本發(fā)明屬于高分子材料助劑技術領域，涉及一種用于熱塑性聚氨酯改性中的復合助劑的制備方法，該復合助劑可適用于聚氨酯、熱塑性聚氨酯、聚酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯及聚烯烴母料等聚合物，本發(fā)明主要應用于熱塑性聚氨酯改性技術領域。

背景技術：

聚氨酯(簡稱pu)是由多異氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇或/及小分子多元醇、多元胺或水等交聯(lián)劑或交聯(lián)劑等原料制成的聚合物；通過改變原料種類及組成，可以大幅度地改變產(chǎn)品形態(tài)及其性能，得到從柔軟到堅硬的最終產(chǎn)品；聚氨酯制品形態(tài)有軟質(zhì)、半硬質(zhì)及硬質(zhì)泡沫塑料、彈性體、油漆涂料、膠粘劑、密封膠、合成革涂層樹脂、彈性纖維等，廣泛應用于汽車制造、冰箱制造、交通運輸、土木建筑、鞋類、合成革、織物、機電、石油化工、礦山機械、航空、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)等許多領域。

熱塑性聚氨酯(簡稱tpu)由于彈性好、物性佳、各種機械強度都很好，因此，廣泛用于射出、押出、壓延及溶解成溶液型樹脂等加工方式，是塑膠加工業(yè)者經(jīng)常使用的塑膠材料，其制成產(chǎn)品涵蓋了工業(yè)應用和民用必需品的范圍。近年來，由于新產(chǎn)品不斷的開發(fā)，熱塑性pu彈性體的用量正持續(xù)地增加中，為塑膠加工業(yè)者開創(chuàng)低成本、高附加價值的產(chǎn)業(yè)新契機。熱塑性聚氨酯(簡稱tpu)因其優(yōu)越的性能和環(huán)保概念日益受到人們的歡迎。tpu不僅擁有卓越的高張力、高拉力、強韌和耐老化的特性，而且是種成熟的環(huán)保材料。熱塑性聚氨酯改性中的復合助劑改性的主要作用是：改善熱塑性聚氨酯制品的力學性能和抗老化性能；改善熱塑性聚氨酯制品的功能強度，起補強、增強作用；提高制品的尺寸穩(wěn)定性；調(diào)整熱塑性聚氨酯的流變性能。本發(fā)明引進紫外線吸收劑、交聯(lián)劑，抗氧化劑，針狀硅灰石粉，經(jīng)過性能測試，大大優(yōu)于目前的單一配方的效果，取得了良好的效果，并對熱塑性聚氨酯的應用起到了促進作用。使用熱塑性聚氨酯改性中的復合助劑，不僅可提高熱塑性聚氨酯剛性的同時，又可提高熱塑性聚氨酯相對分子量，又保證熱塑性聚氨酯具有較高的韌性和抗氧化和抗光老化性能。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于熱塑性聚氨酯的復合助劑,其添加于熱塑性聚氨酯中可顯著改善制品的剛性、韌性、抗氧化和抗光老化性能；本發(fā)明的另一目的是提供用于熱塑性聚氨酯的復合助劑的制備方法。

本發(fā)明用于熱塑性聚氨酯的復合助劑中含有質(zhì)量份數(shù)3-6份的紫外線吸收劑，如苯并三唑類紫外線吸收劑：2-(2'-羥基-3'-特丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑或2-(2-羥基-3,5-二叔戊基苯基)苯并三唑；如三嗪類紫外線吸收劑：2-(4,6-雙(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基)-5-辛氧基酚或2-（4，6-二苯基-1，3，5-三嗪-2）-5-正己烷氧基苯酚。紫外線吸收劑是目前使用最廣泛的光穩(wěn)定劑，它能吸收紫外光能，并將能量以熱能和無害的低輻射能消耗掉，從而延緩高分子材料的光氧化，提高材料的耐光性。

本發(fā)明用于熱塑性聚氨酯的復合助劑中含有質(zhì)量份數(shù)30-40份的抗氧化劑,如:β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯或四[β-（3，5-二叔丁基4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯或n，n’-雙[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼，三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯；主要目的是降低熱塑性聚氨酯加工過程和制品的氧化降解,延長制品的使用時間。

本發(fā)明用于熱塑性聚氨酯的復合助劑中含有質(zhì)量份數(shù)3-6份交聯(lián)劑：如噁唑啉類：1，3-,苯基-雙(二噁唑啉）或1，4-,苯基-雙(二噁唑啉）或雙(二噁唑啉）。交聯(lián)劑通常是一種雙官能團化合物，很易同種聚合物鏈末端的基團反應；擴鏈反應通常是指使用交聯(lián)劑等手段，在短時間內(nèi)通過與某個聚合物的基團（通常在末端）相連接而增加聚合物相對分子質(zhì)量的反應；常規(guī)反應，尤其是縮聚反應，在反應后期脫去小分子（如水）困難，聚合物有時達不到所需要的相對分子質(zhì)量。

