[发明专利]一种低压缩永久形变热塑性聚氨酯弹性体的制备方法

说明书

本发明涉及一种低压缩永久形变热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其步骤为：将抗氧剂、催化剂及聚酯多元醇加入反应釜反应得到A组分；将二异氰酸酯加热至45～100℃，熔融后形成B组份；将乙二醇与二元醇扩链剂混合均匀反应得到C组分；将A组份、B组份、C组份加入双螺杆挤出机中，经逐步聚合反应得到弹性体前体颗粒；将弹性体前体颗粒与马来酸酐加入挤出机中熔融混合并造粒，得到低压缩永久形变热塑性聚氨酯弹性体颗粒。采用本发明所述的制备方法制得低压缩永久形变热塑性聚氨酯弹性体具有更优异的物理力学性能，能提供更多硬度规格。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种低压缩永久形变热塑性聚氨酯弹性体的制备方法。

背景技术

低压缩永久形变热塑性聚氨酯弹性体(TPU)的主要应用终端是工业密封圈，汽车防尘罩等要求抗永久形变低的场合，一般市面正常规格的热塑性聚氨酯弹性体的压缩永久形变(CS/％)是在37％以上，而工业密封圈尤其是汽车防尘罩对压缩永久形变(CS/％)需要在30％以内，更低的压缩永久形变(CS/％)能够提供给制品在使用过程中稳定的尺寸。

通过此法制备的TPU具有低于30％的压缩永久形变，且在模拟汽车防尘罩最高70℃使用环境条件下测试，此项技术能够填补原来汽车防尘罩只能使用三元乙丙动态硫化橡胶(TPV)的选择，拓宽了热塑性聚氨酯弹性体的应用，并且低压缩永久形变热塑性聚氨酯弹性体具有更优异的物理力学性能，更多规格的硬度可供选择。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低压缩永久形变热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，用以解决现有技术中的聚氨酯弹性体压缩永久形变高的问题。

本发明提供了一种低压缩永久形变热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其步骤为：

1)将抗氧剂、催化剂及在80～180℃熔融后的聚酯多元醇加入反应釜中，保持反应釜内温度为80～180℃，调整反应釜内压力至-0.08～-0.1MPa，脱水1～12h，然后调整反应釜内温度至70～135℃，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0.05～1.0％，所述的催化剂占聚酯多元醇总质量的10～1000ppm；

2)将二异氰酸酯加热至45～100℃，熔融后形成B组份；

3)将二元醇扩链剂加热至50～100℃熔融，将乙二醇预热至50～100℃，将预热后的乙二醇与熔融后的二元醇扩链剂按摩尔比1:1～3:1混合均匀，然后在压力为-0.08～-0.1MPa、温度为50～100℃条件下，脱水4～8h，形成C组份；

4)将A组份、B组份、C组份按质量比61:31:8～55:34:11同时加入双螺杆挤出机中，经逐步聚合反应得到低压缩永久形变热塑性聚氨酯弹性体前体颗粒；

5)将低压缩永久形变热塑性聚氨酯弹性体前体颗粒与马来酸酐(MAH)按质量比95:5～98:2加入到双螺杆挤出机中熔融混合并造粒，得到低压缩永久形变热塑性聚氨酯弹性体颗粒。

进一步的，所述的聚酯多元醇由二元羧酸与二元醇以及三元醇或四元醇经缩聚反应制得，聚酯多元醇的数均分子量为1000～6000。

进一步的，所述的二元羧酸为脂肪族二元羧酸或芳香族二元羧酸；所述的二元醇选自下述物质中的一种或几种：乙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、2，2-二甲基-1，3-丙二醇；所述三元醇选自下述物质中的一种或几种：1，1，1-三羟甲基丙烷(TMP)、1，2，3-丙三醇、1，1，1-三羟甲基乙烷(TPE)、1，2，6-己三醇；所述四元醇选自下述物质中的一种或几种：季戊四醇、丁四醇。

进一步的，所述的二异氰酸酯选自下述物质中的一种或几种：二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、异弗尔酮二异氰酸酯(IPDI)、萘二异氰酸酯(NDI)。