专利名称：：高强耐热的热塑性聚氨酯弹性体共混改性物及其制备方法
技术领域：
：本发明属于聚合物加工领域，具体说是采用熔融共混法制备一种高强耐热的热塑性聚氨酯弹性体共混改性物。
背景技术：
：热塑性聚氨酯弹性体(TPU)是由软段和硬段组成的线性嵌段共聚物。热塑性聚氨酯弹性体既有橡胶的柔性，又有塑料的刚性，具有高强度、高伸长和高弹性，优良的耐撕裂、耐磨、耐低温性能，使其有很多高性能的应用，可以制作机械零件、管材和薄膜，以及纤维、胶粘剂和涂料等。但是热塑性聚氨酯弹性体耐热性较差，一旦其工作温度超过8(TC，它的许多优良性能将丧失，这限制了它的应用。人们采用了多种方法来提高TPU的耐热性，在常用的耐热改性方法中，除添加一些耐热无机物(如碳黑、二氧化硅、玻纤)或与耐热有机物共混外，主要是在聚氨酯主链上嵌入无机元素硅、氟等，还可以引入耐热有机杂环化合物，如异氰酸酯环、聚恶唑烷酮、或聚酰亚胺等。中国专利CN1189509A通过添加异氰脲酸酯环提高聚氨酯弹性体的耐热性，所得的聚氨酯弹性体为非热塑性。中国专利CN1271367A通过使用羟基平均官能度为3或更高的多元醇提高聚氨酯弹性体的耐热性，所得的聚氨酯弹性体为非热塑性。TPU作为次要组分常用来改善聚氯乙烯(PVC)、聚甲醛(POM)、聚碳酸酯(PC)、ABS树脂(聚丙烯腈一丁二烯一苯乙烯共聚物)的性能，但TPU作为主要组分与上述聚合物共混常使TPU的固有优异性能下降。中国专利CN1644621A通过添加少量热塑性聚氨酯弹性体来改善尼龙1010的抗冲击性。Lee在JournalofIndustrialandEngineeringChemistry,2000,6:182中手艮道尼龙11可以提高热塑性聚氨酯弹性体的拉伸模量。Pesetskii在JournalofAppliedPolymerScience,1999，74:1054中指出少量尼龙12可以部分提高热塑性聚氨酯弹性体的拉伸应力。到目前为止，尚未见到以长碳链尼龙为分散相、添加反应增容剂改善热塑性聚氨酯弹性体耐热性的相关专利和研究报道。本发明提供了一种简单的方法，通过添加长碳链尼龙和少量反应增容剂来提高热塑性聚氨酯弹性体的耐热性，并使其在强度大幅度提高的基础上保留了可热塑性加工的优点。
发明内容本发明的目的是提供高强耐热的热塑性聚氨酯弹性体共混改性物。本发明的另一目的是提供高强耐热的热塑性聚氨酯弹性体共混改性物的制备方法。本发明采用长碳链尼龙为热塑性聚氨酯弹性体的改性剂。它具有如下优点(1)优异的物理性能，如强度高、耐热和耐化学溶剂性好；(2)与热塑性聚氨酯弹性体分子结构相似，具有良好的相容性；(3)与热塑性聚氨酯弹性体分子具有相近的熔融加工温度(约20(TC)。本发明的高强耐热的热塑性聚氨酯弹性体共混改性物的组成及含量为热塑性聚氨酯弹性体6095重量份长碳链尼龙135重量份反应增容剂0.55重量份。所述的热塑性聚氨酯弹性体为聚醚型热塑性聚氨酯弹性体或聚酯型热塑性聚氨酯弹性体。所述的长碳链尼龙为尼龙1010、尼龙11、尼龙12、尼龙1212、尼龙1313中的至少一种。所述的反应增容剂为二异氰酸酯、多异氰酸酯、异氰酸酯封端的预聚物中的至少一种。所述的异氰酸酯封端的预聚物为二异氰酸酯或多异氰酸酯和低分子量二醇的反应产物。所述的低分子量二醇的分子量是62800。本发明的高强耐热的热塑性聚氨酯弹性体共混改性物的制备方法将起始原料热塑性聚氨酯弹性体6095重量份、长碳链尼龙135重量份、反应增容剂0.55重量份采用高速混合机混合均匀后用双螺杆挤出机造粒，挤出机各段温度范围为170215°C，机头温度为160195°C。本发明的热塑性聚氨酯弹性体共混改性物具有优异的综合性能，共混改性物相对于纯聚氨酯弹性体的拉伸强度提高了3050%，耐热性显著提高。本发明提供的制备方法，利用尼龙和聚氨酯之间良好的相容性，通过反应增容剂与尼龙和聚氨酯之间的反应，使尼龙和聚氨酯之间形成良好的界面粘结，从而进一步提高了聚氨酯弹性体的性能。