一种高效共混的改性聚醚型TPU及其应用制造技术

本申请涉及TPU生产的技术领域，具体公开了一种高效共混的改性聚醚型TPU及其应用。改性聚醚型TPU包括质量百分数的以下原料：聚碳酸酯型聚氨酯10%‑25%、含磷阻燃剂10‑25%、分散剂0.1%‑0.4%、润滑剂1%‑3%、助剂0‑5%；余量为聚醚型聚氨酯；其制备方法为：将各组分进行充分融合后，挤出即可得到本申请的改性聚醚型TPU，制备方法简单，便于工业生产。本申请的该组合物可用于新能源汽车充电桩外备线，其具有具有优异的电气绝缘性能、弹性、耐磨性等力学性能较好、阻燃性能优异、抗老化性能好、冲击强度高。

【技术实现步骤摘要】
一种高效共混的改性聚醚型TPU及其应用
本申请涉及TPU生产的
，尤其是涉及一种高效共混的改性聚醚型TPU及其应用。
技术介绍
聚醚型TPU是热塑性聚酯弹性体橡胶的一种，具有高强度、耐水解、耐低温和高回弹性等优点，主要由4-4’—二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、聚四氢呋喃(PTMEG)和1、4—丁二醇(BDO)为原料制得。改性聚醚型TPU是对于一般的聚醚型TPU混溶了一些改性剂而得到的改性材料，相关技术中，改性聚醚型TPU多种多样,还有部分专利是从配方角度进行改进，例如专利授权公告号为CN103819869B的中国专利公开了一种高强高热稳定性敏感性树脂/聚醚型TPU合金材料，该技术方案将聚醚型TPU与敏感性基体树脂混溶，能提高敏感性树脂的强度、刚性及韧性，降低材料摩擦系数，该塑料合金加工性能好，应用范围广。专利授权公告号为CN108274864B的中国专利技术专利公开了一种改性TPU薄膜织物复合物及其制备方法，该专利技术通过将氧化石墨烯作为TPU改性剂加入到TPU薄膜的制备中，增加了TPU的阻隔性能，并且该专利使用了新的贴合工艺，使所制备的薄膜织物复合物不仅拥有优秀的力学性能，并且拥有抗菌抑菌性能，且不易翘曲。还有技术方案也对TPU生产工艺进行了改进，例如专利授权公告号为CN107141774B的中国专利技术专利公开了一种高透明聚醚型双镜面TPU薄膜，通过对流延工艺的改进，得到的高透明聚醚型双镜面TPU薄膜具有产能高，厚度均匀，高透明度，表面光泽度高，耐黄变性能强等特性。上述的技术方案从不同角度对聚醚型TPU进行了改进，使得聚醚型TPU在不同方面性能上获得增强。如若要使TPU获得相应的阻燃性能，则需要添加一定量的阻燃剂，需要越好的阻燃效果，则需要添加的阻燃剂越多，但是，现有技术中聚醚型TPU普遍存在阻燃剂添加量大的缺陷，例如专利申请公布号为CN108047629A的中国专利技术专利，其配方中，无卤阻燃剂的添加量约占总质量15％-30％，且实施例无卤阻燃剂的添加量为25％，这样大剂量的阻燃剂，一方面增加成本，另一方面还将会导致材料本身的物理性能降低，且加入过多阻燃剂存在析出风险。现有技术中一些技术方案需要使用大剂量阻燃剂以获得足够阻燃效果的原因主要是因为阻燃剂的阻燃效率低，在燃烧过程中难以成碳，且存在阻燃剂难以均匀混溶在基材内部的情况，进一步减低了阻燃剂的阻燃效率，所以目前急需要一种高效共混的改性聚醚型TPU，能够将阻燃剂高效地混溶在材料中。