彩色導電熱塑性聚氨酯彈性體復合材料及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種彩色導電熱塑性聚氨酯彈性體復合材料及其制備方法。該彩色導電熱塑性聚氨酯彈性體復合材料包括的重量百分比的配方組分有：聚氨酯70～85%、相容劑1～5%、導電碳纖維5～15%、潤滑劑0.1～0.5%、抗氧劑0.1～0.5%、白色填料1～8%、耐溫色粉0.05～1.5%、分散劑0.05～1.5%。上述彩色導電熱塑性聚氨酯彈性體復合材料具有多彩顏色的特性和優異的顏色熱穩定性以及優越的抗靜電特性、機械性能和加工性能。該彩色導電熱塑性聚氨酯彈性體復合材料的制備方法工藝簡單，條件易控，成本低廉，對設備要求低，適于工業化生產。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于高分子材料
，特別涉及一種彩色導電熱塑性聚氨酯彈性體復合材料及其制備方法。
技術介紹
熱可塑性聚氨酯（TPU）彈性體，是由含NCO官能基的MDI與含OH官能基的POLYOL、1.4BG經押出混煉而制成，由于彈性好、物性佳、各種機械強度都很好，因此，廣泛用于射出、押出、壓延及溶解成溶液型樹脂等加工方式，是塑膠加工業者經常使用的塑膠材料，其制成產品涵蓋了工業應用和民用必需品的范圍。TPU（熱可塑性聚氨酯）因其優越的性能和環保概念日益受到人們的歡迎。目前，凡是使用PVC的地方，TPU均能成為PVC之替代品。但TPU所擁有的優點，PVC則望塵莫及。硬度范圍在65A-85D。顏色有本色，透明，高透明。TPU不僅擁有卓越的高張力、高拉力、強韌和耐老化的特性，而且是種成熟的環保材料。目前，TPU已被廣泛應用于鞋材、成衣、充氣玩具、水上及水下之運動器材、醫療器材、健身器材、汽車椅座材料、雨傘、皮箱、皮包等。但是傳統的聚氨酯材料用于擠出或注塑是不導電的或者都是黑色導電/靜電消散材料，雖然目前可以通過抗靜電劑做彩色料以調節聚氨酯材料的顏色，但目前的抗靜電劑不耐高溫，采用導電劑調配出的聚氨酯材料的顏色不穩定，在加工過程中，隨著抗靜電劑在高溫時的被破壞而直接導致聚氨酯材料所需的顏色消失。而隨著消費者生活水平的提高和個性的釋放，消費者對產品的色彩越來越注重，特別是特定消費群體如兒童對玩具色彩的喜好，導致原色的聚氨酯材料越來越不能滿足消費者的需要。因此，如何開發出保持原聚氨酯材料的性能如導電性能、抗靜電性能和機械性能以及加工性能等不變的前提下具有多彩的聚氨酯材料十分必要。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術的上述不足，提供一種顏色穩定性高的彩色導電熱塑性聚氨酯彈性體復合材料。本專利技術的另一目的是提供一種工藝簡單，條件易控，生產成本低的彩色導電熱塑性聚氨酯彈性體復合材料制備方法。為了實現上述專利技術目的，本專利技術的技術方案如下：一種彩色導電熱塑性聚氨酯彈性體復合材料，用于制備全塑座椅，所述彩色導電熱塑性聚氨酯彈性體復合材料包括如下重量百分比的配方組分：以及，一種彩色導電熱塑性聚氨酯彈性體復合材料的制備方法，包括以下步驟：按照上述彩色導電熱塑性聚氨酯彈性體復合材料配方分別稱取各組分；將稱取的所述聚氨酯、相容劑、潤滑劑、抗氧劑、白色填料、耐溫色粉和分散劑混合從主料口喂入擠出機，將所述導電碳纖維從側加纖口喂入擠出機，經熔融擠出。上述彩色導電熱塑性聚氨酯彈性體復合材料以熱塑性聚氨酯彈性體為主料，通過白色填料和耐溫色粉的協同作用，賦予彩色導電熱塑性聚氨酯彈性體復合材料具有多彩顏色的特性。由于白色填料和耐溫色粉組分，特別是耐溫色粉組分熱穩定性高，其與相容劑等組分在熱熔擠壓的過程中互相作用，賦予了該彩色導電熱塑性聚氨酯彈性體復合材料優異的顏色熱穩定性。另外，該導電碳纖維、白色填料等組分在熱熔擠壓的過程中與其他組分互相作用，賦予了該彩色導電熱塑性聚氨酯彈性體復合材料優異的導電抗靜電特性和優異的機械性能和加工性能。因此，上述彩色導電熱塑性聚氨酯彈性體復合材料同時具有耐高溫的多彩顏色和優異的導電特性、優異的機械性能和加工性能。上述彩色導電熱塑性聚氨酯彈性體復合材料的制備方法只需按配方將各組分混合并采用側喂料的方式將各組分熔融擠出造粒即可，其制備方法工藝簡單，條件易控，成本低廉，對設備要求低的特點，適于工業化生產。