專利名稱：一種改性熱塑性聚氨酯及其制備方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改性熱塑性聚氨酯，本發(fā)明還涉及該改性熱塑性聚氨酯的制備方
法和具體應(yīng)用。屬于高分子化合物的組合物技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的自動門拉索的保護(hù)層應(yīng)用了熱塑性聚氨酯(簡稱TPU)，在實際運行過程 中，由于同金屬面有接觸，摩擦力較大，在實際運行過程電動機(jī)的負(fù)荷要增大，這樣空間就 有問題，同時拉索表面也容易被磨損破壞，通過實驗發(fā)現(xiàn)，只要摩擦力降低30%以上，電動 機(jī)的功率就可以滿足應(yīng)用，拉索表面的使用壽命也能得到滿足。另外，TPU還應(yīng)用在門框密 封條部件，在車門關(guān)門的瞬間，密封條部件同車門有摩擦，因為摩擦力大，長期的摩擦后，把 車門的油漆磨脫了，產(chǎn)品檔次下降，廠家就會遭到質(zhì)量投訴。 為避免以上兩種現(xiàn)象繼續(xù)發(fā)生，就是要想方設(shè)法降低熱塑性聚氨酯的摩擦系數(shù)， 目前常用的就是在TPU上噴涂低摩擦劑的對策，能夠滿足要求。該方法基本工序就在原有 的工序上增加了噴涂和烘干兩個工序，噴涂容易引起環(huán)境污染，影響員工的健康，增加了設(shè) 備、材料、場地成本和勞動力付出成本，同時技術(shù)控制要求也大大提高，每2小時配制涂料， 必須嚴(yán)格監(jiān)控配制后的涂料儲存期，增加了安全生產(chǎn)的風(fēng)險，另外生產(chǎn)周期延長，勞動效率 下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述的技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種低摩擦系數(shù)的熱 塑性聚氨酯。 本發(fā)明所要解決的又一個技術(shù)問題是提供一種低摩擦系數(shù)的熱塑性聚氨酯的制 備方法。 本發(fā)明所要解決的再一個技術(shù)問題是提供一種低摩擦系數(shù)的熱塑性聚氨酯的用 途。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種改性熱塑性聚氨酯，其特征
在于包括如下組分及重量配比的原料共混而成 熱塑性聚氨酯 62 76 超高分子量聚乙烯 7.6 37 表面潤滑劑 3. 8 9. 3 相溶劑 1.5 6 穩(wěn)定劑 0. 2 0. 4。 原料中還包括重量配比為0. 1 0. 2的抗氧劑。 為提高制品的抗氧耐候性，所述的抗氧劑為Irganox1010、 Irganox1076或 Cyanoxl790。 原料中還包括重量配比為0. 1 0. 2的碳黑，碳黑第一作為顏料劑，第二起到紫外線屏蔽作用。 作為最佳配比包括如下組分及重量配比的原料共混而成 熱塑性聚氨酯 72 超高分子量聚乙烯 18 表面潤滑劑 7 相溶劑 2. 3 穩(wěn)定劑 0.3。 所述的表面潤滑劑為硅酮潤滑劑，該硅酮潤滑劑的硅酮母粒由重量配比1 : l的
丙烯腈-苯乙烯共聚物和單乙烯基封端的二甲基(硅氧烷與聚硅氧烷)組成的混合物。 所述的相溶劑可以是水相法氯化聚乙烯或PE-馬來酸酐接枝物。所述的穩(wěn)定劑可以是Ti皿vin770、 Ti皿vin791和Ti皿vin326中的至少一種。 —種制備改性熱塑性聚氨酯的方法，其特征在于包括如下步驟 ①將各組分物質(zhì)放入混合機(jī)內(nèi)攪拌混勻； ②采用雙螺桿擠出機(jī)完成擠出，螺桿轉(zhuǎn)速為150 300U/min，溫度為控制在160 205 °C ; ③經(jīng)過冷卻水槽后，切粒即得改性熱塑性聚氨酯成品。 改性熱塑性聚氨酯在自動門拉索的保護(hù)層和汽車門框密封條上的應(yīng)用。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于應(yīng)用了超高分子量聚乙烯(UHMWPE)材料，
