本發(fā)明涉及聚氨酯彈性體，特別是一種改性熱塑性聚氨酯彈性體及其制備方法。

背景技術(shù)：

熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)具有優(yōu)異的彈性、耐磨性、機械性能、耐油、耐水、耐霉菌，廣泛應(yīng)用在生活用品和生產(chǎn)用品上，如汽車儲物盒等汽車配件等。但其也存在如下缺陷：1、注射成型的TPU在加工過程中由于TPU的熔融溫度范圍較窄，如現(xiàn)有硬度為85A的TPU其加工溫度大約在180℃～190℃，加工溫度不易控制，所以熔體粘度會存在或高或低的現(xiàn)象，如果加工溫度過高，則TPU流動性好，但冷卻時間長，極易粘模，造成脫模非常困難，不能滿足批量生產(chǎn)，對產(chǎn)品外觀也有影響；而如果加工溫度過低，則TPU流動性較差，產(chǎn)品容易產(chǎn)生流紋，影響產(chǎn)品質(zhì)量；則由于現(xiàn)有TPU熔融溫度范圍較窄，造成產(chǎn)品成型性能較差，所以在應(yīng)用上受到極大的限制。2、易吸水、耐候性差，影響產(chǎn)品的使用壽命。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了提供一種解決現(xiàn)有熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)成型性差、耐候性差的問題的改性熱塑性聚氨酯彈性體及其制備方法，成型性能好，保證產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的流動性和脫模性，顯著提高產(chǎn)品質(zhì)量，而且生產(chǎn)成本明顯降低。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種改性熱塑性聚氨酯彈性體，其特征在于，由如下重量百分比的原料組成：

所述熱塑性彈性體(TPE)采用硬度為75A～85A、在熔融溫度190℃、荷重5kg狀態(tài)下熔融指數(shù)為20g/10min～50g/10min的TPE；

所述相容劑為以SEBS、PP或PE為基材的MAH接枝物。

進一步地，由如下重量百分比的原料組成：熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)65％；熱塑性彈性體(TPE)20％；填料3％；潤滑劑1.5％；抗氧劑1.5％；相容劑7.5％；抗UV劑1.5％。

進一步地，所述填料為碳酸鈣、滑石粉、玻璃纖維或二氧化硅。

進一步地，所述潤滑劑為聚乙烯蠟、XH204、XH208、EBS、爽滑劑1751、硅酮粉中至少一種。

進一步地，所述抗氧劑為抗氧劑1010、1076、1098中至少一種。

進一步地，所述抗UV劑為UV326、UV531中的一種或兩種。

一種改性熱塑性聚氨酯彈性體的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)、將熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)、熱塑性彈性體(TPE)、填料、潤滑劑、抗氧劑、相容劑、抗UV劑按如下重量百分比配比：

2)、將步驟1)中稱量的各組分加入到低速混合鍋中充分混合，得到預(yù)混料，混合3min～8min出料；

3)、將預(yù)混料加入雙螺桿擠出機中熔融、擠出，所述雙螺桿擠出機除機頭外另設(shè)十一個加熱區(qū)，工藝參數(shù)如下：

4)、對擠出物進行水下冷卻，并利用切粒機切割造粒，所述切粒機轉(zhuǎn)速為250rpm～500rpm；

5)、對切粒機產(chǎn)物依次進行脫水、篩分、風(fēng)送、干燥后分裝。

進一步地，步驟5)中，干燥溫度控制在90℃±10℃，干燥時間控制在1hr～3hr。

本發(fā)明的有益效果是：

1、通過加入加工溫度范圍寬的TPE組分(一般產(chǎn)品加工溫度范圍為160℃～210℃)，改善TPU的結(jié)構(gòu)從而改變其熔體粘度，使最終得到的彈性體的產(chǎn)品加工溫度變寬，達到170℃～210℃，并且在填料和潤滑劑的作用下，同時保證了產(chǎn)品的力學(xué)性能、流動性和脫模性，增強了產(chǎn)品的成型性能，顯著提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

2、由于TPE的成本遠低于TPU，改性后，產(chǎn)品的生產(chǎn)成本也明顯降低。

3、加入抗氧劑和抗UV劑改善了TPU的耐候性,提高了產(chǎn)品的使用壽命是原TPU的三倍。

具體實施方式

實施例1

該改性熱塑性聚氨酯彈性體，由如下重量百分比的原料組成：熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)50％；熱塑性彈性體(TPE)30％；填料5％；潤滑劑3％；抗氧劑2％；相容劑8％；抗UV劑2％。其中，熱塑性彈性體(TPE)采用硬度為75A、在熔融溫度190℃、荷重5kg狀態(tài)下熔融指數(shù)為20g/10min的TPE。所述相容劑采用以SEBS為基材的MAH接枝物，填料采用碳酸鈣，潤滑劑采用聚乙烯蠟，所述抗氧劑采用1010，所述抗UV劑采用UV326。

