致产品不具备自修复性，无法满足目前汽车漆面保护膜的应用需求。
结合实施例1-3、4-6、7-9、10-12，并结合上表可以看出，聚己内酯多元醇分子量的变化对产品耐黄变和透光率基本无影响，但分子量越小，却可带来产品自修复能力变强，以及拉伸强度的小幅下降。这说明聚己内酯多元醇分子量越小，产品自修复时间越短效果越好，但是分子量过小会影响产品力学性能且可能会导致产品在受热自修复过程中发粘变形，反而不利于其自修复。
具体的，对于不同类别聚己内酯多元醇的选择，优选为分子量为1500-2000的乙二醇类聚己内酯多元醇、分子量为1000-1500的1,4-丁二醇类聚己内酯多元醇、分子量为1000-1500的一缩二乙二醇类聚己内酯多元醇或分子量为1000-1500的新戊二醇类聚己内酯多元醇。
结合实施例1-3、4-6、7-9、10-12，并结合上表可以看出，其中以1,4-丁二醇和新戊二醇为起始剂的聚己内酯多元醇制备产品的自修复性更为优异，且以新戊二醇为起始剂的聚己内酯多元醇制备产品的性能最佳。不同于其他类型的聚己内酯多元醇，其在保证产品耐黄变和自修复性能优异的情况下，还能保证产品不牺牲其透光性能，这是由于聚己内酯多元醇为半结晶性聚合物，更有利于保障产品的透光率。
本申请做了详尽的描述，其目的在于让熟悉本领域的技术人员能够了解本申请的内容并加以实施，并不能以此限制本申请的保护范围，凡根据本申请的精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本申请的保护范围内。
Claims (8)
1.一种脂肪族聚氨酯弹性体，其特征在于，包括以下重量份的原料：
聚醚多元醇25-35份、聚己内酯多元醇20-40份、异氰酸酯30-50份、扩链剂10-25份、填料2-8份、抗氧化剂0.2-1份；所述填料包括重量比为1:(1-2):(2-4)的紫外线吸收剂、氮化硼纳米片和单晶氧化铝；
根据起始剂的不同，所述聚己内酯多元醇选自乙二醇类聚己内酯多元醇、1,4-丁二醇类聚己内酯多元醇、一缩二乙二醇类聚己内酯多元醇、新戊二醇类聚己内酯多元醇中的一种，所述聚己内酯多元醇的重均分子量为1000-2000；所述聚醚多元醇为重均分子量为1000-2000的聚丁二醇；所述异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯；所述扩链剂为1,4-丁二醇。
2.根据权利要求1所述的脂肪族聚氨酯弹性体，其特征在于，所述聚己内酯多元醇选自重均分子量为1500-2000的乙二醇类聚己内酯多元醇、重均分子量为1000-1500的1,4-丁二醇类聚己内酯多元醇、重均分子量为1000-1500的一缩二乙二醇类聚己内酯多元醇或重均分子量为1000-1500的新戊二醇类聚己内酯多元醇。
3.根据权利要求1所述的脂肪族聚氨酯弹性体，其特征在于，所述聚己内酯多元醇选自1,4-丁二醇类聚己内酯多元醇或新戊二醇类聚己内酯多元醇。
4.根据权利要求1所述的脂肪族聚氨酯弹性体，其特征在于，所述抗氧化剂为抗氧化剂1010。
5.根据权利要求1所述的脂肪族聚氨酯弹性体，其特征在于，所述紫外线吸收剂为UV360。
6.根据权利要求1所述的脂肪族聚氨酯弹性体，其特征在于，所述紫外线吸收剂的平均粒径为40-60 nm；所述氮化硼纳米片的平均粒径为20-40 nm；所述单晶氧化铝的平均粒径为10-20 nm。
7.权利要求1-6中任一项所述的脂肪族聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
（1）按重量份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；
（2）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；
（3）混合料经熔融挤出成型，制得脂肪族聚氨酯弹性体。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，将混合料置于双螺杆挤出机中，螺杆转速为100-140 rpm，于温度160-180 ℃的条件下挤出成型，制得脂肪族聚氨酯弹性体。
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