雖然使用固相聚合可以獲得高相對分子質(zhì)量，但操作麻煩、費時、不經(jīng)濟。因此，作為提高相對分子質(zhì)量的重要方法之一，需要應用快捷、有效、在擠出機上數(shù)分鐘內(nèi)即可完成擠出的擴鏈反應；目前，擴鏈反應在高分子材料合成中的應用日趨廣泛。噁唑啉類交聯(lián)劑對熱塑性聚氨酯進行擴鏈增粘，可使特性粘度明顯增加，熔融指數(shù)下降，端羧基含量降低，端氨基含量不變，常溫缺口沖擊強度有明顯改善，擴鏈后熱塑性聚氨酯可滿足擠出品級的要求,其工藝易于在生產(chǎn)上應用。

本發(fā)明用于熱塑性聚氨酯的復合助劑中含有質(zhì)量份數(shù)50-60份的針狀硅灰石粉。采用的是天然針狀硅灰石，粒徑為2000目到3000目，其粉體結(jié)構(gòu)為針狀，長徑比為(15-20):1,是比較通用的材料，針狀硅灰石經(jīng)過偶聯(lián)劑進行表面處理后，由于偶聯(lián)劑一端帶有高活性的宮能團與硅灰石表面的羥基作用，連接到填料表面；其另一端較長的柔性鏈則覆蓋在聚合物的表面，形成柔性界面層；這種結(jié)構(gòu)有利于提高復合物的沖擊強度.可以大大改善其同高分子基材的界面結(jié)合力，從而提高復合材料的負荷及承受能力。

將上述組份按如下比例(質(zhì)量份數(shù))：紫外線吸收劑3-6份；抗氧化劑30-40份；交聯(lián)劑3-6份；針狀硅灰石粉50-60份的原料在高混機中充分混合均勻后，即可得到用于熱塑性聚氨酯改性的復合助劑。這種方法操作簡單易行，成本低。

本發(fā)明用于熱塑性聚氨酯改性中的復合助劑具備如下性能：

（1）具備良好的韌性,抗氧化性能和防止制品光降解等；

（2）必須具有大的長徑比和足夠的強度和堅韌性，對塑料的增強具備良好的功效；

（3）具有與聚合物的黏合性和親和性，有比較低的密度，能增大制品的拉伸強度和彈性率，增加材料的彎曲強度；

（4）提高抗沖擊強度和表面硬度增大；

（5）無毒、無臭、無污染，且價格便宜。

本發(fā)明的主要技術特征是熱塑性聚氨酯改性體系中引入紫外線吸收劑和抗氧化劑和交聯(lián)劑以及針狀硅灰石粉，全面提高了熱塑性聚氨酯的力學性能，耐熱性能，提高沖擊韌性，使熱塑性聚氨酯的表面性能提高，具有高的抗氧化性能和防止光老化和制品褪色的問題；還可以大幅度降低產(chǎn)品的成本、提高產(chǎn)品層次。

本發(fā)明的用于熱塑性聚氨酯改性中的復合助劑主要用于熱塑性聚氨酯的改性中,該復合助劑可適用于聚氨酯、熱塑性聚氨酯、聚酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯及聚烯烴母料等聚合物體系，廣泛應用于塑料、橡膠、石棉代用品、油漆涂料、汽車、電子、機械和航空航天等領域。

具體實施方式

下面結(jié)合實例對本發(fā)明的技術方案及效果作進一步的描述。

實施例一：制備復合材料:將質(zhì)量分數(shù)5份的紫外線吸收劑，質(zhì)量分數(shù)30份的抗氧化劑,質(zhì)量分數(shù)5份的交聯(lián)劑,質(zhì)量分數(shù)60份的針狀硅灰石粉在高混機中充分混合均勻得到用于熱塑性聚氨酯改性中的復合助劑.復合助劑對熱塑性聚氨酯性能的改善情況見附表1。

實施例二：制備復合材料:將質(zhì)量分數(shù)5份的紫外線吸收劑，質(zhì)量分數(shù)40份的抗氧化劑,質(zhì)量分數(shù)5份的交聯(lián)劑,質(zhì)量分數(shù)50份針狀硅灰石粉在高混機中充分混合均勻得到用于熱塑性聚氨酯改性中的復合助劑.復合助劑對熱塑性聚氨酯性能的改善情況見附表1。

實施例三：制備復合材料:將質(zhì)量分數(shù)5份的紫外線吸收劑，質(zhì)量分數(shù)45份的抗氧化劑,質(zhì)量分數(shù)5份的交聯(lián)劑,質(zhì)量分數(shù)55份針狀硅灰石粉在高混機中充分混合均勻得到用于熱塑性聚氨酯改性中的復合助劑。復合助劑對熱塑性聚氨酯性能的改善情況見附表1。

附表1復合助劑對熱塑性聚氨酯性能的改善情況