制備方法：

1)、將熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)、熱塑性彈性體(TPE)、填料、潤滑劑、抗氧劑、相容劑、抗UV劑按上述重量百分比配比；

2)、將步驟1)中稱量的各組分加入到低速混合鍋中充分混合，得到預(yù)混料，3min后混合均勻出料；

3)、將預(yù)混料加入雙螺桿擠出機中熔融、擠出；

4)、對擠出物進行水下冷卻，此處采用常溫自來水，并利用切粒機切割造粒；

5)、對切粒機產(chǎn)物依次進行脫水，而后篩分出大于3.5mm粒徑的產(chǎn)物，小于等于3.5mm粒徑的產(chǎn)物經(jīng)風(fēng)送、干燥后分裝。雙螺桿擠出機、切粒機及干燥時工藝參數(shù)如表1所示。

實施例2

該改性熱塑性聚氨酯彈性體，由如下重量百分比的原料組成：熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)80％；熱塑性彈性體(TPE)10％；填料1％；潤滑劑0.5％；抗氧劑0.5％；相容劑7％；抗UV劑1％。其中，所述熱塑性彈性體(TPE)采用硬度為85A、在熔融溫度190℃、荷重5kg狀態(tài)下熔融指數(shù)為50g/10min的TPE。所述相容劑采用以PP為基材的MAH接枝物。所述填料采用滑石粉，所述潤滑劑采用XH204和XH208兩者組合。所述抗氧劑采用1076。所述抗UV劑采用UV531。

制備方法：

1)、將熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)、熱塑性彈性體(TPE)、填料、潤滑劑、抗氧劑、相容劑、抗UV劑按上述重量百分比配比。

2)、將步驟1)中稱量的各組分加入到低速混合鍋中充分混合，得到預(yù)混料，8min后出料；

3)、將預(yù)混料加入雙螺桿擠出機中熔融、擠出；

4)、對擠出物進行水下冷卻，此處采用常溫自來水，并利用切粒機切割造粒；

5)、對切粒機產(chǎn)物依次進行脫水，而后篩分出大于3mm粒徑的產(chǎn)物，小于等于3mm粒徑的產(chǎn)物經(jīng)風(fēng)送、干燥后分裝。雙螺桿擠出機、切粒機及干燥時如表2所示。

實施例3

該改性熱塑性聚氨酯彈性體，由如下重量百分比的原料組成：熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)65％；熱塑性彈性體(TPE)20％；填料3％；潤滑劑1.5％；抗氧劑1.5％；相容劑7.5％；抗UV劑1.5％。其中，所述熱塑性彈性體(TPE)硬度為80A、在熔融溫度190℃、荷重5kg狀態(tài)下熔融指數(shù)為30g/10min的TPE。所述相容劑采用以PE為基材的MAH接枝物，所述填料采用玻璃纖維，所述潤滑劑采用EBS、爽滑劑1751、硅酮粉三者組合，所述抗氧劑采用1010、1076、1098三者組合，所述抗UV劑為UV326、UV531兩者組合。

制備方法：

1)、將熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)、熱塑性彈性體(TPE)、填料、潤滑劑、抗氧劑、相容劑、抗UV劑按上述重量百分比配比。

2)、將步驟1)中稱量的各組分加入到低速混合鍋中充分混合，得到預(yù)混料，混合5min出料；

3)、將預(yù)混料加入雙螺桿擠出機中熔融、擠出；

4)、對擠出物進行水下冷卻，此處采用常溫自來水，并利用切粒機切割造粒；

5)、對切粒機產(chǎn)物依次進行脫水，而后篩分出大于4mm粒徑的產(chǎn)物，小于等于4mm粒徑的產(chǎn)物經(jīng)風(fēng)送、干燥后分裝。雙螺桿擠出機、切粒機及干燥時工藝參數(shù)如表3所示。

對比例

將99.5％熱塑性聚氨酯彈性體和0.5％抗氧劑加入到高混機中，混合4min，然后將充分混合后的預(yù)混物通過雙螺桿擠出機造粒，控制加工溫度為170℃，擠出機轉(zhuǎn)速為200rpm，將熔融的TPU進行拉絲，造粒。

將上述實施例1～實施例3及對比例進行成型性能測試，測試結(jié)果如表4所示。

表1

表2

表3

表4

如表4所示，本發(fā)明的三個實施例的成型溫度體現(xiàn)了本發(fā)明成型溫度范圍較寬，同時通過保壓手段使注射產(chǎn)品注射飽滿，有利于外觀成型，而對比例中無法再進行保壓，因為一旦保壓，產(chǎn)品脫模將更加困難，造成外觀損害。