UHMWPE具有耐沖擊，耐腐蝕，耐磨損，自潤滑和優(yōu)異的耐低溫特性，作為低摩擦系數(shù)的改性
劑；同時利用UHMWPE的高粘度，在擠出成型時在產(chǎn)品表面將形成細(xì)小的皺紋(粗糙度)，使
接觸的有效面積降低，從而降低活動摩擦力；作為協(xié)同助劑，同時加入表面潤滑劑，使TPU
的表面摩擦系數(shù)也同時降低，加工性能也得到改善。又由于UHMWPE是非極性的聚合物，而
TPU是極性的聚合物，在機(jī)械共混過程是不相溶的，會降低改性料的性能，所以必須添加一
種高極性的相溶劑，使TPU和UHMWPE的界面能夠緊密連結(jié)，通過以上材料的合適配比和共
混改性，降低了 TPU的摩擦系數(shù)，從而降低了由此材料制造的產(chǎn)品與接觸面之間的摩擦力，
滿足了產(chǎn)品的功能性要求。此產(chǎn)品可以替代目前的噴涂工藝，實現(xiàn)了成本降低和環(huán)保的雙
重效益。


圖1為實施例1應(yīng)用于汽車門框密封條的使用狀態(tài)參考圖。
圖2為實施例1中汽車門框密封條處于汽車門打開時的狀態(tài)圖。
圖3為實施例1應(yīng)用于自動門拉索的保護(hù)層使用狀態(tài)參考圖。
圖4為圖2中拉索放大剖視圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。 實施例1 :本實施例中的改性熱塑性聚氨酯包括如下組分及重量配比的原料共混 而成熱塑性聚氨酯62份，超高分子量聚乙烯37份，表面潤滑劑9. 3份，相溶劑1. 5份，穩(wěn) 定劑0. 2份，抗氧劑0. 2份，碳黑0. 2份。
其中，抗氧劑為Irganox1010、 Irganox1076或Cyanoxl790，表面潤滑劑為硅酮潤
滑劑，該硅酮潤滑劑的硅酮母粒由重量配比l:1的丙烯腈-苯乙烯共聚物和單乙烯基封
端的二甲基(硅氧烷與聚硅氧烷)組成的混合物。 相溶劑為水相法氯化聚乙烯，即相溶劑M-5。穩(wěn)定劑中0. 15份Ti皿vin791和0. 15份Ti皿vin326。
具體通過如下步驟制備 ①將各組分物質(zhì)放入混合機(jī)內(nèi)攪拌混勻，混合速度為180 240U/min，時間為5分 鐘左右； ②采用雙螺桿擠出機(jī)完成擠出，螺桿轉(zhuǎn)速為150 300U/min，溫度為控制在160 205°C ，溫度從加料口的160°C ，過渡到模具口 205°C ，實際視材料的熔點和設(shè)備特點作適當(dāng) 調(diào)整； ③經(jīng)過冷卻水槽后，切粒即得改性熱塑性聚氨酯成品。 如圖1和圖2所示，本實施例中的改性熱塑性聚氨酯應(yīng)用于汽車門框密封條，車門 2打開時，彈性的密封條1呈自由狀態(tài)，當(dāng)車門關(guān)閉時，密封條1同門框3接觸被壓縮。
因為車門2經(jīng)常性開閉，同時關(guān)門的時候速度較快，如果密封條1同門框3的接觸 部位的摩擦系數(shù)高，容易將門框3的油漆磨掉，本實施例就是要降低密封條1表面的摩擦系 數(shù)。 如圖3和圖4所示，本實施例中的改性熱塑性聚氨酯應(yīng)用于自動門拉索的保護(hù)層 上，門依靠拉索4的往復(fù)運動實現(xiàn)門的開啟，在開閉過程中，導(dǎo)軌5的拐彎處51與拉索4會 發(fā)生摩擦現(xiàn)象，拉索4由金屬絲41及包覆于金屬絲41外周的保護(hù)層42組成。如果摩擦系 數(shù)高，摩擦力就大，增加了馬達(dá)的荷載，同時拉索4容易被磨損，降低使用壽命。理論上摩擦 系數(shù)越小越好。本實施例就是要降低保護(hù)層42表面的摩擦系數(shù)。 實施例2 :本實施例中的改性熱塑性聚氨酯包括如下組分及重量配比的原料共混 而成熱塑性聚氨酯72份，超高分子量聚乙烯18份，表面潤滑劑7份，相溶劑2. 3份，穩(wěn)定 劑0. 3份，抗氧劑0. 15份，碳黑0. 15份。具體制備方法和應(yīng)用參考實施例1。
