本发明属于高分子材料助剂技术领域，涉及一种用于热塑性聚氨酯改性中的复合助剂的制备方法，该复合助剂可适用于聚氨酯、热塑性聚氨酯、聚酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯及聚烯烃母料等聚合物，本发明主要应用于热塑性聚氨酯改性技术领域。
背景技术：
聚氨酯(简称pu)是由多异氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇或/及小分子多元醇、多元胺或水等交联剂或交联剂等原料制成的聚合物；通过改变原料种类及组成，可以大幅度地改变产品形态及其性能，得到从柔软到坚硬的最终产品；聚氨酯制品形态有软质、半硬质及硬质泡沫塑料、弹性体、油漆涂料、胶粘剂、密封胶、合成革涂层树脂、弹性纤维等，广泛应用于汽车制造、冰箱制造、交通运输、土木建筑、鞋类、合成革、织物、机电、石油化工、矿山机械、航空、医疗、农业等许多领域。
热塑性聚氨酯(简称tpu)由于弹性好、物性佳、各种机械强度都很好，因此，广泛用于射出、押出、压延及溶解成溶液型树脂等加工方式，是塑胶加工业者经常使用的塑胶材料，其制成产品涵盖了工业应用和民用必需品的范围。近年来，由于新产品不断的开发，热塑性pu弹性体的用量正持续地增加中，为塑胶加工业者开创低成本、高附加价值的产业新契机。热塑性聚氨酯(简称tpu)因其优越的性能和环保概念日益受到人们的欢迎。tpu不仅拥有卓越的高张力、高拉力、强韧和耐老化的特性，而且是种成熟的环保材料。热塑性聚氨酯改性中的复合助剂改性的主要作用是：改善热塑性聚氨酯制品的力学性能和抗老化性能；改善热塑性聚氨酯制品的功能强度，起补强、增强作用；提高制品的尺寸稳定性；调整热塑性聚氨酯的流变性能。本发明引进紫外线吸收剂、交联剂，抗氧化剂，针状硅灰石粉，经过性能测试，大大优于目前的单一配方的效果，取得了良好的效果，并对热塑性聚氨酯的应用起到了促进作用。使用热塑性聚氨酯改性中的复合助剂，不仅可提高热塑性聚氨酯刚性的同时，又可提高热塑性聚氨酯相对分子量，又保证热塑性聚氨酯具有较高的韧性和抗氧化和抗光老化性能。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种用于热塑性聚氨酯的复合助剂,其添加于热塑性聚氨酯中可显著改善制品的刚性、韧性、抗氧化和抗光老化性能；本发明的另一目的是提供用于热塑性聚氨酯的复合助剂的制备方法。
本发明用于热塑性聚氨酯的复合助剂中含有质量份数3-6份的紫外线吸收剂，如苯并三唑类紫外线吸收剂：2-(2'-羟基-3'-特丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑或2-(2-羟基-3,5-二叔戊基苯基)苯并三唑；如三嗪类紫外线吸收剂：2-(4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基)-5-辛氧基酚或2-（4，6-二苯基-1，3，5-三嗪-2）-5-正己烷氧基苯酚。紫外线吸收剂是目前使用最广泛的光稳定剂，它能吸收紫外光能，并将能量以热能和无害的低辐射能消耗掉，从而延缓高分子材料的光氧化，提高材料的耐光性。
本发明用于热塑性聚氨酯的复合助剂中含有质量份数30-40份的抗氧化剂,如:β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯或四[β-（3，5-二叔丁基4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯或n，n’-双[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼，三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯；主要目的是降低热塑性聚氨酯加工过程和制品的氧化降解,延长制品的使用时间。
