本發明專利技術涉及一種納米復合聚醚型熱塑型聚氨酯彈性體組合物,包括芳香族二異氰酸酯、具有活性羥基的聚醚低聚化合物、小分子二元醇和助劑，其特征在于，還包括納米材料，所述納米材料選自納米碳酸鈣、納米SiO2、納米氧化鈦中的一種；本發明專利技術還提供了該彈性體組合物的制備方法，該制備方法加入納米材料，通過在納米材料與熱塑型聚氨酯彈性體組合物的復合，改善了其機械強度、抗靜電性能與光老化性能。本發明專利技術的納米復合聚醚型熱塑型聚氨酯彈性體組合物具有較高的強度、良好的溶化與熔融性能、良好的耐熱與耐紫外光性能，可用于薄膜、電線電纜包皮與護套、制品等，極具推廣應用的價值。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于化工技術與材料科學領域，具體涉及。
技術介紹
熱塑型聚氨酯彈性體組合物(TPU)屬于線型結構的聚合物，其結構為線型大分子，沒有或只有少量交聯。決定TPU性能的是其分子量及其分布、分子間的范德華力與氫鍵、結晶、取向和聚集態，以及它們之間的相互作用。而分子間的范德華力與氫鍵、結晶、取向和聚集態所提供的大分子之間的作用力是可逆性的，在室溫下具有強的分子間力連接在一起，在熔融狀態或溶液中這種鍵不是牢固地結合在一起，冷卻后(或溶液揮發完全后)又恢復到原有固體的性能。即在加工的溫度下，TPU具有流動性，可以加工成型；當冷卻時，由于氫鍵等的形成，生成物理交聯鍵結構，具有橡膠的性能。熱塑膠可采用高速熱塑工藝來成型，無需混煉與硫化工藝，可節約能量，而且制品可回收再利用。并且可采用一般的塑料加工方法如擠出、壓延、注射、模壓、流延、吹塑等方法加工，制備各種復雜的零部件，因此獲得迅速發展，廣泛用于制造人造革制造、薄膜、塑膠管、彈性纖維、零件制品、膠粘劑以及彈性涂料等女口廣叩O但TPU的這一特性也有其不利的一面，如聚氨酯熱塑膠制品，在室溫下一般具有較高的拉伸強度，當溫度升至70 — 80°C時，性能將降低到室溫時的一半。這一不利因素極大的限制了 TPU的使用范圍，使其性能受到限制。比如由熱塑型聚氨酯彈性體組合物(TPU)切片熔融紡絲得到的 氨綸絲(熔紡氨綸)在彈性回復率、耐熱性等方面就不如干紡氨綸。
技術實現思路
為了解決上述問題，本專利技術的目的在于提供，該制備方法加入納米材料，通過在納米材料與熱塑型聚氨酯彈性體組合物原位復合，使其強度、彈性、使用溫度等性能得到明顯的改善；并且由于納米材料的藍移特性等性能，還改善了聚氨酯的耐紫外光性能，拓寬了 TPU的使用范圍。本專利技術的技術解決方案如下一種納米復合聚醚型熱塑型聚氨酯彈性體組合物，包括芳香族二異氰酸酯、具有活性羥基的聚醚低聚化合物、小分子二元醇和助劑，其特征在于，還包括納米材料。根據本專利技術所述的納米復合聚醚型熱塑型聚氨酯彈性體組合物，優選的是，所述納米材料選自納米碳酸I丐、納米SiO2、納米氧化鈦中的一種；所述的納米SiO2通過原位合成的方式引入熱塑型聚氨酯中；所述的納米SiO2平均粒徑20_50nm,比表面積640±30m2/g,松裝密度〈O. 12g/cm3,純度> 99. 5%，羥基含量>45%，紫外反射率>85%。根據本專利技術所述的納米復合聚醚型熱塑型聚氨酯彈性體組合物，優選的是，所述芳香族二異氰酸酯選自MDI或MDI與TD1-100、TD1-80、TD1-65、MD1-50其中之一的混合物；所述的TD1-100是2，4-甲苯二異氰酸酯；所述TD1-80是2，4_甲苯二異氰酸酯與2，6-甲苯二異氰酸酯的比例為80:20的混合物；所述TD1-65是2，4-甲苯二異氰酸酯與2，6-甲苯二異氰酸酯比例為65:35的混合物；所述MDI是4，4-二苯甲烷二異氰酸酯；所述MD1-50是4，4-二苯甲烷二異氰酸酯與2，4-二苯甲烷二異氰酸酯的比例為50:50的混合物；所述MDI在芳香族二異氰酸酯中所占的質量分數為90 100%。