本发明属于高分子材料技术领域，特别是一种改性热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法。
背景技术：
热塑性聚氨酯弹性体是一种广泛应用的高分子材料，具有坚固、耐磨、耐腐蚀、耐老化以及污染小等优点。但是在物理机械性能和热稳定性方面还有些欠缺，往往会利用其他材料对其进行增强以改善其性能。最常用的方法是使其他材料与之共混，但是共混效果还要受其与材料的相容性、混溶性及共混方法的影响。接枝改性的聚酯多元醇可以利用改变原料直接对热塑性聚氨酯进行改性，改善材料的硬度、强度等物理机械性能。
技术实现要素：
为克服现有热塑性聚氨酯弹性体的改性技术中存在的缺点和不足，本发明的目的是在于提供一种改性热塑性聚氨酯弹性体的配方及制备方法，选用苯乙烯接枝的聚酯多元醇，改善热塑性聚氨酯弹性体的性能，解决了塑料共混时多步骤、相容性差及掺杂相容剂等问题，能够明显改善热塑性聚氨酯弹性体的物理机械性能。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明采用常规制备方法，利用接枝改性聚酯多元醇、二异氰酸酯和扩链剂，制备了改性热塑性聚氨酯弹性体。
一种改性热塑性聚氨酯弹性体，由包括以下重量份的原料制成：
接枝聚酯多元醇50～70份；
二异氰酸酯20～40份；
扩链剂5～15份；
所述的接枝聚酯多元醇是一种苯乙烯单体在聚酯多元醇介质中聚合得到的苯乙烯接枝聚酯多元醇，优选为分子量为1000-2000，苯乙烯的接枝率为20-50％的苯乙烯接枝聚酯多元醇；优选为，所述苯乙烯接枝聚酯多元醇的分子量为2000，苯乙烯的接枝率为30％。
所述的二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯mdi、氢化苯基烷基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的一种或任意两种以上的混合；所述的扩链剂为乙二醇、丁二醇、己二醇中的一种或任意两种以上的混合。
上述改性热塑性聚氨酯弹性体的制备方法包括以下步骤：
(1)称取重量份数为50～70份的预干燥的苯乙烯接枝聚酯多元醇、20～40份的二异氰酸酯加入到反应容器中，在不断搅拌下升温至80℃，抽真空反应；
(2)解除真空，在反应容器中加入5～15份的预干燥的扩链剂，快速搅拌，物料温度逐渐上升到120℃，粘度明显增加，停止搅拌，倒入聚四氟乙烯盘中，熟化，冷却后粉碎得到改性的热塑性聚氨酯弹性体。
所述的步骤(1)中反应时间为2～4h，搅拌速度为200～300r/min；所述的步骤(2)中熟化的温度为110～140℃，时间为9～13h。
本发明的目的在于克服现有技术的不足，具有以下优点：
1.利用苯乙烯接枝改性的聚酯多元醇制备改性热塑性聚氨酯弹性体，在热塑性聚氨酯弹性体中增加了刚性基团，改善了热塑性聚氨酯弹性体硬度及强度等物理机械性能；
2.克服了利用材料共混法改善热塑性聚氨酯弹性体的不足，在不掺杂相容剂的情况下得到改性热塑性聚氨酯弹性体。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
以下实施例中所用的接枝聚酯多元醇是一种苯乙烯单体在聚酯多元醇介质中聚合得到的苯乙烯接枝聚酯多元醇，分子量为2000，苯乙烯的接枝率为30％。
以下实施例中苯乙烯接枝聚酯多元醇干燥的条件为：在110～120℃条件下真空脱水3-5h。
以下实施例中扩链剂的干燥的条件为：在100～110℃条件下真空脱水3～5h。
实施例1
改性热塑性聚氨酯弹性体，由包括以下重量份数的原料制成：
苯乙烯接枝聚酯多元醇70.0份；
二苯基甲烷二异氰酸酯mdi24.4份；
丁二醇5.6份。
改性热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，包括以下步骤：
(1)将苯乙烯接枝聚酯多元醇和丁二醇分别在120℃和100℃下真空脱水3-5h；
(2)称取重量份数为70份的干燥过的苯乙烯接枝改性聚酯二醇、24.4份的二苯基甲烷二异氰酸酯加入到反应容器中，在260r/min搅拌速度下升温至80℃，抽真空反应2h；
(3)解除真空，在反应容器中加入5.6份的干燥过的扩链剂丁二醇，快速搅拌，物料温度逐渐上升到120℃，粘度明显增加，停止搅拌，倒入聚四氟乙烯盘中，在110～140℃下熟化9-13h，冷却后粉碎得到改性的热塑性聚氨酯弹性体。所得到的弹性体颗粒通过注塑转化为测试样品，测其力学性能，硬度按照astmd2240进行测定，拉伸强度按照astmd412进行测定，撕裂强度按照astmd624进行测定，性能测试结果见表1。
实施例2
改性热塑性聚氨酯，由包括以下重量百分比的原料制成：
苯乙烯接枝聚酯多元醇60.0份；
二苯基甲烷二异氰酸酯mdi31.6份；
丁二醇8.4份。
改性热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，包括以下步骤：
(1)将苯乙烯接枝聚酯多元醇和丁二醇分别在120℃和100℃下真空脱水3-5h；
(2)称取重量百分比为60份的干燥过的苯乙烯接枝聚酯多元醇、31.6份的二苯基甲烷二异氰酸酯加入到反应容器中，在260r/min搅拌速度下升温至80℃，抽真空反应2h；
(3)解除真空，在反应容器中加入8.4份的干燥过的扩链剂丁二醇，快速搅拌，物料温度逐渐上升到120℃，粘度明显增加，停止搅拌，倒入聚四氟乙烯盘中，在110～140℃下熟化9-13h，冷却后粉碎得到改性的热塑性聚氨酯弹性体。所得到的弹性体颗粒通过注塑转化为测试样品，测其力学性能，硬度按照astmd2240进行测定，拉伸强度按照astmd412进行测定，撕裂强度按照astmd624进行测定，性能测试结果见表1。
实施例3
改性热塑性聚氨酯，由包括以下重量百分比的原料制成：
苯乙烯接枝聚酯多元醇50.0
二苯基甲烷二异氰酸酯mdi38.7
丁二醇11.3
改性热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，包括以下步骤：
(1)将苯乙烯接枝聚酯多元醇和丁二醇分别在120℃和100℃下真空脱水3-5h；
(2)称取重量百分比为50份的干燥过的苯乙烯接枝聚酯多元醇、38.7％的二苯基甲烷二异氰酸酯加入到反应容器中，在260r/min搅拌速度下升温至80℃，抽真空反应2h；
(3)解除真空，在反应容器中加入11.3份的干燥过的扩链剂丁二醇，快速搅拌，物料温度逐渐上升到120℃，粘度明显增加，停止搅拌，倒入聚四氟乙烯盘中，在110～140℃下熟化9-13h，冷却后粉碎得到改性的热塑性聚氨酯弹性体。所得到的弹性体颗粒通过注塑转化为测试样品，测其力学性能，硬度按照astmd2240进行测定，拉伸强度按照astmd412进行测定，撕裂强度按照astmd624进行测定，性能测试结果见表1。
表1改性热塑性聚氨酯的物理性能
以上所述仅为本发明构思的基本说明，上述有关实施例的描述是为便于技术人员能理解和应用本发明。本发明不限于所述的实施例，本领域技术人员依据本发明的实施例及构思所作的任何等效变换或简单修改，均应属于本发明的保护范围之内。