[发明专利]一种可二次射粘尼龙的热塑性聚氨酯包胶材料及其制备方法

说明书

本发明属于高分子材料技术领域，尤其涉及一种可二次射粘尼龙的热塑性聚氨酯包胶材料及其制备方法。本发明中，作为基材的热塑性聚氨酯弹性体(TPU)赋予材料耐磨性好、手感柔软爽滑的特点；聚氨酯热熔胶可延长材料的表干时间与黏性保持时间，使软胶在二次注塑时依然保持黏性，产生类似于热熔胶的作用，并进一步在界面形成氢键，依靠氢键及范德华力获得良好的界面强度。本发明的包胶材料可在较低的加工温度(小于195℃)下，实现与尼龙的包覆，大大提高180°剥离强度，甚至可大于3.5N/mm。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，尤其涉及一种可二次射粘尼龙的热塑性聚氨酯包胶材料及其制备方法。

背景技术

一般工程塑料，例如PC、ABS、PA等，都具有良好的强度与韧性，适合应用于结构部件。但其材质较硬，在应用于手柄、护套、文具、玩具等与人体直接接触的领域时，无法获得令人满意的手感。包胶是一种将热塑性弹性体作为软胶，通过注塑的方式包覆于工程塑料硬胶上的工艺。通过这种工艺，可以在保持产品主体强度的前提下，赋予产品表面柔软的手感。

现有包胶软胶多采用以苯乙烯类热塑性弹性体作为基材的改性TPE材料，但此类产品一般加工温度高、力学性能不佳、耐磨性较差、手感不够爽滑，且表面电阻低、易积聚静电。热塑性聚氨酯弹性体虽然耐磨性好，手感爽滑，而且与尼龙包覆性较差，难以满足需求。

包胶产品一般是先注塑硬胶，再在硬胶上注塑软胶，软胶与硬胶之间没有额外的粘合剂，故如需要获得良好的界面结合力需要如下两个条件：一是软胶硬胶应有相似的结构特征、分子极性、溶解度常数，确保二者有一定的相容性；二是软胶加工温度应略低于硬胶，保证软胶在注塑时既能使硬胶表面软化加大粘结力，又可以保证硬胶不变形。

热塑性聚氨酯弹性体由于其柔软爽滑的手感以及优异的耐磨性能，是一种优良的包胶材料。但由于熔点与极性的差异，无法对尼龙形成良好包覆。传统针对尼龙包胶的改性思路均为提高软胶的加工温度与极性，从而在二次注塑中，将硬胶表面软化甚至熔融，实现界面处的熔合，来达到射粘的目的。但聚氨酯的熔点与熔融焓(170℃、10J/g)均远远小于尼龙(以尼龙6为例，熔点220℃，熔融焓50J/g)。且聚氨酯与尼龙6的溶解度参数分别为20 (J/cm³)^0.5、25(J/cm³)^0.5，极性相差过大，如此巨大的差异难以通过改性来弥补。

专利CN108456416A、专利CN107955364A和专利CN106977957A均公开了一种用于尼龙包胶的聚合物混合物，但这些专利申请公开的均是以聚烯烃弹性体为基材，没有彻底解决手感、抗静电等问题，力学性能、耐磨性均较差，实际使用中软胶容易受到磨损及机械破坏，且与尼龙包覆性不佳。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的不足，提供一种可二次射粘尼龙的热塑性聚氨酯包胶材料及其制备方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种可二次射粘尼龙的热塑性聚氨酯包胶材料，其组分包括：热塑性聚氨酯弹性体和聚氨酯热熔胶，其中热塑性聚氨酯弹性体和聚氨酯热熔胶的重量比为1：(0.03-2.5)。

其中，所述热塑性聚氨酯包胶材料还包括聚酰胺弹性体，所述聚酰胺弹性体占热塑性聚氨酯包胶材料总重量的0-30％。

进一步，所述热塑性聚氨酯弹性体为聚酯或聚醚型的热塑性聚氨酯弹性体中的一种或两种以上，硬度为邵氏硬度60A-95A，优选为70A-80A。

更进一步，所述热塑性聚氨酯弹性体为美瑞新材料股份有限公司生产的 E85、E90、E175、E260、E265、E275、E390、M70或M85中的一种或两种以上。

采用上述方案的有益效果是，使用这个硬度范围的热塑性聚氨酯弹性体，所得包胶材料具有良好的耐磨性、手感柔软爽滑等特点；且该硬度范围的热塑性聚氨酯弹性体具有合适的熔点与熔体黏度，利于共混与包胶。