[发明专利]一种聚乳酸基热塑性聚氨酯弹性体材料及其制备方法

权利要求书

1.一种聚乳酸基热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于：所述聚氨酯弹性体的软段为聚乳酸二元醇，硬段包括二异氰酸酯类化合物和小分子二元醇，所述的聚氨酯弹性体的数均分子量在30000～100000，分子量分布在1.2～1.9，玻璃化转变温度Tg在-15～2℃，损耗因子tanδmax在0.45～1.1；

所述聚乳酸基热塑性聚氨酯弹性体由包括以下步骤的方法制备而得：

步骤一、将聚乳酸二元醇与二异氰酸酯类化合物加入到反应容器中，加入催化剂A和溶剂B后，反应共聚得到双异氰酸酯封端的聚乳酸基聚氨酯预聚体；

其中，催化剂A为有机锡类催化剂；

溶剂B选自有机溶剂；

二异氰酸酯类化合物选自六亚甲基二异氰酸酯；

所述共聚反应在常压大于60且小于等于90℃下进行；

步骤二、在搅拌条件下加入小分子二元醇，进行扩链反应，得到聚乳酸基聚氨酯前体；

所述的扩链反应在常压75～90℃下进行；

步骤三、将步骤二得到的聚氨酯前体加热固化后，得到聚乳酸基热塑性聚氨酯弹性体；

以上步骤一中的聚乳酸二元醇在共聚反应前，先进行脱水处理；所述的脱水在真空状态、温度100～130℃下搅拌脱水。

2.根据权利要求1所述的聚氨酯弹性体，其特征在于，

所述的催化剂A选自辛酸亚锡、二乙酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、二(十二烷基硫)二丁基锡中的至少一种；和/或，

所述的溶剂B选自四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的聚氨酯弹性体，其特征在于：

所述硬段中，二异氰酸酯类化合物和小分子二元醇的摩尔比为1.5:1～3:1。

4.根据权利要求1所述的聚氨酯弹性体，其特征在于：

所述的小分子二元醇选自1,4-丁二醇、乙二醇、1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、2,3-丁二醇、1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-乙基-1,3-己二醇、N-甲基二乙醇胺中的至少一种。

5.一种权利要求1所述的聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于包含以下步骤：

将聚乳酸二元醇和二异氰酸酯类化合物混合共聚，得到双异氰酸酯封端的聚乳酸基聚氨酯预聚体；然后加入小分子二元醇进行扩链，得到聚乳酸基热塑性聚氨酯弹性体，具体包括以下步骤：

步骤一、将聚乳酸二元醇与二异氰酸酯类化合物加入到反应容器中，加入催化剂A和溶剂B后，反应共聚得到双异氰酸酯封端的聚乳酸基聚氨酯预聚体；

其中，催化剂A为有机锡类催化剂；

溶剂B选自有机溶剂；

所述共聚反应在常压大于60且小于等于90℃下进行；

步骤一中的聚乳酸二元醇在共聚反应前，先进行脱水处理；所述的脱水在真空状态、温度100～130℃下搅拌脱水；

步骤二、在搅拌条件下加入小分子二元醇，进行扩链反应，得到聚乳酸基聚氨酯前体；

所述的扩链反应在常压75～90℃下进行；

步骤三、将步骤二得到的聚氨酯前体加热固化后，得到聚乳酸基热塑性聚氨酯弹性体。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：

所述的催化剂A选自辛酸亚锡、二乙酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、二(十二烷基硫)二丁基锡中的至少一种；

所述的溶剂B选自四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺中的至少一种。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：

步骤一中所述的聚乳酸二元醇的数均分子量为500～3000；和/或，

所述的聚乳酸二元醇和二异氰酸酯类化合物的摩尔比为1:1.5～1:3；和/或，

所述的催化剂A用量为聚乳酸二元醇、二异氰酸酯类化合物和小分子二元醇的总质量的0.01～0.2wt％；和/或，

所述的溶剂B的加入体积为聚乳酸二元醇、二异氰酸酯类化合物和小分子二元醇的总质量的0～0.4mL/g。