專利名稱：一種聚醚型熱塑性聚氨酯彈性體及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種聚醚型熱塑性聚氨酯彈性體及其制備方法。
背景技術：
聚醚型熱塑性聚氨酯彈性體是熱塑性聚氨酯彈性體中的一大類，一般由聚四亞甲基醚二醇(PTMGE)、MDI和小分子擴鏈劑合成。與聚酯型熱塑性聚氨酯彈性體相比，聚醚型熱塑性聚氨酯彈性體具有優(yōu)異的低溫性能、耐水解性能以及彈性，在薄膜、電線電纜、氨綸纖維等方面獲得廣泛的應用。目前的熱塑性聚氨酯彈性體其拉伸強度和伸長率較低，且模量較大，在紡織中應用受到限制。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的為了解決上述的熱塑性聚氨酯彈性體其拉伸強度和伸長率較低，且申模量較大，在紡織中應用受到限制等技術問題而提供一種聚醚型熱塑性聚氨酯彈性體。該聚醚型熱塑性聚氨酯彈性體具有低申模量、高斷裂伸長率、和拉伸強度，拉伸強度可調等特點，可滿足紡織以及特殊領域對熱塑性聚氨酯彈性體的要求。本發(fā)明的目的之二是為了提供上述的一種聚醚型熱塑性聚氨酯彈性體的制備方法。本發(fā)明的技術方案
一種聚醚型熱塑性聚氨酯彈性體，按質量百分比計算，其原料的組成及含量如下: 低聚物二元醇40 55%
異氰酸酯30 45%
擴鏈劑5 20%
抗氧劑0.05 0.2%
所述的低聚物二元醇為分子量為500-5000，優(yōu)選為1000-3000的聚醚型大分子二醇，進一步優(yōu)選為分子量為1000-1800的聚四甲基醚二醇(PTMEG)；
所述的異氰酸酯為有機二異氰酸酯，所述的有機二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、1，5-奈二異氰酸酯(NDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、苯二亞甲基二異氰酸酯(XDI)、3，3’ - 二甲基4，4’ -聯(lián)苯二異氰酸酯(TODi)及對苯二異氰酸酯(Proi)中的一種或兩種以上所組成的混合物，優(yōu)選為二苯基甲烷二異氰酸酯；
所述的擴鏈劑組分為乙二醇、1，3-丙二醇、1，4- 丁二醇、1，4-環(huán)己烷二甲醇、氫醌-雙(β -羥乙基)醚(HQEE)及間苯二酚二羥乙基醚(HER)中的一種或兩種以上組成的混合物，優(yōu)選為按摩爾比計算，即1，3-丙二醇:1，4-環(huán)己烷二甲醇為1:2-5組成的混合物；
所述的抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑626或抗氧劑1010與抗氧劑626組成的混合物，優(yōu)選按質量比計算，即抗氧劑1010:抗氧劑626為1:0.5-2組成的混合物；上述的一種聚醚型熱塑性聚氨酯彈性體的制備方法，具體包括如下步驟:
(1)、在低聚物二元醇中加入抗氧劑后，在真空度0.1kPa下，85-90°C下抽真空脫水2_5h，得到含有抗氧劑的低聚物二元醇，然后放入烘箱備用；
(2)、將擴鏈劑在真空度0.1kPa下，105-110°C脫水2_5h，然后放入烘箱備用；
(3)、將異氰酸酯放入一次性塑料杯，密封后，置于溫度為50-60°C的恒溫油浴中溶化；
(4)、將步驟(I)所得的含有抗氧劑的低聚物二元醇和步驟(2)所得的真空脫水后的擴鏈劑組分混合均勻，并加熱調節(jié)至90-100°C，即得含有抗氧劑的低聚物二元醇和擴鏈劑組成的混合物；