根據本專利技術所述的納米復合聚醚型熱塑型聚氨酯彈性體組合物，進一步優選的是，所述芳香族二異氰酸酯選自MDI或MDI與TD1-65的混合物。根據本專利技術所述的納米復合聚醚型熱塑型聚氨酯彈性體組合物，進一步優選的是，所述MDI在芳香族二異氰酸酯中所占的質量分數為95 100%。根據本專利技術所述的納米復合聚醚型熱塑型聚氨酯彈性體組合物，優選的是，所述具有活性羥基的聚醚低聚化合物含有兩個或兩個以上活性羥基；根據本專利技術所述的納米復合聚醚型熱塑型聚氨酯彈性體組合物，優選的是，所述具有活性羥基的聚醚低聚化合物選自相對分子質量為1000、2000、1500、1800、3000、4000的聚氧化丙烯醚多元醇、聚四氫呋喃醚多元醇、聚醚聚四氫呋喃氧化丙烯共聚醚多元醇中的一種。根據本專利技術所述的納米復合聚醚型熱塑型聚氨酯彈性體組合物，進一步優選的是，所述具有活性羥基的聚醚低聚化合物選自相對分子質量為1000、2000、1500、1800聚四氫呋喃醚多元醇中的一種。 根據本專利技術所述的納米復合聚醚型熱塑型聚氨酯彈性體組合物，其特征在于，所述小分子二元醇選自乙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、甲基丙二醇、一縮二乙二醇、氫醌雙(2-羥乙基)醚、簡苯二酚雙羥乙基醚、新戊二醇中的一種。根據本專利技術所述的納米復合聚醚型熱塑型聚氨酯彈性體組合物，進一步優選的是，所述小分子二元醇是1，4_ 丁二醇。根據本專利技術所述的納米復合聚醚型熱塑型聚氨酯彈性體組合物，優選的是，所述助劑選自抗氧劑、光穩定劑和潤滑劑中的一種和一種以上；所述的抗氧劑為受阻份類抗氧劑與亞磷酸酯類抗氧劑的混配物；所述受阻酚類抗氧劑選自四[β_ (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚中的一種或幾種；所述的亞磷酸酯類抗氧劑選自亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯、雙[2-甲基-4，6-二(1，1、- 二甲基乙基)苯酚]磷酸乙基酯、四(2，4- 二叔丁基苯基-4，4、-聯苯基)雙磷酸酯中的一種或幾種；所述受阻酚類抗氧劑與亞磷酸酯類抗氧劑的混配的質量比為5 :1 1: 2;抗氧劑的加入量為配方總量的O. 2 2%。根據本專利技術所述的納米復合聚醚型熱塑型聚氨酯彈性體組合物，進一步優選的是，所述受阻酚類抗氧劑與亞磷酸酯類抗氧劑的混配的質量比為2 :1 1:1;抗氧劑的加入量為配方總量的O. 5 1. 5%。所述的光穩定劑為紫外線吸收劑，選自2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2-(2、_羥基-3、，5、- 二戊基苯基)苯并三唑、2-(2、_羥基-5、-甲基苯基)苯并三唑、2-(2-羥基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑、2- (2、-羥基-5、-特辛基苯基)苯并三唑、2，2’ -亞甲撐-雙(6-苯并三唑-4叔辛基苯基苯酚)、雙(I, 2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)葵二酸酯、雙-2，2，6，6-四甲基哌啶醇酯中的一種或幾種；所述光穩定劑的加入量為配方總量的O.1 1%。根據本專利技術所述的納米復合聚醚型熱塑型聚氨酯彈性體組合物，進一步優選的是，所述光穩定劑的加入量為配方總量的O. 2 O. 5%。所述潤滑劑選自硬脂酸酯、油酸酰胺、N，N、-亞乙基雙硬脂酰胺、褐煤蠟中的一種；所述潤滑劑的加入量為配方總量的O. 05 5%。所述潤滑劑選自硬脂酸酯、油酸酰胺、N，N、-亞乙基雙硬脂酰胺、褐煤蠟中的一種；所述潤滑劑的加入量為配方總量的O.1 2%。根據本專利技術所述的納米復合聚醚型熱塑型聚氨酯彈性體組合物，優選的是，所述彈性體組合物還包括催化劑；所述的催化劑選自辛酸亞錫、二丁基二月桂酸錫、鈦酸四丁酯、鈦酸四異丙酯、有機鉍中的一種；所述催化劑的加入量為配方總量的O O. 05%。