[发明专利]一种抗迁移热塑性聚氨酯弹性体的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，尤其涉及一种抗迁移热塑性聚氨酯弹性体的制备方法。

背景技术

抗迁移热塑性聚氨酯弹性体主要用于线缆和薄膜级热塑性聚氨酯弹性体(TPU)，目前市场上出售的薄膜级和线缆类TPU都会存在后期表面吐霜现象，而吐霜其实就是小分子向TPU表面的迁移，迁移的物质绝大部分是生产过程中添加的各种小分子助剂，这些物质的迁移析出，不仅影响产品外观，而且导致助剂的效用急剧下降，影响材料后期的使用性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，提供一种热塑性聚氨酯的抗迁移周期明显延长的抗迁移热塑性聚氨酯弹性体。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种抗迁移热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其步骤为：

1)将聚酯多元醇加入反应釜中加热至90～200℃熔融或将聚酯多元醇加热至90～200℃熔融后加入反应釜，再加入抗氧剂、催化剂；控制反应釜内温度在90～200℃、压力至-0.08～-0.1MPa，脱水0.5～8h，然后将反应釜内温度调整至75～115℃，通入氮气解除真空，形成A组份；

所述的抗氧剂占聚酯多元醇总质量的1.5～8‰，所述的催化剂占聚酯多元醇总质量的70～600ppm；

2)将二异氰酸酯加热至40～140℃，熔融后形成B组份；

3)将二元醇扩链剂加热至30～120℃，熔融后调整反应釜内压力至-0.08～-0.1MPa，脱水4～6h，形成C组份；

4)将A组份、B组份、C组份按质量比45:13:42～65:8:27同时加入双螺杆挤出机中进行逐步聚合反应，形成热塑性聚氨酯弹性体；在双螺杆挤出机的中部将大分子受阻胺类光稳定剂添加至双螺杆挤出机中与热塑性聚氨酯弹性体在挤出机中充分混合，得到抗迁移热塑性聚氨酯弹性体；

5)将步骤4)所得抗迁移热塑性聚氨酯弹性体颗粒置于70℃～150℃，-0.08～-0.1MPa真空条件下的双锥中进行烘干、熟化处理4～24h。

所述的聚酯多元醇由二元羧酸与二元醇经缩聚反应制得，聚酯多元醇的数均分子量为1000～4000。

所述的二元羧酸为1，6-己二酸，1，4-丁二酸，1，5-戊二酸中的一种。

所述的二元醇为1，4-丁二醇与1，3-丁二醇按质量比5:1～20:1形成的混合物。

所述的二异氰酸酯选自4，4＇-二苯基甲烷二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、4，4＇-二环己基甲烷二异氰酸酯、3，3＇-二甲基联苯-4，4＇-二异氰酸酯、3，3＇-二甲基-4，4＇-二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或两种及以上的混合物。

所述的二元醇扩链剂为C4～C8的直链二醇、含苯环的对称的二端羟基物、含苯环的非对称的二端羟基物中的一种或几种。

所述的大分子阻胺类光稳定剂为622(聚丁二酸(4-羟基-2，2，6，6，-四甲基-1-哌啶乙醇)酯)，944(聚-{[6-[(1，1，3，3-四甲基丁基)-亚氨基]-1，3，5-三嗪-2，4-二基][2-(2，2，6，6-四甲基哌啶基)-氨基]-亚己基-[4-(2，2，6，6-四甲基哌啶基)-亚氨基]})，770(双(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯)中的一种或任意两种的混合物

所述的抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168、抗氧剂626、抗氧剂245中的一种或两种及以上的混合物。

所述的催化剂选自辛酸亚锡、二丁基二月桂酸锡、辛酸铅、二醋酸二正丁基锡中的一种或两种及以上的混合物。

本发明的有益效果：采用本发明所述的制备方法制得到的抗迁移热塑性聚氨酯弹性体在后期的线缆、薄膜等加工制品中能更好的保持表面光洁，更好的延长物性保留期限，具体原理如下：

1)选用含1，3-丁二醇的聚酯多元醇作为合成聚氨酯的原料。合成的TPU含有侧甲基，打乱了软段的结晶次序，使软段自由体积增大，更大的自由体积降低了小分子助剂的扩散势能，从而提供一层类似“包膜”的保护，有效抑制了小分子量助剂(相对于高聚物聚氨酯而言)的迁移；

2)选用较大分子量(Mn≥3000)受阻胺类稳定剂。由于分子量比较大，移动位阻增大，且含有极性基团，易与TPU主链分子形成氢键，使得扩散迁移放缓，有效延长迁移周期。