(5)、將步驟(3)溶化好的異氰酸酯與步驟(4)所得的含有抗氧劑的低聚物二元醇和擴鏈劑組成的混合物進行混合、高速攪拌至最終混合液溫度達到150°C時，得到塊狀制品；
(6)、將所得的塊狀制品置于80°C烘箱熟化24h；
(7)、將熟化后的塊狀制品粉碎后置于雙螺桿擠出機組擠出、吹干，即得一種聚醚型熱塑性聚氨酯彈性粒子；
所述的聚醚型熱塑性聚氨酯彈性粒子優(yōu)選長度為5mm，直徑為2-52mm的圓柱形粒子；
(8)、將步驟(7)所得的聚醚型熱塑性聚氨酯彈性粒子用注塑機注塑成型，即得一種聚醚型熱塑性聚氨酯彈性體。本發(fā)明的有益效果 本發(fā)明的一種聚醚型熱塑性聚氨酯彈性體的制備方法，由于原料中含有乙二醇、1，3-丙二醇、1，4- 丁二醇、1，4-環(huán)己烷二甲醇、氫醌-雙(β -羥乙基)醚及間苯二酚二羥乙基醚中的一種或兩種以上組成的混合物為擴鏈劑，因此最終得到的聚醚型熱塑性聚氨酯彈性體具有低伸模量，較長的斷裂伸長率，拉伸強度范圍可調等的優(yōu)點，其斷裂伸長率為1713-1802，拉伸強度為 1.977-7.14Mpa。


圖1、實施例1及實施例2所得的長25mm，寬6.1mm,厚2mm的啞鈴形聚醚型熱塑性
聚氨酯彈性體的應力-應變曲線圖。
具體實施例方式下面通過具體實施例并結合附圖對本發(fā)明進一步闡述，但并不限制本發(fā)明。本發(fā)明的各實施例中所用的原料的規(guī)格及生產廠家信息見下表:
權利要求
1.一種聚醚型熱塑性聚氨酯彈性體，其特征在于按質量百分比計算，其原料的組成及含量如下: 低聚物二元醇40 55% 異氰酸酯30 45% 擴鏈劑5 20%抗氧劑0.05 0.2% 所述的低聚物二元醇為分子量為500-5000的聚醚型大分子二醇； 所述的異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、1，5-奈二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯、3，3’ - 二甲基4，4’ -聯(lián)苯二異氰酸酯及對苯二異氰酸酯中的一種或兩種以上所組成的混合物； 所述的擴鏈劑為乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，4-環(huán)己烷二甲醇、氫醌-雙(β -羥乙基)醚及間苯二酚二羥乙基醚中的一種或兩種以上組成的混合物； 所述的抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑626或抗氧劑1010與抗氧劑626組成的混合物。
2.如權利要求1所述的一種聚醚型熱塑性聚氨酯彈性體，其特征在于按質量百分比計算，其原料的組成及含量如下 : 低聚物二元醇42.33 52.76% 異氰酸酯31.54 42.12% 擴鏈劑15.40 15.55% 抗氧劑0.15% 所述的低聚物二元醇為分子量為1000-3000的聚醚型大分子二醇； 所述的異氰酸酯為二苯基甲烷二異氰酸酯； 所述的擴鏈劑組分為1，3_丙二醇與1，4-環(huán)己烷二甲醇，按摩爾比計算，S卩1，3_丙二醇:1，4-環(huán)己烷二甲醇為1:2-5組成的混合物； 所述的抗氧劑為抗氧劑1010與抗氧劑626,按質量比計算，即抗氧劑1010:抗氧劑626為1:0.5-2組成的混合物。