附圖說明下面將結合附圖及實施例對本專利技術作進一步說明，附圖中：圖1為本專利技術實施例彩色導電熱塑性聚氨酯彈性體復合材料制備方法的工藝流程示意圖。具體實施方式為了使本專利技術要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合實施例與附圖，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。本專利技術實施例提供一種顏色熱穩定性高的彩色導電熱塑性聚氨酯彈性體復合材料。該彩色導電熱塑性聚氨酯彈性體復合材料包括如下重量百分比的配方組分：具體地，上述聚氨酯作為本實施例彩色導電熱塑性聚氨酯彈性體復合材料的基體組分，其可選用聚氨酯60A和/或聚氨酯80A，當該聚氨酯選用氨酯60A與聚氨酯80A復合后的混合物時，聚氨酯60A、聚氨酯80A兩者的重量比為(3～8):1。當然根據應用領域的不同，還可以選用其他型號的聚氨酯。在優選實施例中，該聚氨酯為多種硬度聚氨酯的混合物，其中，單種硬度樹脂占有量為0.5～95.5%。因此，在具體實施例中，該聚氨酯可以選用DOW、Bayer、Huntsman中的一種或兩種以上進行復合。上述相容劑能在熔融擠出過程中，能有效的借助于分子間的鍵合力，使得上述實施例彩色導電熱塑性聚氨酯彈性體復合材料配方中的聚氨酯、導電碳纖維、耐溫色粉等組分分子之間更好的發生作用，賦予該彩色導電熱塑性聚氨酯彈性體復合材料優異的色彩熱穩定性能。因此，在優選實施例中，相容劑選用氫化熱塑性丁苯橡膠-馬來酸酐接枝物、氫化熱塑性丁苯橡膠-聚氨酯接枝物、熱塑性丁苯橡膠-馬來酸酐接接枝物、氫化熱塑性丁苯橡膠-熱塑性聚氨酯共聚物、熱塑性丁苯橡膠-甲基丙烯酸甲酯接枝物中的至少一種。具體的可以是Kuraray公司TU5265。當然，相容劑還可以采用本領域其他相容劑。上述導電碳纖維優選為SGL的碳纖維。當然，該導電碳纖維可以選用其他類型的導電碳纖維用于改善彩色導電熱塑性聚氨酯彈性體復合材料的導電抗靜電性能。上述潤滑劑組分能熔融擠出過程中黏附在其他組分表面，使得各組分充分分散，提高上述實施例彩色導電熱塑性聚氨酯彈性體復合材料的色彩的穩定性和均勻性，同時便于各組分熔融擠出過程中的輸送。因此，在優選實施例中，潤滑劑選用氧化聚乙烯。當然，該潤滑劑還可以選用其他潤滑劑，如硬脂酸類等。上述抗氧劑組分能有效提高上述實施例彩色導電熱塑性聚氨酯彈性體復合材料抗氧化性能，延長其使用壽命，能使得上述實施例彩色導電熱塑性聚氨酯彈性體復合材料在較長的時間內保持原有的色彩以及機械性能。因此，在優選實施例中，該抗氧劑為β(3,5-二叔丁基-4羥基苯基)丙酸十八烷基醇酯、β(3,5-二叔丁基-4羥苯基)丙酸季戊四醇酯、三(2,4-二叔丁基苯酚)亞磷酸酯中的至少一種。具體的如汽巴的Irganox168等。上述填料優選為二氧化硅、碳酸鈣、云母、高領土中的至少一種。該優選的填料熱穩定性高，能與耐溫色粉組分在本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種彩色導電熱塑性聚氨酯彈性體復合材料，包括如下重量百分比的配方組分：FDA00003215563400011.jpg

【技術特征摘要】
1.一種彩色導電熱塑性聚氨酯彈性體復合材料，包括如下重量百分比的配
方組分：
2.根據權利要求1所述的彩色導電熱塑性聚氨酯彈性體復合材料，其特征
在于：所述耐溫色粉為TPU專用耐溫色粉或其復配物。
3.根據權利要求1或2所述的彩色導電熱塑性聚氨酯彈性體復合材料，其
特征在于：所述聚氨酯樹脂為DOW、Bayer、Huntsman中的至少一種。
4.根據權利要求1或2所述的彩色導電熱塑性聚氨酯彈性體復合材料，其
特征在于：所述相容劑為氫化熱塑性丁苯橡膠-馬來酸酐接枝物、氫化熱塑性丁
苯橡膠-聚氨酯接枝物、熱塑性丁苯橡膠-馬來酸酐接接枝物、氫化熱塑性丁苯
橡膠-熱塑性聚氨酯共聚物、熱塑性丁苯橡膠-甲基丙烯酸甲酯接枝物中的至少
一種。
5.根據權利要求1或2所述的彩色導電熱塑性聚氨酯彈性體復合材料，其
特征在于：所述潤滑劑為氧化聚乙烯。
6.根據權利要求1或2所述的彩色導電熱塑性聚氨酯彈性體復合材料，其
特征在于：所述分散劑為N,N’-乙撐雙硬脂酰胺。

【專利技術屬性】
技術研發人員：梁勝，吳憲，何征，鄧健巖，劉則安，
申請(專利權)人：深圳市沃特新材料股份有限公司，
類型：發明
國別省市：