[发明专利]热塑性有机硅聚氨酯弹性体材料及其制备方法

说明书

本发明涉及聚氨酯弹性体技术领域，具体涉及一种热塑性有机硅聚氨酯弹性体材料及其制备方法。所述热塑性有机硅聚氨酯弹性体材料，由以下质量份数的原料组成：聚合物多元醇44‑79份，有机硅改性剂3‑15份，二异氰酸酯16‑33份，扩链剂4‑7.8份，偶联剂0.1‑1份，抗氧化剂0.2‑0.6份，催化剂0.02‑0.04份；所述有机硅改性剂为以羟烷基为端基官能团的硅氧烷‑聚酯化合物或以羟烷基为端基官能团的硅氧烷‑聚醚化合物。本发明的热塑性有机硅聚氨酯弹性体材料，提高了低温柔韧性、耐水性、滑爽性、耐撕拉等性能，同时避免了有机硅迁移的问题；本发明该提供其制备方法，工艺简单，操作简便。

技术领域

本发明涉及聚氨酯弹性体技术领域，具体涉及一种热塑性有机硅聚氨酯弹性体材料及其制备方法。

背景技术

热塑性聚氨酯弹性体简称TPU，是一种由低聚物多元醇软段与二异氰酸酯-扩链剂硬段构成的线性嵌段共聚物，机械强度高、韧性好、耐磨和耐油等性能优异。随着智能电子时代的来临，在可穿戴电子产品等与人体直接接触的材料领域，由于其耐候性差、耐老化性能不足，极大限制了其应用范围。有机硅材料具有耐低温性好，耐候性好，柔韧性强等许多优异的性能。通过有机硅对TPU进行改性，可获得两种材料的性能优点，具有卓越的耐磨性，低于TPU的表面摩擦系数，热空气老化后依然可以保持较高的物理机械性能，易于挤出和注塑成型，广泛应用于消费电子、化妆品、食品、汽车、运动休闲等各个行业。

专利CN 109135293 A中公开了一种动态硫化硅橡胶/热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法，采用硅橡胶原料与热塑性聚氨酯弹性体进行动态硫化制备，制备过程分两步进行，操作复杂，涉及高温捏炼造粒及动态硫化，需要开发动态硫化专用设备、精确控制动态硫化工艺，在动态硫化过程中会出现橡胶不易剪切、破碎形成均匀微小的分散相颗粒，难以实现硅橡胶在TPU基体中的理想分散，导致硅橡胶聚氨酯热塑性硫化胶的微观形态不够精细，力学性能和弹性较差。

专利CN 108641057 A中公开了一种硅橡胶聚氨酯热塑性弹性体的制备方法，采用一步法反应挤出工艺，使多元醇与异氰酸酯、扩链剂反应生成聚氨酯与液态有机硅橡胶的固化在同时进行。双组份液态有机硅橡胶为液态甲基有机硅橡胶或液态苯基有机硅橡胶，有A、B两个组分，两个组分经浇注口混合后在挤出机螺杆中进行固化并剪切分散在聚氨酯反应相中。非极性硅橡胶和极性聚氨酯材料相容性差，两者液态时不互溶，同时聚氨酯固化和有机硅的固化难以匹配，不易形成相分离，获得理想性能。

专利CN201510740025X中公开了一种有机硅改性热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法，采用大分子二元醇、端羟烷基封端聚二甲基硅氧烷、二异氰酸酯、小分子扩链剂、催化剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂合成聚氨酯弹性体，增强了聚氨酯弹性体的耐高低温性能和疏水性；但是其未加相容剂，有机硅容易迁移。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种热塑性有机硅聚氨酯弹性体材料，提高了聚氨酯弹性体材料的低温柔韧性、耐水性、滑爽性、耐撕拉等性能，同时避免了有机硅迁移的问题；本发明该提供其制备方法，工艺简单，操作简便。

本发明所述的热塑性有机硅聚氨酯弹性体材料，由以下质量份数的原料组成：

所述有机硅改性剂为反应型有机硅；优选为以羟烷基为端基官能团的硅氧烷-聚酯化合物或以羟烷基为端基官能团的硅氧烷-聚醚化合物，所述反应型有机硅包括双端双官能度、单端双官能度以及单端单官能度。

所述热塑性有机硅聚氨酯弹性体材料采用一步反应挤出工艺制备得到。

有机硅改性剂的分子量为1000-4000，硅氧烷质量含量为50-90％。

聚合物多元醇为聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇丁二醇酯二醇、聚己二酸己二醇酯二醇、聚己内酯二元醇或聚四亚甲基醚二醇中的一种或多种，聚合物多元醇的数均分子量为1000-4000。