3.如權利要求2所述的一種聚醚型熱塑性聚氨酯彈性體，其特征在于按質量百分比計算，其原料的組成及含量如下: 低聚物二元醇42.33% 異氰酸酯42.12% 擴鏈劑15.40% 抗氧劑0.15% 所述的低聚物二元醇為分子量為1800的聚四甲基醚二醇； 所述的擴鏈劑組分為1，3-丙二醇與1，4-環(huán)己烷二甲醇，按摩爾比計算，即1，3-丙二醇:1，4-環(huán)己烷二甲醇為1:5組成的混合物； 所述的抗氧劑為抗氧劑1010與抗氧劑626,按質量比計算，即抗氧劑1010:抗氧劑626為1:2組成的混合物。
4.如權利要求2所述的一種聚醚型熱塑性聚氨酯彈性體，其特征在于按質量百分比計算，其原料的組成及含量如下: 低聚物二元醇52.76%異氰酸酯31.54% 擴鏈劑15.55% 抗氧劑0.15% 所述的低聚物二元醇為分子量為1000的聚四甲基醚二醇； 所述的擴鏈劑組分為1，3-丙二醇與1，4-環(huán)己烷二甲醇，按摩爾比計算，即1，3-丙二醇:1，4-環(huán)己烷二甲醇為1:2組成的混合物； 所述的抗氧劑為抗氧劑1010與抗氧劑626,按質量比計算，即抗氧劑1010:抗氧劑626為1:0.5組成的混合物。
5.如權利要求1、2、3或4所述的一種聚醚型熱塑性聚氨酯彈性體的制備方法，其特征在于具體包括如下步驟: (1)、在低聚物二元醇中加入抗氧劑后，在真空度0.1kPa下，85-90°C下抽真空脫水2_5h，得到含有抗氧劑的低聚物二元醇，然后放入烘箱備用； (2)、將擴鏈劑在真空度0.1kPa下，105-110°C脫水2_5h，然后放入烘箱備用； (3)、將異氰酸酯放入一次性塑料杯，密封后，置于溫度為50-60°C的恒溫油浴中溶化； (4)、將步驟(I)所得的含有抗氧劑的低聚物二元醇和步驟(2)所得的真空脫水后的擴鏈劑組分進行混合均勻并加熱調節(jié)至90-100°C，即得含有抗氧劑的低聚物二元醇和擴鏈劑組成的混合物； (5)、將步驟(3)溶化好的異氰酸酯與步驟(4)所得的含有抗氧劑的低聚物二元醇和擴鏈劑組成的混合物進行混合、高速攪拌至最終混合液溫度達到150°C時，得到塊狀制品； (6)、將所得的塊狀制品置于80°C烘箱熟化24h； (7)、將熟化后的塊狀制品粉碎后置于雙螺桿擠出機組擠出、切拉、吹干，即得一種聚醚型熱塑性聚氨酯彈性粒子； (8)、將步驟(7)所得的聚醚型熱塑性聚氨酯彈性粒子用注塑機注塑成型，即得一種聚醚型熱塑性聚氨酯彈性體。
6.如權利要求5所述的一種聚醚型熱塑性聚氨酯彈性體的制備方法，其特征在于步驟(7)所得的聚醚型熱塑性聚氨酯彈性粒子即長度為5mm，直徑為2_52mm的圓柱形粒子。
全文摘要
本發(fā)明公開一種聚醚型熱塑性聚氨酯彈性體及其制備方法，所述聚醚型熱塑性聚氨酯彈性體由40～55%低聚物二元醇、30～45%異氰酸酯、5～20%擴鏈劑和0.05～0.2%抗氧劑組成，其制備方法即在低聚物二元醇中加入抗氧劑，抽真空脫水得含有抗氧劑的低聚物二元醇；將擴鏈劑真空脫水處理；將異氰酸酯恒溫油浴溶化；將含有抗氧劑的低聚物二元醇和真空脫水處理的擴鏈劑混合均勻并加熱調節(jié)至90-100℃與油浴溶化好的異氰酸酯混合、攪拌至150℃時得到塊狀制品于80℃烘箱熟化、粉碎、置于雙螺桿擠出機組擠出、切拉、吹干后用注塑機注塑成型，即得具有低伸模量，較長的斷裂伸長率，拉伸強度范圍可調的聚醚型熱塑性聚氨酯彈性體。
文檔編號C08G18/48GK103193950SQ201310105910
公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月29日 優(yōu)先權日2013年3月29日
發(fā)明者韓生, 索習東, 白子文, 郁平, 孫揭陽, 高峰, 朱賢, 王愛民 申請人:上海應用技術學院