[发明专利]一种稀土化合物改性的热塑性聚氨酯纳米复合弹性体的制备方法

摘要

本发明公开了一种稀土化合物改性的热塑性聚氨酯纳米复合弹性体的制备方法，所述的稀土化合物改性的热塑性聚氨酯纳米复合弹性体按重量份数计算，由50～63份聚醚二元醇或聚酯二元醇、6.6～11.9份小分子扩链剂、0.1～3.0份纳米稀土化合物和29.1～38.1份异氰酸酯组成。其制备方法即以经等离子体处理纳米稀土化合物后所得的功能化纳米稀土化合物为改性剂，以聚醚二元醇或聚酯二元醇为热塑性聚氨酯弹性体软段，以异氰酸酯和小分子扩链剂为热塑性聚氨酯弹性体硬段，通过原位本体聚合一步合成法，将功能化纳米稀土改性剂引入热塑性聚氨酯弹性体制备体系中得到稀土化合物改性的热塑性聚氨酯纳米复合弹性体。

主权项

一种稀土化合物改性的热塑性聚氨酯纳米复合弹性体的制备方法，其特征在于所述的稀土化合物改性的热塑性聚氨酯纳米复合弹性体按重量份数计算，其组成及含量如下： 聚醚二元醇或聚酯二元醇          50～63份 小分子扩链剂                    6.6～11.9份纳米稀土化合物                  0.1～3.0份异氰酸酯                        29.1～38.1份其中所述的聚醚二元醇为分子量均为1000～3000g/mol的聚四氢呋喃醚二醇、聚氧四亚甲基二醇、聚环氧化丙烯二醇或四氢呋喃‑环氧丙烷共聚醚；所述的聚酯二元醇为分子量均为1000～3000g/mol的聚碳酸酯二醇、聚己内酯二醇或己二酸系聚酯；其中所述的己二酸系聚酯为聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇丙二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇丁二醇酯二醇或聚己二酸乙二醇乙二醇酯二醇；所述的小分子扩链剂为乙二醇、1, 4‑丁二醇、1, 6‑己二醇、3, 3'‑二氯‑4, 4'‑二苯基甲烷二胺、3, 5‑二甲基硫基甲苯二胺、2,4‑二氨基‑3,5‑二甲硫基氯苯、三乙醇胺或三异丙醇胺；所述的纳米稀土化合物为粒径在1～100nm的稀土氧化物、稀土氯化物或稀土碳酸盐，其中所述的稀土元素为铈、镧、铕、钕或钇；所述的异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、4, 4¢‑二苯基甲烷二异氰酸酯、1, 5‑萘二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯、1,6‑亚己基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4, 4¢‑二环已基甲烷二异氰酸酯或1,4‑环己烷二异氰酸酯；上述一种稀土化合物改性的热塑性聚氨酯纳米复合弹性体的制备方法，具体包括如下步骤：（1）、将纳米稀土化合物置于等离子体化学气相沉积炉中，抽真空至10^‑2 Pa时，通入氩气调节真空腔室压力13.3 Pa，采用60W的等离子体功率处理20～60min，再通入99.999%的高纯氧气活化5～30min，获得功能化纳米稀土化合物；（2）、将步骤（1）所得的功能化纳米稀土化合物与聚酯二元醇或聚醚二元醇置于反应器中，控制速率为2000～3000r/min搅拌10～20min后，于100～120℃温度下真空脱水1.5～2h，超声处理30～60min使其混合均匀，得到含功能化纳米稀土的聚酯二元醇树脂或含功能化纳米稀土的聚醚二元醇树脂；（3）、向步骤（2）所得含功能化纳米稀土的聚酯二元醇或含功能化纳米稀土的聚醚二元醇树脂中依次加入异氰酸酯和小分子扩链剂，在速率1000～3000r/min下搅拌1～5min后浇注于110～140℃预热的模具中；（4）、将步骤（3）浇注的模具固化成型，即得稀土化合物改性的热塑性聚氨酯纳米复合弹性体。