一種高透明不黃變tpu材料及其制備方法
【專利摘要】本發明提供一種高透明不黃變TPU材料，主要包含脂肪族或脂環族二異氰酸酯、小分子二醇擴鏈劑、無定形高分子多元醇、線性高分子多元醇等成分。本發明所述的TPU材料具有高透明不黃變的特點，透光率可達到95%，耐黃變等級可達到5級。同時，本發明還提供制備該TPU材料的方法，利用該方法能夠簡便地制備該TPU材料。
【專利說明】一種高透明不黃變TPU材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及熱塑性聚氨酯彈性體材料的制備【技術領域】，特別是一種高透明不黃變 Tro材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 熱塑性聚氨酯彈性體（Thermo plastic polyurethanes,即TPU)以其優異的性能 已經被各行各業大量應用，目前市面上廣泛使用的熱塑性聚氨酯彈性體主要是采用二苯基 甲烷二異氰酸酯、小分子二元醇、高分子二元醇等材料合成，這種材料所生產的制品抗黃變 性能很差，戶外使用2個月后，制品就會由無色透明變成橘黃色。
[0003] 有些廠家生產的熱塑性聚氨酯彈性體可以達到戶外用途的耐黃變要求，抗紫外線 級別可以達到4. 5級，但他們生產出來的制品呈現乳白色，無法用于生產無色透明的制品。
[0004] 本發明的目的是合成一種高透明不黃變的熱塑性聚氨酯彈性體，這種彈性體可以 滿足制品對耐黃變和高透明的性能要求。
【發明內容】
[0005] 本發明解決的問題是提供一種高透明不黃變TPU材料及其制備方法，解決傳統高 透明TPU材料容易發黃的問題。
[0006] 為解決上述問題，本發明采用的技術方案為： 一種高透明不黃變TPU材料，包括以下成分及各組分的重量百分比： 脂肪族或脂環族二異氰酸酯 209Γ40% 小分子二醇擴鏈劑 59Γ10% 無定形高分子多元醇 259Γ45% 線性高分子多元醇 259Γ45% 催化劑 0. 05%?0. 2% 消泡劑 0· 1%?1· 0% 抗黃變劑 0. 1%?2. 0% 進一步的，所述脂肪族或脂環族二異氰酸酯為選自己二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰 酸酯、四甲基苯二亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二環己基甲烷二異氰酸酯。
[0007] 進一步的，所述小分子二醇擴鏈劑為選自乙二醇、丙二醇、丁二醇、一縮二乙二醇、 1，4-環己二醇和新戊二醇中的一種或多種。
[0008] 進一步的，所述無定形高分子多元醇為選自分子量在500至4000間的丙二醇無定 形聚醚、丁二醇無定形聚醚、十二醇無定形聚醚、月桂酸無定形聚醚和甲基封端無定形聚醚 中的一種或多種。
[0009] 進一步的，所述線性高分子多元醇為選自聚氧化丙烯多元醇、聚四氫呋喃醚多元 醇、聚己二酸丁二醇酯多元醇、聚己二酸乙二醇酯多元醇、聚己二酸己二醇酯多元醇、聚己 內酯多元醇和聚碳酸酯多元醇中的一種或多種。
[0010] 進一步的，所述催化劑選自有機錫、有機鉍、有機鉛和有機鋅中的一種或多種。
[0011] 進一步的，所述消泡劑選自有機硅類或丙烯酸類消泡劑。
[0012] 本發明還提供一種制備高透明不黃變TPU材料的方法，包括如下步驟：將脂肪族 或脂環族二異氰酸酯倒入澆注機的第一料筒中，抽真空脫泡30分鐘；將無定形高分子多元 醇倒入澆注機的第二料筒中，升溫至l〇〇°C后抽真空脫水2小時；將線性高分子多元醇倒入 澆注機的第三料筒中，升溫至l〇〇°C后抽真空脫水2小時；將催化劑、消泡劑、抗黃變劑、小 分子二醇擴鏈劑倒入澆注機的第四料筒中，高速分散均勻，然后升溫至l〇〇°C后抽真空2小 時；啟動澆注機將上述四個料筒中的材料進行攪拌混合，然后通過反應型雙螺桿擠出機擠 出，形成TPU材料。
[0013] 本發明提供的另一種制備高透明不黃變TPU材料的方法，包括如下步驟：將無定 形高分子多元醇、線性高分子多元醇倒入反應釜中，升溫至KKTC后抽真空脫水2小時；將 脫水后的多元醇降溫至60°C ~70°C;將氮氣充入反應釜中，邊攪拌邊加入脂肪族或脂環族二 異氰酸酯，并使反應釜內的溫度恒定在90°C ~115°C反應3小時；將反應釜中合成好的預聚 體倒入澆注機的第一料筒中，充氮氣保護，控制溫度為50°C?55°C ;將催化劑、發泡劑、抗黃 變劑、小分子二醇擴鏈劑倒入澆注機的第二料筒中，高速分散均勻，然后升溫至l〇〇°C后抽 真空2小時；啟動澆注機將上述兩個料筒中的材料攪拌混合，然后通過反應型雙螺桿擠出 機擠出，形成TPU材料。