本发明用于热塑性聚氨酯的复合助剂中含有质量份数3-6份交联剂：如噁唑啉类：1，3-,苯基-双(二噁唑啉）或1，4-,苯基-双(二噁唑啉）或双(二噁唑啉）。交联剂通常是一种双官能团化合物，很易同种聚合物链末端的基团反应；扩链反应通常是指使用交联剂等手段，在短时间内通过与某个聚合物的基团（通常在末端）相连接而增加聚合物相对分子质量的反应；常规反应，尤其是缩聚反应，在反应后期脱去小分子（如水）困难，聚合物有时达不到所需要的相对分子质量。
虽然使用固相聚合可以获得高相对分子质量，但操作麻烦、费时、不经济。因此，作为提高相对分子质量的重要方法之一，需要应用快捷、有效、在挤出机上数分钟内即可完成挤出的扩链反应；目前，扩链反应在高分子材料合成中的应用日趋广泛。噁唑啉类交联剂对热塑性聚氨酯进行扩链增粘，可使特性粘度明显增加，熔融指数下降，端羧基含量降低，端氨基含量不变，常温缺口冲击强度有明显改善，扩链后热塑性聚氨酯可满足挤出品级的要求,其工艺易于在生产上应用。
本发明用于热塑性聚氨酯的复合助剂中含有质量份数50-60份的针状硅灰石粉。采用的是天然针状硅灰石，粒径为2000目到3000目，其粉体结构为针状，长径比为(15-20):1,是比较通用的材料，针状硅灰石经过偶联剂进行表面处理后，由于偶联剂一端带有高活性的宫能团与硅灰石表面的羟基作用，连接到填料表面；其另一端较长的柔性链则覆盖在聚合物的表面，形成柔性界面层；这种结构有利于提高复合物的冲击强度.可以大大改善其同高分子基材的界面结合力，从而提高复合材料的负荷及承受能力。
将上述组份按如下比例(质量份数)：紫外线吸收剂3-6份；抗氧化剂30-40份；交联剂3-6份；针状硅灰石粉50-60份的原料在高混机中充分混合均匀后，即可得到用于热塑性聚氨酯改性的复合助剂。这种方法操作简单易行，成本低。
本发明用于热塑性聚氨酯改性中的复合助剂具备如下性能：
（1）具备良好的韧性,抗氧化性能和防止制品光降解等；
（2）必须具有大的长径比和足够的强度和坚韧性，对塑料的增强具备良好的功效；
（3）具有与聚合物的黏合性和亲和性，有比较低的密度，能增大制品的拉伸强度和弹性率，增加材料的弯曲强度；
（4）提高抗冲击强度和表面硬度增大；
（5）无毒、无臭、无污染，且价格便宜。
本发明的主要技术特征是热塑性聚氨酯改性体系中引入紫外线吸收剂和抗氧化剂和交联剂以及针状硅灰石粉，全面提高了热塑性聚氨酯的力学性能，耐热性能，提高冲击韧性，使热塑性聚氨酯的表面性能提高，具有高的抗氧化性能和防止光老化和制品褪色的问题；还可以大幅度降低产品的成本、提高产品层次。
本发明的用于热塑性聚氨酯改性中的复合助剂主要用于热塑性聚氨酯的改性中,该复合助剂可适用于聚氨酯、热塑性聚氨酯、聚酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯及聚烯烃母料等聚合物体系，广泛应用于塑料、橡胶、石棉代用品、油漆涂料、汽车、电子、机械和航空航天等领域。
具体实施方式
下面结合实例对本发明的技术方案及效果作进一步的描述。
实施例一：制备复合材料:将质量分数5份的紫外线吸收剂，质量分数30份的抗氧化剂,质量分数5份的交联剂,质量分数60份的针状硅灰石粉在高混机中充分混合均匀得到用于热塑性聚氨酯改性中的复合助剂.复合助剂对热塑性聚氨酯性能的改善情况见附表1。
实施例二：制备复合材料:将质量分数5份的紫外线吸收剂，质量分数40份的抗氧化剂,质量分数5份的交联剂,质量分数50份针状硅灰石粉在高混机中充分混合均匀得到用于热塑性聚氨酯改性中的复合助剂.复合助剂对热塑性聚氨酯性能的改善情况见附表1。
实施例三：制备复合材料:将质量分数5份的紫外线吸收剂，质量分数45份的抗氧化剂,质量分数5份的交联剂,质量分数55份针状硅灰石粉在高混机中充分混合均匀得到用于热塑性聚氨酯改性中的复合助剂。复合助剂对热塑性聚氨酯性能的改善情况见附表1。
附表1复合助剂对热塑性聚氨酯性能的改善情况