[发明专利]一种耐污聚合物、包含其的耐脏污TPU复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种耐污聚合物，其特征在于，所述耐污聚合物含有-M-O-Si-结构，其中，M为金属元素。

2.根据权利要求1所述的耐污聚合物，其特征在于，所述M选自Zr、Ti或Ge中的任意一种。

3.一种如权利要求1或2所述耐污聚合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将金属的四乙氧基化合物与硅烷偶联剂进行反应，得到所述耐污聚合物。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂包括含有氨基和/或环氧基的硅烷偶联剂；

优选地，所述硅烷偶联剂包括硅烷偶联剂KH550和/或硅烷偶联剂KH560；

优选地，所述金属的四乙氧基化合物和硅烷偶联剂的摩尔比为1:(0.1～10)；

优选地，所述反应在常温条件下进行；

优选地，所述反应的时间为12～48h；

优选地，所述反应具体包括如下步骤：

(1)将硅烷偶联剂溶于水，得到硅烷偶联剂水溶液；将金属的四乙氧基化合物和酸性化合物混合，得到金属的四乙氧基化合物溶液；

(2)将步骤(1)得到的硅烷偶联剂水溶液和金属的四乙氧基化合物溶液进行反应，得到所述耐污聚合物；

优选地，步骤(1)所述酸性化合物包括冰醋酸、丙酸或丁酸中的任意一种或至少两种的组合，优选为冰醋酸；

优选地，步骤(1)所述硅烷偶联剂和水的摩尔比为1:(300～500)；

优选地，步骤(1)所述金属的四乙氧基化合物和冰醋酸的摩尔比为1:(1～10)。

5.一种耐脏污TPU复合材料，其特征在于，所述耐脏污TPU复合材料按照重量份包括如下组分：

热塑性聚氨酯弹性体 90～99.9重量份

耐污助剂 0.1～10重量份；

所述耐污助剂包括如权利要求1或2所述的耐污聚合物中的任意一种或至少两种的组合。

6.根据权利要求5所述的耐脏污TPU复合材料，其特征在于，所述耐脏污TPU复合材料中耐污助剂的含量为0.5～2重量份；

优选地，所述热塑性聚氨酯弹性体的硬度为60～80D。

7.根据权利要求5或6所述的耐脏污TPU复合材料，其特征在于，所述热塑性聚氨酯弹性体的制备原料包括二异氰酸酯、聚合物多元醇和扩链剂的组合；

优选地，所述二异氰酸酯包括TDI、MDI、HMDI、HDI、PPDI、IPDI、NDI、XDI或TODI中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述聚合物多元醇包括聚醚多元醇和/或聚酯多元醇，进一步优选为聚醚多元醇；

优选地，所述聚合物多元醇的分子量为500～4000；

优选地，所聚酯多元醇包括醇酸系聚酯多元醇、聚己内酯多元醇或聚碳酸酯多元醇中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述聚醚多元醇包括聚氧化丙烯多元醇、聚四氢呋喃多元醇或共聚醚多元醇中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述二异氰酸酯和聚合物多元醇的摩尔比为1:(0.4～0.6)；

优选地，所述扩链剂包括二元胺和/或二元醇；

优选地，所述二元胺包括3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷、3,5-二氨基对氯苯甲酸异丁酯、二乙基甲苯二胺或3,5-二甲硫基甲苯二胺中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述二元醇包括1,4-丁二醇、乙二醇、丙二醇、甲基丙二醇、二乙二醇、1,4-环己二醇或新戊二醇中的任意一种或至少两种的组合。

8.一种如权利要求5～7任一项所述耐脏污TPU复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将耐污助剂和热塑性聚氨酯弹性体混合，得到所述耐脏污TPU复合材料。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述混合的温度为120～230℃；

优选地，所述混合在挤出机、密炼机或开炼机中进行。

10.一种如权利要求5～7任一项所述的耐脏污TPU复合材料在智能穿戴设备中的应用。