一种高透明不黄变tpu材料及其制备方法
【专利摘要】本发明提供一种高透明不黄变TPU材料，主要包含脂肪族或脂环族二异氰酸酯、小分子二醇扩链剂、无定形高分子多元醇、线性高分子多元醇等成分。本发明所述的TPU材料具有高透明不黄变的特点，透光率可达到95%，耐黄变等级可达到5级。同时，本发明还提供制备该TPU材料的方法，利用该方法能够简便地制备该TPU材料。
【专利说明】一种高透明不黄变TPU材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及热塑性聚氨酯弹性体材料的制备【技术领域】，特别是一种高透明不黄变 Tro材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 热塑性聚氨酯弹性体（Thermo plastic polyurethanes,即TPU)以其优异的性能 已经被各行各业大量应用，目前市面上广泛使用的热塑性聚氨酯弹性体主要是采用二苯基 甲烷二异氰酸酯、小分子二元醇、高分子二元醇等材料合成，这种材料所生产的制品抗黄变 性能很差，户外使用2个月后，制品就会由无色透明变成橘黄色。
[0003] 有些厂家生产的热塑性聚氨酯弹性体可以达到户外用途的耐黄变要求，抗紫外线 级别可以达到4. 5级，但他们生产出来的制品呈现乳白色，无法用于生产无色透明的制品。
[0004] 本发明的目的是合成一种高透明不黄变的热塑性聚氨酯弹性体，这种弹性体可以 满足制品对耐黄变和高透明的性能要求。
【发明内容】
[0005] 本发明解决的问题是提供一种高透明不黄变TPU材料及其制备方法，解决传统高 透明TPU材料容易发黄的问题。
[0006] 为解决上述问题，本发明采用的技术方案为： 一种高透明不黄变TPU材料，包括以下成分及各组分的重量百分比： 脂肪族或脂环族二异氰酸酯 209Γ40% 小分子二醇扩链剂 59Γ10% 无定形高分子多元醇 259Γ45% 线性高分子多元醇 259Γ45% 催化剂 0. 05%?0. 2% 消泡剂 0· 1%?1· 0% 抗黄变剂 0. 1%?2. 0% 进一步的，所述脂肪族或脂环族二异氰酸酯为选自己二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰 酸酯、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯。
[0007] 进一步的，所述小分子二醇扩链剂为选自乙二醇、丙二醇、丁二醇、一缩二乙二醇、 1，4-环己二醇和新戊二醇中的一种或多种。
[0008] 进一步的，所述无定形高分子多元醇为选自分子量在500至4000间的丙二醇无定 形聚醚、丁二醇无定形聚醚、十二醇无定形聚醚、月桂酸无定形聚醚和甲基封端无定形聚醚 中的一种或多种。
[0009] 进一步的，所述线性高分子多元醇为选自聚氧化丙烯多元醇、聚四氢呋喃醚多元 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 内酯多元醇和聚碳酸酯多元醇中的一种或多种。
[0010] 进一步的，所述催化剂选自有机锡、有机铋、有机铅和有机锌中的一种或多种。
[0011] 进一步的，所述消泡剂选自有机硅类或丙烯酸类消泡剂。
[0012] 本发明还提供一种制备高透明不黄变TPU材料的方法，包括如下步骤：将脂肪族 或脂环族二异氰酸酯倒入浇注机的第一料筒中，抽真空脱泡30分钟；将无定形高分子多元 醇倒入浇注机的第二料筒中，升温至l〇〇°C后抽真空脱水2小时；将线性高分子多元醇倒入 浇注机的第三料筒中，升温至l〇〇°C后抽真空脱水2小时；将催化剂、消泡剂、抗黄变剂、小 分子二醇扩链剂倒入浇注机的第四料筒中，高速分散均匀，然后升温至l〇〇°C后抽真空2小 时；启动浇注机将上述四个料筒中的材料进行搅拌混合，然后通过反应型双螺杆挤出机挤 出，形成TPU材料。
[0013] 本发明提供的另一种制备高透明不黄变TPU材料的方法，包括如下步骤：将无定 形高分子多元醇、线性高分子多元醇倒入反应釜中，升温至KKTC后抽真空脱水2小时；将 脱水后的多元醇降温至60°C ~70°C;将氮气充入反应釜中，边搅拌边加入脂肪族或脂环族二 异氰酸酯，并使反应釜内的温度恒定在90°C ~115°C反应3小时；将反应釜中合成好的预聚 体倒入浇注机的第一料筒中，充氮气保护，控制温度为50°C?55°C ;将催化剂、发泡剂、抗黄 变剂、小分子二醇扩链剂倒入浇注机的第二料筒中，高速分散均匀，然后升温至l〇〇°C后抽 真空2小时；启动浇注机将上述两个料筒中的材料搅拌混合，然后通过反应型双螺杆挤出 机挤出，形成TPU材料。
[0014] 进一步的，在上述两种制备方法中，在启动浇注机搅拌混合材料后，可以将混合均 匀的材料胶液倒入表面电镀铁氟龙的铝盘中，加温烘烤固化形成TPU材料。
