[发明专利]一种高透易加工成型热塑性聚氨酯弹性体的制备方法

说明书

本发明属于热塑性弹性体领域，具体涉及一种高透易加工成型热塑性聚氨酯弹性体的制备方法与应用。本发明在TPU基体中加入高分子成核剂mPCS，mPCS的作用是提供异相成核点，在树脂中起晶核的作用，一方面使TPU晶粒尺寸减小，当入射光经过紧密排列的细小球晶时，所以可见光通过聚合物时在经过晶区与非晶区界面处几乎可以不发生散射和折射，使得热塑性聚氨酯的透光性明显变好；另一方面mPCS的加入使得TPU结晶温度向高温方向移动，聚合物熔体能在较高的温度结晶硬化，且结晶速率加快，聚合物从熔融状态到脱模硬化冷却的时间缩短，从而缩短了加工成型时间，提高了热塑性聚氨酯加工成型性。

技术领域

本发明属于热塑性弹性体领域，具体涉及一种高透易加工成型热塑性聚氨酯弹性体的制备方法与应用。

背景技术

热塑性聚氨酯（Thermoplastic Polyurethane，TPU）兼具塑料与弹性体的特性，具有优异的耐磨性和柔性等优良的性能，使其广泛应用于汽车、医疗、体育和建筑等领域。然而TPU材料依然存在一些不足，如生产成本高、透明性与力学性能不能兼顾等缺点限制了TPU的应用。

热塑性聚氨酯本身的不足主要是透明性差、易老化，在包装、日用品、医疗器械等方面透明性与光泽度和制品的外观缺少美感，这些缺点严重限制了它的应用，对热塑性聚氨酯增透改性可以有效解决这一问题，增透改性是实现热塑性聚氨酯高性能化、高透明化的必要条件，可以增加热塑性聚氨酯的应用范围。

聚合物在生产过程中，冷却脱模是很重要的一个环节，关系到生产一个完整的流程所需要的时间。所需的时间越短，生产效率越高，同一批样品所耗费的时间越短或同一时间能生产更多的样品，产品利润能达到最大化。提高TPU成型性的提高会增大生产效率，相同时间的成品产出会更多，相同量的制品所需要的时间更短，降低公司的运行成本，这对公司的整体成本的降低有重要的影响。

因此开发一种兼具高透光率与加工成型性能优良的TPU成为研究热点。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术不足，提供一种高透易加工成型热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其具有良好的透明性及加工成型性。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高透易加工成型热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，通过尺寸较小的聚N-丙烯基氨基甲酸叔丁酯-苯乙烯微球mPCS作为高分子类成核剂，高分子类成核剂可在树脂基体中均匀分布，在冷却过程中，高分子成核剂率先结晶，为TPU提供晶核。向热塑性聚氨酯弹性体（TPU）基体中加入高分子成核剂mPCS，制备获得高透易加工成型热塑性聚氨酯弹性体。

上述包括以下步骤：

一种高透易加工成型热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，具体包括以下步骤：

（1）mPCS的制备：量取13 ml N-丙烯基氨基甲酸叔丁酯与19 ml苯乙烯单体与80ml无水乙醇，称取0.5 g过氧化苯甲酰（BPO）。将0.5 g引发剂BPO与13 ml N-丙烯基氨基甲酸叔丁酯和19 ml苯乙烯单体加入50 ml烧杯中超声分散10 min，使BPO在N-丙烯基氨基甲酸叔丁酯与苯乙烯单体中分散均匀，后转移至配有搅拌器和冷凝管的三口烧瓶中。准确量取3 g分散剂聚乙烯吡咯烷酮（PVP）与80 ml无水乙醇加入250 ml烧杯中超声分散10 min，将其缓慢加入三口烧瓶中，80℃ 磁力搅拌下反应12 h，反应全程氮气吹扫。反应结束后将反应液转移至离心管中，在转速为9000 r/min的高速离心机中沉降10 min，弃去上层清液，加入50 ml无水乙醇洗涤下层微球，离心洗涤，重复3次。洗涤后的微球超声分散在50 ml去离子水中，冻干机干燥得到mPCS。