根據本專利技術所述的納米復合聚醚型熱塑型聚氨酯彈性體組合物，進一步優選的是，所述催化劑的加入量為配方總量的O. 001 O. 01%。根據本專利技術所述的納米復合聚醚型熱塑型聚氨酯彈性體組合物，優選的是，所述小分子二元醇由二元胺代替。根據本本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種納米復合聚醚型熱塑型聚氨酯彈性體組合物,包括芳香族二異氰酸酯、具有活性羥基的聚醚低聚化合物、小分子二元醇或二元胺和助劑，其特征在于，還包括納米材料，所述納米材料選自納米碳酸鈣、納米SiO2、納米氧化鈦中的一種。
【技術特征摘要】
1.一種納米復合聚醚型熱塑型聚氨酯彈性體組合物，包括芳香族二異氰酸酯、具有活性羥基的聚醚低聚化合物、小分子二元醇或二元胺和助劑，其特征在于，還包括納米材料，所述納米材料選自納米碳酸I丐、納米SiO2、納米氧化鈦中的一種。2.根據權利要求1所述的納米復合聚醚型熱塑型聚氨酯彈性體組合物，其特征在于，所述的納米SiO2平均粒徑20-50nm，比表面積640±30m2/g，松裝密度〈O. 12g/cm3,純度^ 99. 5%，羥基含量>45%，紫外反射率>85% ;所述的納米SiO2通過原位合成的方式引入熱塑型聚氨酯中。3.根據權利要求1所述的納米復合聚醚型熱塑型聚氨酯彈性體組合物，其特征在于，所述芳香族二異氰酸酯選自MDI或MDI與TD1-100、TD1-80、TD1-65、MD1-50其中之一的混合物； 所述的TD1-100是2，4-甲苯二異氰酸酯；所述了01-80是2，4_甲苯二異氰酸酯與2，6-甲苯二異氰酸酯的比例為80 20的混合物；所述TD1-65是2，4-甲苯二異氰酸酯與2，6-甲苯二異氰酸酯比例為65 35的混合物；所述MDI是4，4- 二苯甲烷二異氰酸酯；所述MD1-50是4，4-二苯甲烷二異氰酸酯與2，4-二苯甲烷二異氰酸酯的比例為50 50的混合物；所述MDI在芳香族二異氰酸酯中所占的質量分數為90 100%。4.根據權利要求1所述的納米復合聚醚型熱塑型聚氨酯彈性體組合物，其特征在于，所述具有活性羥基的聚醚低聚化合物含有兩個或兩個以上活性羥基；該具有活性羥基的聚醚低聚化合物選自相對分子質量為1000、2000、1500、1800、3000、4000的聚氧化丙烯醚多元醇、聚四氫呋喃醚多元醇、聚醚聚四氫呋喃-氧化丙烯共聚醚多元醇中的一種。5.根據權利要求1所述的納米復合聚醚型熱塑型聚氨酯彈性體組合物，其特征在于，所述小分子二元醇選自乙二醇、1，4_ 丁二醇、1，6_己二醇、甲基丙二醇、一縮二乙二醇、氫醌雙(2-羥乙基)醚、簡苯二酚雙羥乙基醚、新戊二醇中的一種。6.根據權利要求1所述的納米復合聚醚型熱塑型聚氨酯彈性體組合物，其特征在于，所述助劑選自抗氧劑、光穩定劑和潤滑劑中的一種和一種以上； 所述的抗氧劑為受阻份類抗氧劑與亞磷酸酯類抗氧劑的混配物；所述受阻酚類抗氧劑選自四[β - (3，5-二叔丁基-4羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β - (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚中的一種或幾種；所述的亞磷酸酯類抗氧劑選自亞磷酸三(2，4- 二叔丁基苯基)酯、雙[2-甲基-4，6- 二(1，1、- 二甲基乙基)苯酚]磷酸乙基酯、四(2，4-二叔丁基苯基-4，4、-聯苯基)雙磷酸酯中的一種或幾種；所述受阻酚類抗氧劑與亞磷酸酯類...
【專利技術屬性】
技術研發人員：白子文，
申請(專利權)人：浙江億誠聚氨酯制造有限公司，白子文，
類型：發明
國別省市：
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