一种高透光率高耐候热塑性聚氨酯弹性体的制作方法

本发明涉及一种热塑性聚氨酯弹性体，具体涉及一种高透光率高耐候热塑性聚氨酯弹性体和应用。

背景技术：

1、热塑性聚氨酯(tpu)弹性体是一种极具潜力的新型有机高分子合成材料，其独特的嵌段式线性分子结构及其结构可设计性赋予了tpu优异的拉伸性能、回弹性能、耐老化性能和耐候性能等，因此，tpu能够广泛应用于鞋材服装、医疗卫生、电子器件、电线电缆和汽车零部件等诸多领域。

2、在建筑和交通运输领域，尤其是汽车、飞机、高铁、军舰和特种建筑物门窗在高层建筑墙体等安全性要求较高的特殊场合，安全玻璃的抗冲击性能和安全性至关重要。夹层玻璃由于其抗冲击性能最佳且即使破碎也不易伤人的高安全性在高铁挡风玻璃、特斯拉天窗玻璃、军用舰艇指挥塔玻璃窗、装甲车玻璃窗等领域均得到成功应用。夹层玻璃是将两片或多片平板玻璃用透明树脂片，经热压粘合而成的平面或弯曲的复合玻璃制品。中间粘合的树脂夹层使得玻璃受冲击破碎时不飞溅，产生辐射状裂纹，不伤人，制品的抗冲击强度也因此大大高于普通玻璃。另外，使用不同玻璃原片和中间夹层材料，还可获得耐光、耐热、耐湿、耐寒等特性。夹胶玻璃的优劣主要取决于树脂夹层的强度、透明度、耐候、耐湿以及玻璃贴合强度等，而脂肪族tpu由于其优异的耐黄变性能、耐湿性、高强度和优异的玻璃贴合性能是夹胶玻璃夹层的理想材料。

技术实现思路

1、技术问题：本发明的目的是提供一种高透光率高耐候热塑性聚氨酯弹性体，并利用该热塑性聚氨酯弹性体改性加工应用于玻璃夹层材料领域。

2、技术方案：本发明提供了一种高透光率高耐候热塑性聚氨酯弹性体，包括脂肪族多异氰酸酯、聚合物多元醇、扩链剂得到的反应物，其中，所述的聚合物多元醇包括聚碳酸酯多元醇pcdl。

3、所述的聚合物多元醇包括聚碳酸酯多元醇pcdl和其他类型聚合物多元醇；所述的聚碳酸酯多元醇pcdl与其他类型聚合物多元醇的质量比为1：0.1～1：0.8。

4、所述的其他类型聚合物多元醇包括聚醚多元醇，所述的聚醚多元醇包括聚四亚甲基醚多元醇ptmeg、聚氧化丙烯多元醇ppg、聚氧化乙烯多元醇peg、聚氧化乙烯-丙烯多元醇p(eg-pg)中的至少一种，优选的，所述的聚醚多元醇优选聚四亚甲基醚多元醇ptmeg。

5、所述的聚碳酸酯多元醇pcdl的数均分子量为1000～4000g/mol，所述的聚醚多元醇的数均分子量为1000～2500g/mol。

6、所述的脂肪族多异氰酸酯包括二环己基甲烷h12mdi和其他类型脂肪族多异氰酸酯，所述的其他类型脂肪族多异氰酸酯包括二环己基甲烷二异氰酸酯ipdi、六亚甲基二异氰酸酯hdi中的至少一种，优选的，所述其他类型脂肪族多异氰酸酯包括为异佛尔酮二异氰酸酯ipdi。

7、所述的二环己基甲烷h12mdi与其他类型脂肪族多异氰酸酯的质量比为1:0.02～1:0.7。

8、所述的扩链剂包括小分子二元醇，所述的小分子二元醇包括环状结构小分子二元醇和非环状结构小分子二元醇和的混合。

9、所述的非环状结构小分子二元醇包括乙二醇eg、丙二醇pg、丁二醇bdo、戊二醇pd、新戊二醇npg、己二醇hg中的一种及以上；所述的非环状结构小分子二元醇占扩链剂的总质量的50～90％，优选65～85％；所述的环状结构小分子二元醇包括1,2-环丁烷二甲醇、1,3-环丁烷二甲醇、1,4-环己烷二甲醇中的一种及以上。

10、所述的高透光率高耐候热塑性聚氨酯弹性体包括如下重量份原料反应得到：

11、脂肪族多异氰酸酯 30～45重量份；

12、聚合物多元醇 35～65重量份；

13、扩链剂 5～15重量份；

14、其中的异氰酸酯指数为0.95:1～1.05:1；所述的异氰酸酯指数为多异氰酸酯中nco基团与聚合物多元醇、扩链剂和封端剂中对nco有反应活性的基团的摩尔比。

15、所述的高透光率高耐候热塑性聚氨酯弹性体还含有抗氧化剂、紫外光吸收剂中的至少一种；所述的抗氧化剂包括抗氧剂168、抗氧剂1010、抗氧剂1024、抗氧剂264、抗氧剂245的一种及以上，所述的抗氧化剂的添加量为0～5wt％，基于热塑性聚氨酯弹性体的总质量来计算；所述的紫外光吸收剂包括r-455、uv-329、uv-531、uv-326、uv-328的一种及以上，所述的紫外光吸收剂的添加量为0～5wt％，基于热塑性聚氨酯弹性体的总质量来计算。