[0014] 進一步的，在上述兩種制備方法中，在啟動澆注機攪拌混合材料后，可以將混合均 勻的材料膠液倒入表面電鍍鐵氟龍的鋁盤中，加溫烘烤固化形成TPU材料。
[0015] 本發明的有益效果在于解決TPU材料耐黃變和高透明的要求，是一種新型的TPU 配方，解決了現有技術中存在透明TPU材料在使用過程中易發生黃變，或者制成的耐黃變 TPU材料變成不透明的問題。本發明的配方，制備獲得TPU材料，透光率達到95%以上，耐黃 變等級可達4. 5級至5級。
【具體實施方式】
[0016] 下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例旨在用于解釋本發明，而不能 理解為對本發明的限制。實施例中未注明具體技術或條件者，按照本領域內的文獻所描述 的技術或條件或者按照產品說明書進行。所用試劑或儀器未注明生產廠商者，均為可以通 過市購獲得的常規產品。
[0017] 表1為以下實施例所用組分的重量百分比表
【權利要求】
1. 一種高透明不黃變TPU材料，其特征在于，包括以下成分及各組分的重量百分比： 脂肪族或脂環族二異氰酸酯 209Γ40% 小分子二醇擴鏈劑 59Γ10% 無定形高分子多元醇 259Γ45% 線性高分子多元醇 259Γ45% 催化劑 0. 05%?0. 2% 消泡劑 0· 1%?1· 0% 抗黃變劑 0· 1%?2. 0%。
2. 根據權利要求1所述高透明不黃變TPU材料，其特征在于，所述脂肪族或脂環族二異 氰酸酯為選自己二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯、四甲基苯二亞甲基二異氰酸酯、異佛 爾酮二異氰酸酯、二環己基甲烷二異氰酸酯。
3. 根據權利要求1所述高透明不黃變TPU材料，其特征在于，所述小分子二醇擴鏈劑為 選自乙二醇、丙二醇、丁二醇、一縮二乙二醇、1，4-環己二醇和新戊二醇中的一種或多種。
4. 根據權利要求1所述高透明不黃變TPU材料，其特征在于，所述無定形高分子多元醇 為選自分子量在500至4000間的丙二醇無定形聚醚、丁二醇無定形聚醚、十二醇無定形聚 醚、月桂酸無定形聚醚和甲基封端無定形聚醚中的一種或多種。
5. 根據權利要求1所述高透明不黃變TPU材料，其特征在于，所述線性高分子多元醇為 選自聚氧化丙烯多元醇、聚四氫呋喃醚多元醇、聚己二酸丁二醇酯多元醇、聚己二酸乙二醇 酯多元醇、聚己二酸己二醇酯多元醇、聚己內酯多元醇和聚碳酸酯多元醇中的一種或多種。
6. 根據權利要求1所述高透明不黃變TPU材料，其特征在于，所述催化劑選自有機錫、 有機鉍、有機鉛和有機鋅中的一種或多種。
7. 根據權利要求1所述高透明不黃變TPU材料，其特征在于，所述消泡劑選自有機硅類 或丙烯酸類消泡劑。
8. -種制備權利要求1所述高透明不黃變TPU材料的方法，其特征在于，包括如下步 驟： 將脂肪族或脂環族二異氰酸酯倒入澆注機的第一料筒中，抽真空脫泡30分鐘； 將無定形高分子多元醇倒入澆注機的第二料筒中，升溫至l〇〇°C后抽真空脫水2小時； 將線性高分子多元醇倒入澆注機的第三料筒中，升溫至l〇〇°C后抽真空脫水2小時； 將催化劑、消泡劑、抗黃變劑、小分子二醇擴鏈劑倒入澆注機的第四料筒中，高速分散 均勻，然后升溫至l〇〇°C后抽真空2小時； 啟動澆注機將上述四個料筒中的材料進行攪拌混合，然后通過反應型雙螺桿擠出機擠 出，形成TPU材料。
9. 一種制備權利要求1所述高透明不黃變TPU材料的方法，其特征在于，包括如下步 驟： 將無定形高分子多元醇，線性高分子多元醇倒入反應釜中，升溫至l〇〇°C后抽真空脫水 2小時； 將脫水后的多元醇降溫至60°C?70°C ; 將氮氣充入反應釜中，邊攪拌邊加入脂肪族或脂環族二異氰酸酯，并使反應釜內的溫 度恒定在90°C ~115°C反應3小時； 將C中合成好的預聚體倒入澆注機的第一料筒中，充氮氣保護，控制溫度為 50 °C "55 °C ； 將催化劑、發泡劑、抗黃變劑、小分子二醇擴鏈劑倒入澆注機的第二料筒中，高速分散 均勻，然后升溫至l〇〇°C后抽真空2小時； 啟動澆注機將上述兩個料筒中的材料攪拌混合，然后通過反應型雙螺桿擠出機擠出， 形成TPU材料。
10.根據權利要求8或9所述方法，其特征在于，在最后步驟中，啟動澆注機攪拌混合 材料后，直接將混合均勻的材料膠液倒入表面電鍍鐵氟龍的鋁盤中，加溫烘烤固化形成TPU 材料。
【文檔編號】C08G18/66GK104140517SQ201410397578
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年8月13日 優先權日:2014年8月13日
【發明者】童華德 申請人:廈門譽匠復合材料有限公司