[发明专利]一种热塑性聚氨酯弹性体共混改性物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于聚合物加工领域，涉及一种热塑性聚氨酯弹性体共混改性物及其制备方法。

背景技术

热塑性聚氨酯弹性体(TPU)是由软段和硬段组成的线性嵌段共聚物。热塑性聚氨酯弹性体既有橡胶的柔性，又有塑料的刚性，具有高强度、高伸长和高弹性，优良的耐撕裂、耐磨、耐低温性能，使其有很多高性能的应用，可以制作机械零件、管材和薄膜，以及纤维、胶粘剂和涂料等。但是热塑性聚氨酯弹性体耐热性较差，一旦其工作温度超过80℃，它的许多优良性能将丧失，这限制了它的应用。

人们采用了多种方法来提高TPU的耐热性，在常用的耐热改性方法中，除添加一些耐热无机物(如碳黑、二氧化硅、玻纤)或与耐热有机物共混外，主要是在聚氨酯主链上嵌入无机元素硅、氟等，还可以引入耐热有机杂环化合物，如异氰酸酯环、聚恶唑烷酮、或聚酰亚胺等。中国专利CN1189509A通过添加异氰脲酸酯环提高聚氨酯弹性体的耐热性，所得的聚氨酯弹性体为非热塑性。中国专利CN1271367A通过使用羟基平均官能度为3或更高的多元醇提高聚氨酯弹性体的耐热性，所得的聚氨酯弹性体为非热塑性。

TPU作为次要组分常用来改善聚氯乙烯(PVC)、聚甲醛(POM)、聚碳酸酯(PC)、ABS树脂(聚丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物)的性能，但TPU作为主要组分与上述聚合物共混常使TPU的固有优异性能下降。中国专利CN1644621A通过添加少量热塑性聚氨酯弹性体来改善尼龙1010的抗冲击性。Lee在JournalofIndustrialandEngineeringChemistry，2000，6:182中报道尼龙11可以提高热塑性聚氨酯弹性体的拉伸模量。Pesetskii在JournalofAppliedPolymerScience，1999，74:1054中指出少量尼龙12可以部分提高热塑性聚氨酯弹性体的拉伸应力。到目前为止，尚未见到以长碳链尼龙为分散相、添加反应增容剂改善热塑性聚氨酯弹性体耐热性的相关专利和研究报道。本发明提供了一种简单的方法，通过添加长碳链尼龙和少量反应增容剂来提高热塑性聚氨酯弹性体的耐热性，并使其在强度大幅度提高的基础上保留了可热塑性加工的优点。

CN200710120611.X公开了一种高强耐热的热塑性聚氨酯弹性体共混改性物及其制备方法，高强耐热的热塑性聚氨酯弹性体共混改性物包括：热塑性聚氨酯弹性体60～95重量份，长碳链尼龙1～35重量份，反应增容剂0.5～5重量份。但是所述共混改性体的耐低温性能和弹性还不够好。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种热塑性聚氨酯弹性体共混改性物及其制备方法，所述热塑性聚氨酯弹性体共混改性物具有优异的耐高温性能。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的目的之一在于提供一种热塑性聚氨酯弹性体共混改性物，所述共混改性物按重量份数由如下组分组成：

热塑性聚氨酯弹性体65～75重量份

长碳链尼龙10～25重量份

反应增容剂1～4重量份。

本发明采用长碳链尼龙为热塑性聚氨酯弹性体的改性剂。它具有如下优点：(1)优异的物理性能，如强度高、耐热和耐化学溶剂性好；(2)与热塑性聚氨酯弹性体分子结构相似，具有良好的相容性；(3)与热塑性聚氨酯弹性体分子具有相近的熔融加工温度(约200℃)。

本发明提供的热塑性聚氨酯弹性体共混改性物中，含有65～75重量份的热塑性聚氨酯弹性体，如66份、68份、70份、72份、73份或74份等；含有10～25重量份的长碳链尼龙，如12份、15份、18份、20份、22份或24份等；含有1～4重量份的反应增容剂，如2份、3份或4份等。

作为优选的技术方案，所述共混改性物按重量份数由如下组分组成：

热塑性聚氨酯弹性体68～72重量份

长碳链尼龙13～18重量份

反应增容剂2～3重量份。

作为更优选的技术方案，所述热塑性聚氨酯弹性体按重量份数由如下组分组成：

热塑性聚氨酯弹性体70重量份

长碳链尼龙16重量份

反应增容剂2重量份。

所述的热塑性聚氨酯弹性体为聚醚型热塑性聚氨酯弹性体或聚酯型热塑性聚氨酯弹性体。

所述的长碳链尼龙为尼龙1010、尼龙1212或尼龙1313中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合为：尼龙1010与尼龙1212，尼龙1212与尼龙1313，尼龙1010、尼龙1212与尼龙1313等。