16、有益效果：本发明的高透光率高耐候热塑性聚氨酯弹性体不仅力学性能佳、耐黄变性能好，且透明度明显高于常规热塑性聚氨酯，应用于安全玻璃夹胶材料时，该热塑性聚氨酯材料与玻璃的粘结性优异，长期室外使用也不出现明显的黄变、劣化现象。

技术特征：

1.一种高透光率高耐候热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，包括脂肪族多异氰酸酯、聚合物多元醇、扩链剂得到的反应物，其中，所述的聚合物多元醇包括聚碳酸酯多元醇pcdl。

2.根据权利要求1所述的高透光率高耐候热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述的聚合物多元醇包括聚碳酸酯多元醇pcdl和其他类型聚合物多元醇；所述的聚碳酸酯多元醇pcdl与其他类型聚合物多元醇的质量比为1：0.1～1：0.8。

3.根据权利要求2所述的高透光率高耐候热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述的其他类型聚合物多元醇包括聚醚多元醇，所述的聚醚多元醇包括聚四亚甲基醚多元醇ptmeg、聚氧化丙烯多元醇ppg、聚氧化乙烯多元醇peg、聚氧化乙烯-丙烯多元醇p(eg-pg)中的至少一种，优选的，所述的聚醚多元醇优选聚四亚甲基醚多元醇ptmeg。

4.根据权利要求3所述的高透光率高耐候热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述的聚碳酸酯多元醇pcdl的数均分子量为1000～4000g/mol，所述的聚醚多元醇的数均分子量为1000～2500g/mol。

5.根据权利要求1所述的高透光率高耐候热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述的脂肪族多异氰酸酯包括二环己基甲烷h12mdi和其他类型脂肪族多异氰酸酯，所述的其他类型脂肪族多异氰酸酯包括二环己基甲烷二异氰酸酯ipdi、六亚甲基二异氰酸酯hdi中的至少一种，优选的，所述其他类型脂肪族多异氰酸酯包括为异佛尔酮二异氰酸酯ipdi。

6.根据权利要求5所述的高透光率高耐候热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述的二环己基甲烷h12mdi与其他类型脂肪族多异氰酸酯的质量比为1:0.02～1:0.7。

7.根据权利要求1所述的高透光率高耐候热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述的扩链剂包括小分子二元醇，所述的小分子二元醇包括环状结构小分子二元醇和非环状结构小分子二元醇和的混合。

8.根据权利要求7所述的高透光率高耐候热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述的非环状结构小分子二元醇包括乙二醇eg、丙二醇pg、丁二醇bdo、戊二醇pd、新戊二醇npg、己二醇hg中的一种及以上；所述的非环状结构小分子二元醇占扩链剂的总质量的50～90％，优选65～85％；所述的环状结构小分子二元醇包括1,2-环丁烷二甲醇、1,3-环丁烷二甲醇、1,4-环己烷二甲醇中的一种及以上。

9.根据权利要求1所述的高透光率高耐候热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述的高透光率高耐候热塑性聚氨酯弹性体包括如下重量份原料反应得到：

10.根据权利要求1所述的高透光率高耐候热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述的高透光率高耐候热塑性聚氨酯弹性体还含有抗氧化剂、紫外光吸收剂中的至少一种；所述的抗氧化剂包括抗氧剂168、抗氧剂1010、抗氧剂1024、抗氧剂264、抗氧剂245的一种及以上，所述的抗氧化剂的添加量为0～5wt％，基于热塑性聚氨酯弹性体的总质量来计算；所述的紫外光吸收剂包括r-455、uv-329、uv-531、uv-326、uv-328的一种及以上，所述的紫外光吸收剂的添加量为0～5wt％，基于热塑性聚氨酯弹性体的总质量来计算。

技术总结
本发明提供一种高透光率高耐候热塑性聚氨酯弹性体，包括脂肪族多异氰酸酯、聚合物多元醇、扩链剂得到的反应物，其中，所述的聚合物多元醇包括聚碳酸酯多元醇PCDL；所述的脂肪族多异氰酸酯包括二环己基甲烷H12MDI和其他类型脂肪族多异氰酸酯，所述的扩链剂包括小分子二元醇，所述的小分子二元醇包括环状结构小分子二元醇和非环状结构小分子二元醇和的混合；本发明的高透光率高耐候热塑性聚氨酯弹性体不仅力学性能佳、耐黄变性能好，且透明度明显高于常规热塑性聚氨酯，应用于安全玻璃夹胶材料时，该热塑性聚氨酯材料与玻璃的粘结性优异，长期室外使用也不出现明显的黄变、劣化现象。

技术研发人员：李俊江,蔡洋奔,吴伟伟,陈斌,谭华锋,陈敏,吴万敏,施龙敏,陈光静,范东风,马肥,陈元海,许少斌,吴咏卫
受保护的技术使用者：浙江华峰热塑性聚氨酯有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/18