[0015] 本发明的有益效果在于解决TPU材料耐黄变和高透明的要求，是一种新型的TPU 配方，解决了现有技术中存在透明TPU材料在使用过程中易发生黄变，或者制成的耐黄变 TPU材料变成不透明的问题。本发明的配方，制备获得TPU材料，透光率达到95%以上，耐黄 变等级可达4. 5级至5级。
【具体实施方式】
[0016] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例旨在用于解释本发明，而不能 理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述 的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通 过市购获得的常规产品。
[0017] 表1为以下实施例所用组分的重量百分比表
【权利要求】
1. 一种高透明不黄变TPU材料，其特征在于，包括以下成分及各组分的重量百分比： 脂肪族或脂环族二异氰酸酯 209Γ40% 小分子二醇扩链剂 59Γ10% 无定形高分子多元醇 259Γ45% 线性高分子多元醇 259Γ45% 催化剂 0. 05%?0. 2% 消泡剂 0· 1%?1· 0% 抗黄变剂 0· 1%?2. 0%。
2. 根据权利要求1所述高透明不黄变TPU材料，其特征在于，所述脂肪族或脂环族二异 氰酸酯为选自己二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯、异佛 尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯。
3. 根据权利要求1所述高透明不黄变TPU材料，其特征在于，所述小分子二醇扩链剂为 选自乙二醇、丙二醇、丁二醇、一缩二乙二醇、1，4-环己二醇和新戊二醇中的一种或多种。
4. 根据权利要求1所述高透明不黄变TPU材料，其特征在于，所述无定形高分子多元醇 为选自分子量在500至4000间的丙二醇无定形聚醚、丁二醇无定形聚醚、十二醇无定形聚 醚、月桂酸无定形聚醚和甲基封端无定形聚醚中的一种或多种。
5. 根据权利要求1所述高透明不黄变TPU材料，其特征在于，所述线性高分子多元醇为 选自聚氧化丙烯多元醇、聚四氢呋喃醚多元醇、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、聚己内酯多元醇和聚碳酸酯多元醇中的一种或多种。
6. 根据权利要求1所述高透明不黄变TPU材料，其特征在于，所述催化剂选自有机锡、 有机铋、有机铅和有机锌中的一种或多种。
7. 根据权利要求1所述高透明不黄变TPU材料，其特征在于，所述消泡剂选自有机硅类 或丙烯酸类消泡剂。
8. -种制备权利要求1所述高透明不黄变TPU材料的方法，其特征在于，包括如下步 骤： 将脂肪族或脂环族二异氰酸酯倒入浇注机的第一料筒中，抽真空脱泡30分钟； 将无定形高分子多元醇倒入浇注机的第二料筒中，升温至l〇〇°C后抽真空脱水2小时； 将线性高分子多元醇倒入浇注机的第三料筒中，升温至l〇〇°C后抽真空脱水2小时； 将催化剂、消泡剂、抗黄变剂、小分子二醇扩链剂倒入浇注机的第四料筒中，高速分散 均匀，然后升温至l〇〇°C后抽真空2小时； 启动浇注机将上述四个料筒中的材料进行搅拌混合，然后通过反应型双螺杆挤出机挤 出，形成TPU材料。
9. 一种制备权利要求1所述高透明不黄变TPU材料的方法，其特征在于，包括如下步 骤： 将无定形高分子多元醇，线性高分子多元醇倒入反应釜中，升温至l〇〇°C后抽真空脱水 2小时； 将脱水后的多元醇降温至60°C?70°C ; 将氮气充入反应釜中，边搅拌边加入脂肪族或脂环族二异氰酸酯，并使反应釜内的温 度恒定在90°C ~115°C反应3小时； 将C中合成好的预聚体倒入浇注机的第一料筒中，充氮气保护，控制温度为 50 °C "55 °C ； 将催化剂、发泡剂、抗黄变剂、小分子二醇扩链剂倒入浇注机的第二料筒中，高速分散 均匀，然后升温至l〇〇°C后抽真空2小时； 启动浇注机将上述两个料筒中的材料搅拌混合，然后通过反应型双螺杆挤出机挤出， 形成TPU材料。
10.根据权利要求8或9所述方法，其特征在于，在最后步骤中，启动浇注机搅拌混合 材料后，直接将混合均匀的材料胶液倒入表面电镀铁氟龙的铝盘中，加温烘烤固化形成TPU 材料。
【文档编号】C08G18/66GK104140517SQ201410397578
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年8月13日 优先权日:2014年8月13日
【发明者】童华德 申请人:厦门誉匠复合材料有限公司