[发明专利]一种热塑性聚氨酯及其生产方法

权利要求书

1.一种热塑性聚氨酯，其特征在于，由以下原料按照质量比通过缩聚而来：

聚酯多元醇100份、异氰酸酯50-200份、有机醇20-50份；

所述聚酯多元醇由以下原料按照质量比通过缩聚而来：

二元羧酸100份、三元酸酐30-50份、多元醇50-200份，

所述多元醇包括聚合物多元醇和小分子二元醇，所述聚合物多元醇为羟基封端的超支化聚酯；

所述热塑性聚氨酯的生产方法，包括如下步骤：

S1、聚酯多元醇的生产

按照质量比将二元羧酸、三元酸酐、多元醇投入反应釜内搅拌混合，在氮气保护下加热，保持物料温度为140-150℃，保温2-3h，升温至物料温度220-230℃，加入催化剂反应0.5-2h，当酸值达到10-30mg KOH/g后，开始抽真空，加速反应，酸值和羟值达到设计值时，得到聚酯多元醇；

S2、热塑性聚氨酯的生产

按照质量比将步骤S1得到的聚酯多元醇、异氰酸酯、有机醇通过齿轮泵、流量计控制注入混合头，混合后投入双螺杆挤出机，反应温度在160-220℃，压力为 7-9kg/㎡，经20-50秒，熔融共混挤出，得到热塑性聚氨酯；

所述催化剂为2,6-双(二-叔-丁基膦基甲基)吡啶或者双(2-[二(1-金刚烷基)膦基]乙基)胺；

所述二元羧酸为丁二酸、戊二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、十一碳二酸、十二碳二酸、十四碳二酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸中的一种或多种；

所述三元酸酐选自偏苯三酸酐和/或1,2,4-环己烷三甲酸酐；

所述有机醇选自1,4 丁二醇、1，5-新戊二醇、1，6 己二醇、2-甲基-1,3 丙二醇中的任意一种或多种；

所述羟基封端的超支化聚酯的合成

在氮气保护的条件下，加入2,2-二羟甲基丁酸30mol、2-羟甲基-1,3-丙二醇10mol、催化剂对甲苯磺酸15g，130℃反应4h；然后再加入2，2-二羟甲基丙酸60mol和对甲苯磺酸80g，进行反应，减压除水，当不再有水馏出时，反应结束，冷却到室温，丙酮溶解后，在甲苯中重结晶，通过粘度控制得到分子量为1000、1300、1500、1800、2000的羟基封端的超支化聚酯。

2.根据权利要求1所述的一种热塑性聚氨酯，其特征在于，所述小分子二元醇选自为乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，3-丁二醇、2，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1，2-戊二醇、1，5-新戊二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇和2-乙基-3-丙基-1，3-丙二醇中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种热塑性聚氨酯，其特征在于，所述异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯中的任意一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种热塑性聚氨酯，其特征在于，所述催化剂的添加量为二元羧酸、三元酸酐、二元醇总质量的200-300ppm。