[发明专利]一种耐超低温热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法

权利要求书

1.一种耐超低温热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述耐超低温热塑性聚氨酯弹性体的玻璃化转变温度为-68℃至-85℃，其制备原料包括以下组分：

其中，所述聚合物多元醇为聚四氢呋喃醚二醇，数均分子量为2000-3000Da；所述二异氰酸酯官能度为2；所述扩链剂官能度为2；

所述原料的配比满足如下条件：

1)异氰酸根指数R控制在1.67-3.14之间，异氰酸根指数R计算公式如下：

式中，m_异指的是二异氰酸酯的质量，单位：g；

M_异指的是二异氰酸酯的相对分子质量，单位：1；

m_多指的是聚四氢呋喃醚二醇的质量，单位：g；

M_多指的是聚四氢呋喃醚二醇的相对分子质量，单位：1；

2)硬段含量C_h控制在20％-35％之间，硬段含量C_h计算公式如下：

式中，m_异指的是二异氰酸酯的质量，单位：g；

m_扩指的是扩链剂的质量，单位：g；

m_多指的是聚四氢呋喃醚二醇的质量，单位：g；

3)扩链系数控制在0.98-1.04之间，扩链系数r计算公式如下：

式中，m_扩指的是扩链剂的质量，单位：g；

M_扩指的是扩链剂的相对分子质量，单位：1；

m_异指的是二异氰酸酯的质量，单位：g；

M_异指的是二异氰酸酯的相对分子质量，单位：1；

m_多指的是聚四氢呋喃醚二醇的质量，单位：g；

M_多指的是聚四氢呋喃醚二醇的相对分子质量，单位：1。

2.根据权利要求1所述的耐超低温热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于：二异氰酸酯选自以下物质中的一种或几种：4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯。

3.根据权利要求1所述的耐超低温热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于：扩链剂为乙二醇、一缩二乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇中的一种或几种组合。

4.根据权利要求1所述的耐超低温热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于：催化剂为三乙醇胺、二月桂酸二丁基锡中的一种。

5.根据权利要求1所述的耐超低温热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于：溶剂为乙酸乙酯、甲乙酮、甲苯、二甲苯、N，N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、二氧六环中的一种或几种组合。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种耐超低温的热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

1)将聚合物多元醇、扩链剂、溶剂真空脱水处理，含水量低于0.01％，密封保存；

2)在步骤1)所得的聚合物多元醇中加入计量好的二异氰酸酯，在60℃-80℃下反应1-3h后加入催化剂，再反应1-5h后，即可得到异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚体；

3)将步骤2)所得聚氨酯预聚体中加入计量好的溶剂，然后与一定量的扩链剂混合，在60℃-80℃条件下反应2-5h，注入模具中，室温下放置12h后，转移至60℃-80℃烘箱中干燥1-7天，即可得到热塑性聚氨酯弹性体。

7.根据权利要求1-5任一所述的耐超低温的热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于：所述的耐超低温热塑性聚氨酯弹性体在室温条件下的拉伸强度为24MPa-37MPa，断裂伸长率为639％-1055％。