具体实施例方式下面通过实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述本发明的内容做出一些非本质的改进和调整。实施例1.将聚醚型热塑性聚氨酯弹性体(美国Noveon公司生产，熔融指数为16.8g/10min(200°C,5kg))89kg，尼龙12(德国Degussa公司生产，熔融指数为20.2g/10min(200°C，5kg))10kg和4，4一二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)lkg，采用高速混合机混合均匀后用双螺杆挤出机造粒，挤出机各段温度为185°C、205°C、205°C、190°C，机头温度为1卯。C。实施例2.将聚酯型热塑性聚氨酯弹性体(美国Noveon公司生产，熔融指数为22.1g/10min(200°C,5kg))93kg，尼龙1212(淄博广通化工有限责任公司生产，熔融指数为23.2g/10min(200。C,5kg))5kg和多苯基多亚甲基多异氰酸酯(PAPI)2kg，采用高速混合机混合均匀后用双螺杆挤出机造粒，挤出机各段温度为180。C、198°C、198°C、185°C，机头温度为185。C。实施例3.将聚醚型热塑性聚氨酯弹性体(美国Noveon公司生产，熔融指数为16.8g/10min(200°C，5kg))86kg，尼龙1313(淄博广通化工有限责任公司生产，熔融指数为25.2g/10min(200°C，5kg))10kg和异氰酸酯封端的预聚物(100重量份4，4一二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)与80重量份聚乙二醇(分子量400)于8(TC下反应2.5小时制备，分析后NCO%=9.0%)4kg采用高速混合机混合均匀后用双螺杆挤出机造粒，挤出机各段温度为175°C、195°C、195°C、180°C，机头温度为18(TC。实施例13的共混改性物与未改性前聚合物的性能比较见表1表l<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>权利要求1.一种高强耐热的热塑性聚氨酯弹性体共混改性物，其特征是，该共混改性物的组成及含量为热塑性聚氨酯弹性体60～95重量份长碳链尼龙1～35重量份反应增容剂0.5～5重量份。2.根据权利要求1所述的共混改性物，其特征是所述的热塑性聚氮酯弹性体为聚醚型热塑性聚氨酯弹性体或聚酯型热塑性聚氨酯弹性体。3.根据权利要求1所述的共混改性物，其特征是所述的长碳链尼龙为尼龙IOIO、尼龙ll、尼龙12、尼龙1212、尼龙1313中的至少一种。4.根据权利要求1所述的共混改性物，其特征是所述的反应增容剂为二异氰酸酯、多异氰酸酯、异氰酸酯封端的预聚物中的至少一种。5.根据权利要求4所述的共混改性物，其特征是所述的异氰酸酯封端的预聚物为二异氰酸酯或多异氰酸酯和低分子量二醇的反应产物。6.根据权利要求5所述的共混改性物，其特征是所述的低分子量二醇的分子量是62800。7.—种根据权利要求16任一项所述的共混改性物的制备方法，其特征是将起始原料热塑性聚氨酯弹性体6095重量份、长碳链尼龙135重量份、反应增容剂0.55重量份在混合机中混合均匀后，用双螺杆挤出机造粒，挤出机各段温度范围为170215°C，机头温度为160195°C。热塑性聚氨酯弹性体长碳链尼龙反应增容剂6095重量份135重量份0.55重量份全文摘要本发明属于聚合物加工领域，具体说是采用熔融共混法制备一种高强耐热的热塑性聚氨酯弹性体共混改性物。该共混改性物的组成及含量为热塑性聚氨酯弹性体60～95重量份，长碳链尼龙1～35重量份，反应增容剂0.5～5重量份。用双螺杆挤出机造粒制备。共混改性物相对于纯聚氨酯弹性体的拉伸强度提高了30～50％，耐热性显著提高。文档编号B29B9/12GK101372552SQ20071012061公开日2009年2月25日申请日期2007年8月22日优先权日2007年8月22日发明者刘进立,勇周,李万利,王笃金,莹赵申请人:中国科学院化学研究所