[发明专利]本质抗静电热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法

说明书

本发明属于聚氨酯弹性体技术领域，具体涉及一种本质抗静电热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法。所述的本质抗静电热塑性聚氨酯弹性体，由以下重量百分数的原料制成：聚合物多元醇29.5‑65.0％、异氰酸酯27.0‑54.0％、扩链剂7.5‑18.5％、抗氧剂0.2‑0.3％和催化剂0.01‑0.03％。本发明的本质抗静电热塑性聚氨酯弹性体，具有良好的抗静电性能，不用额外添加抗静电剂，并且可以配色，能够制作各种颜色制品或透明制品，具有低温弹性；通过双螺杆先预聚，然后再进一步法熟化获得本质抗静电聚氨酯弹性体，制备方法简单，高效。

技术领域

本发明属于聚氨酯弹性体技术领域，具体涉及一种本质抗静电热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法。

背景技术

聚氨酯弹性体由于具有良好的加工性能、较宽的硬度范围等优点使其得到了广泛的应用。但是随着工业的快速化发展，对于聚氨酯弹性体的性能要求也越来越高。在实际生产使用过程中，聚氨酯弹性体材料存在较高的表面电阻率ρs(约为10¹¹～10¹⁴Ω)和体积电阻率ρv(约为10¹³～10¹⁵Ω·m)很大，为绝缘材料。

由于高聚物的导电隋性，导致了一般的高分子材料都不能抗静电。而这种特点也导致了TPU在一些特殊场合的应用受到了限制。目前，聚氨酯提高抗静电能力的方法主要通过添加一些导电填料(比如：石墨、石墨烯、导电炭黑、碳纳米管、导电剂)提高材料的抗静电能力。但是，这些填料在聚氨酯弹性体材料中很难分散均匀，导致抗静电性能下降，或者需要添加大量的抗静电填料才能满足导电特性。石墨烯和碳纳米管的应用日益广泛，但是这种导电材料在生产和加工的过程中依然会存在团聚现象，且石墨烯和碳纳米管价格昂贵，严重限制了材料的普及和使用用途。而且此类的导电填料影响制品的外观，此类的抗静电聚氨酯弹性体，严重制约了导电材料对色彩多样的需求。大量添加的抗静电填料会严重影响材料的强度和硬度。

其他的抗静电剂一般都具有表面活性剂的特征，结构上极性基团和非极性基团兼而有之，这类抗静电剂的抗静电效果与使用环境有关，湿度大的环境中抗静电效果好，干燥的环境中抗静电效果差。对使用环境要求较高，严重影响抗静电聚氨酯弹性体的使用效果。

综上所述，现有抗静电热聚氨酯弹性存在：抗静电能力不持续，加工工艺复杂、添加抗静电材料后性能损失、无法做成透明或其他颜色的制品等缺点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种本质抗静电热塑性聚氨酯弹性体，抗静电性能持久，并且可以配色，能够制作各种颜色制品或透明制品，具有低温弹性；本发明还提供其制备方法，合成过程简单、高效，适合工业化生产。

本发明所述的本质抗静电热塑性聚氨酯弹性体，由以下重量百分数的原料制成：

所述的聚合物多元醇为聚醚嵌段聚酰胺二醇，数均分子量为1000-3000，其结构如结构式1或结构式2所示：

结构式1：HO-R₁-O-(CO-R₂-NH)_m-CO-R₃-CO(-O-R₁)_n-O-R₁-O-H

结构式2：HO-R₁-O-(CO-R₂-CO-NH-R₃-NH)_m-CO-R₂-CO-(O-R₁-O)_n-H

其中，m、n均为正整数，R₁、R₂和R₃为线性或支化的烷烃或烯烃结构。