隐形车衣高强度低雾度TPU及其制备方法与流程

本发明涉及热塑性聚氨酯，具体涉及隐形车衣高强度低雾度tpu及其制备方法。

背景技术：

1、热塑性聚氨酯弹性体(tpu)是一种性能优良的高分子合成材料，既具有橡胶的弹性又有塑料的硬度，而且还具有良好的机械性能、回弹性能、高透明、耐低温耐化学性能等，tpu隐形车衣成为近年来讨论的热点。隐形车衣的首要功效是多方位物理性保护车漆。车辆每日承受风吹日晒雨淋，车漆在所难免会遭受浸蚀、空气氧化，并且落石沙砾、园林绿化树枝等也容易刮伤车体。隐形车衣将车漆与外部自然环境隔绝，能够保护车体免遭物理伤害，还能够抵抗紫外光，避免车漆空气氧化变黄。

2、用于生产隐形车衣的tpu分为芳香族tpu和脂肪族tpu,芳香族tpu机械强度高耐刮擦，价格有优势，但耐黄变性能差。脂肪族tpu透明性好，光稳定性强，所以目前主流的隐形车衣都采用脂肪族tpu，但是普通的脂肪族tpu耐刮擦、耐化学溶剂剂加工成型均不及芳香族tpu。

3、苯乙烯树脂强度高、透明性好且易于加工成型，采用苯乙烯对脂肪族tpu进行改性，用来弥补脂肪族tpu的不足。然而采用聚苯乙烯与tpu直接进行共混改性，两者极性差异大，很难达到预期效果，因此，提出了一种隐形车衣高强度低雾度tpu及其制备方法。

技术实现思路

1、根据以上现有技术中的不足，本发明采用苯乙烯以及接枝多元醇与脂肪族二异氰酸酯及混合扩链剂反应，使用接枝聚酯多元醇与扩链剂先进行预混的快成型工艺，制备一种用于隐形车衣的高强度低雾度tpu；制得的tpu强度高耐刮擦性能好，雾度低、耐黄变性能优越同时易于加工成型；本发明同时提供了简单易行的制备方法。

2、本发明所述的隐形车衣高强度低雾度tpu，由以下质量份数的原料反应所得：

3、

4、所述接枝聚酯多元醇为苯乙烯单体、载体多元醇在引发剂及适宜温度下共聚制得。制得的接枝聚酯多元醇分子量为500-2000，接枝率为10-50％。

5、进一步的，所述脂肪族二异氰酸酯为hdi、h6xdi、ipdi一种或多种。

6、所述hdi为六亚甲基二异氰酸酯；所述h6xdi为氢化苯二亚甲基二异氰酸酯；所述ipdi为异佛尔酮二异氰酸酯。

7、进一步的，所述混合扩链剂包含扩链剂1以及扩链剂2，所述扩链剂1为乙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丙二醇、1,6-己二醇中的一种；扩链剂2为环己烷二甲醇。

8、进一步的，所述扩链剂2占所述混合扩链剂总量质量分数的3-10％。

9、进一步的，所述抗氧化剂为抗氧剂1010。

10、所述抗氧剂1010为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。

11、进一步的，所述水解稳定剂为单体碳化二亚胺或聚碳化二亚胺中的一种或两种。

12、进一步的，所述耐黄变剂为tinuvin pur866。

13、所述tinuvin pur866为德国巴斯夫股份公司(basf se)的市售产品。

14、进一步的，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡中的一种或两种。

15、本发明所述的隐形车衣高强度低雾度tpu的制备方法，包括以下步骤：

16、(1)将接枝聚酯多元醇与混合扩链剂加入到搅拌机中进行加热混合，然后依次加入抗氧化剂、水解稳定剂、耐黄变剂，得到预混合物；

17、(2)将脂肪族二异氰酸酯以及催化剂加入到a储料罐中搅拌混合；将预混合物加入到b储料罐中并搅拌，真空脱水；将a储料罐、b储料罐中的原料抽注到双螺杆挤出机中，进行反应，造粒，制得隐形车衣高强度低雾度tpu颗粒。

18、进一步的，在所述步骤(2)中，搅拌速率为400-800r/min；真空脱水温度为90-120℃；双螺杆挤出机使用温度为110℃-180℃；双螺杆挤出机的喂料段温度为110-120℃，混合段温度为130-150℃，挤出段温度为170-180℃，机头温度为150-160℃。

19、本发明的有益效果如下：

20、本发明采用混合扩链剂进一步降低产品雾度，采用本方法制得的tpu耐黄变等级可达到5级；机械性能好，拉伸强度高，耐刮擦性能可达1级；光学性能优良，透光率达到92％以上，雾度2以下；加工效率较常规脂肪族tpu提高。

技术特征：

1.一种隐形车衣高强度低雾度tpu，其特征在于，包括以下质量份数的原料反应所得：

2.根据权利要求1所述的隐形车衣高强度低雾度tpu，其特征在于，所述脂肪族二异氰酸酯为hdi、h6xdi、ipdi一种或多种。

3.根据权利要求1所述的隐形车衣高强度低雾度tpu，其特征在于，所述混合扩链剂包含扩链剂1以及扩链剂2，所述扩链剂1为乙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丙二醇、1,6-己二醇中的一种；扩链剂2为环己烷二甲醇。

4.根据权利要求3所述的隐形车衣高强度低雾度tpu，其特征在于，所述扩链剂2占所述混合扩链剂总量质量分数的3-10％。

5.根据权利要求1所述的隐形车衣高强度低雾度tpu，其特征在于，所述抗氧化剂为抗氧剂1010。

6.根据权利要求1所述的隐形车衣高强度低雾度tpu，其特征在于，所述水解稳定剂为单体碳化二亚胺或聚碳化二亚胺中的一种或两种。

7.根据权利要求1所述的隐形车衣高强度低雾度tpu，其特征在于，所述耐黄变剂为tinuvin pur866。

8.根据权利要求1所述的隐形车衣高强度低雾度tpu，其特征在于，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡中的一种或两种。

9.一种权利要求1～8任一所述的隐形车衣高强度低雾度tpu的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的隐形车衣高强度低雾度tpu的制备方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，搅拌速率为400-800r/min；真空脱水温度为90-120℃；双螺杆挤出机使用温度为110℃-180℃。

技术总结
本发明涉及热塑性聚氨酯技术领域，具体涉及隐形车衣高强度低雾度TPU及其制备方法，包括以下质量份数的原料反应所得：脂肪族二异氰酸酯20‑45份；接枝聚酯多元醇45‑65份；混合扩链剂5‑10份；抗氧化剂0.1‑0.5份；水解稳定剂0.5‑1份；耐黄变剂0.3‑0.5份；催化剂0.01‑0.05份；接枝聚酯多元醇为苯乙烯接枝聚酯多元醇，分子量为500‑2000，接枝率为10‑50％；本发明采用配合混合扩链剂进一步降低产品雾度，采用本方法制得的TPU耐黄变等级可达到5级；机械性能好，耐刮擦性能高；光学性能优良，雾度2以下；加工效率较常规脂肪族TPU提高。

技术研发人员：管永,徐艳艳,王真,张寰,黄连超,贺宽宽
受保护的技术使用者：山东一诺威聚氨酯股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13