實施例3 :本實施例中的改性熱塑性聚氨酯包括如下組分及重量配比的原料共混 而成熱塑性聚氨酯76份，超高分子量聚乙烯7. 6份，表面潤滑劑3. 8份，相溶劑6份，穩(wěn)定 劑0. 4份，抗氧劑0. 1份，碳黑0. 1份。具體制備方法和應(yīng)用參考實施例1。
權(quán)利要求
一種改性熱塑性聚氨酯，其特征在于包括如下組分及重量配比的原料共混而成熱塑性聚氨酯 62～76超高分子量聚乙烯 7.6～37表面潤滑劑3.8～9.3相溶劑1.5～6穩(wěn)定劑0.2～0.4。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性熱塑性聚氨酯，其特征在于原料中還包括重量配比為 0. 1 0. 2的抗氧劑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的改性熱塑性聚氨酯，其特征在于所述的抗氧劑為 Irganox1010、Irganox1076或Cyanoxl790。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性熱塑性聚氨酯，其特征在于原料中還包括重量配比為 0. 1 0. 2的碳黑。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性熱塑性聚氨酯，其特征在于包括如下組分及重量配比的原料共混而成熱塑性聚氨酯 72超高分子量聚乙烯 18表面潤滑劑 7相溶劑 2. 3穩(wěn)定劑 0.3。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一權(quán)利要求所述的改性熱塑性聚氨酯，其特征在于所述的 表面潤滑劑為硅酮潤滑劑，該硅酮潤滑劑的硅酮母粒由重量配比1 : i的丙烯腈-苯乙烯 共聚物和單乙烯基封端的二甲基(硅氧烷與聚硅氧烷)組成的混合物。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一權(quán)利要求所述的改性熱塑性聚氨酯，其特征在于所述的 相溶劑為水相法氯化聚乙烯或PE-馬來酸酐接枝物。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一權(quán)利要求所述的改性熱塑性聚氨酯，其特征在于所述的 穩(wěn)定劑為Ti皿vin770、 Ti皿vin791和Ti皿vin326中的至少一種。
9. 一種制備權(quán)利要求1 8所述的改性熱塑性聚氨酯的方法，其特征在于包括如下步驟① 將各組分物質(zhì)放入混合機(jī)內(nèi)攪拌混勻；② 采用雙螺桿擠出機(jī)完成擠出，螺桿轉(zhuǎn)速為150 300U/min，溫度為控制在160 205 °C ;③ 經(jīng)過冷卻水槽后，切粒即得改性熱塑性聚氨酯成品。
10. 權(quán)利要求1 8中任一權(quán)利要求所述的改性熱塑性聚氨酯在自動門拉索的保護(hù)層 和汽車門框密封條上的應(yīng)用。
全文摘要
一種改性熱塑性聚氨酯，其特征在于包括如下組分及重量配比的原料共混而成熱塑性聚氨酯62～76，超高分子量聚乙烯7.6～37，表面潤滑劑3.8～9.3，相溶劑1.5～6，穩(wěn)定劑0.2～0.4。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于應(yīng)用了超高分子量聚乙烯(UHMWPE)材料作為低摩擦系數(shù)的改性劑；作為協(xié)同助劑，同時加入表面潤滑劑，使熱塑性聚氨酯(TPU)的表面摩擦系數(shù)也同時降低，加工性能也得到改善，通過以上材料的合適配方和共混改性，降低了TPU的摩擦系數(shù)。
文檔編號C08L23/28GK101724253SQ20091015431
公開日2010年6月9日 申請日期2009年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月26日
發(fā)明者胡益男, 蔣奇斌 申請人:寧波信泰機(jī)械有限公司