针对此，授权公告号为CN103819869B的中国专利技术专利公开了一种高强高热稳定性敏感性树脂/聚醚型TPU合金材料，使用敏感性基体树脂与聚醚型TPU共混，然后使用长玻纤对材料的机械强度进行增强，这样一种材料中，已经含有较多的长玻纤作为填料，难以更进一步均匀混溶阻燃剂，如果减少长玻纤的添加量，则材料的机械性能将会降低，故采用该种技术方案不能将阻燃剂高效地混溶在材料中。授权公告号为CN104797645B的中国专利技术专利公开了一种基于聚碳酸酯二醇的阻燃热塑性聚氨酯，作为基材的热塑性聚氨酯包括至少一种二异氰酸酯和至少一种聚碳酸酯二醇，并添加金属氢氧化物和含磷阻燃剂，其中，金属氢氧化物添加量占总质量的10％至65％，这样一种技术方案，阻燃剂的用量同样较大，阻燃剂在基材的混合效率并不高，进而导致阻燃剂的阻燃效率不高。专利申请公布号为CN10816498A的中国专利技术专利公开了一种阻燃聚氨酯/聚碳酸酯弹性体材料，其主基材为聚酯型热塑性聚氨酯，添加聚碳酸酯改性，并使用氮系阻燃剂和磷系阻燃剂复配，配合阻燃协效剂和其他助剂，获得一种耐水解、抗老化、机械性能强的材料。但是这样一种技术方案，虽然阻燃等级能够达到V0级别，但是燃烧时会产生较大的烟度,并存在较多的滴落，依旧存在改进空间。综上所述，现有的聚醚型TPU中，常常在原料中添加大量的阻燃剂以使得聚醚型TPU具有较好的阻燃效果，而因此带来的阻燃剂存在析出、混合效率低，及机械强度低下成为聚醚型TPU在生产过程中不可避免的问题。
技术实现思路
为了减少聚醚型TPU中阻燃剂添加量大的缺陷，本专利技术的第一个目的在于提供一种高效共混的改性聚醚型TPU。一种高效共混的改性聚醚型TPU，由以下质量百分数的原料组成:聚碳酸酯型聚氨酯10％-25％；含磷阻燃剂10-25％；分散剂0.1％-0.4％；润滑剂1％-3％助剂0-5％；余量为聚醚型聚氨酯。本申请制备的改性聚醚型TPU能够与含磷阻燃剂高效共混，原料配方中，虽然含磷阻燃剂的添加量低于目前聚醚型TPU中阻燃剂的正常添加量，但本申请改性聚醚型TPU能够达到相当甚至优于现有技术中聚醚型TPU的阻燃效果，阻燃剂的阻燃效率高，并且降低了阻燃剂添加过多而导致的材料机械强度降低等风险。在本申请的改性聚醚型TPU由于在原料中添加了聚碳酸酯型聚氨酯，相较于聚醚型聚氨酯，聚碳酸性聚氨酯具有优异的耐氧化性能，耐黄变、耐水解等的物理性能，增强制得改性聚醚型TPU的物理性能；另一方面聚碳酸酯型聚氨酯作为阻燃剂的协效剂，其具有优异的成炭能力，与本申请的含磷阻燃剂复配使用时，能够形成一定的炭层厚度和强度，赋予材料以优异的阻燃性能。并且在原料配方中，含磷阻燃剂的添加量为10-25％时，即可达到目前市面上用于阻燃型TPU的阻燃效果。对本申请的改性聚醚型TPU进行阻燃实验，其中，阻燃剂基本无析出，产品的热量释放速度较低；将聚醚型TPU进行熔融挤出成3mm的薄片时，UL94阻燃等级能够达到V-0级别。优选的，所述含磷阻燃剂的质量百分数为15-20％。通过采用上述技术方案，当含磷阻燃剂的添加量在15-20％范围内时，制备的聚醚型TPU仍然能够具备较好的阻燃效果，达V-0级别的阻燃级别。优选的，所述含磷阻燃剂为次磷酸铝或二乙基次磷酸盐。通过选用次磷酸铝或二乙基次磷酸盐作为本申请含磷阻燃剂，加工热稳定性好，不影响本申请基材的物理性能，并且能够与另一原料聚碳酸酯型聚氨酯协效互补，增加含磷阻燃剂的阻燃效率。优选的，所述含磷阻燃剂粒径小于2600nm。通过采用上述技术方案，当含磷阻燃剂的粒径小于2600nm时，在原料中的共混性好，此时含磷阻燃剂能够均匀地分散原料中。优选的，所述分散剂为PE蜡，所述润滑剂为硅氧烷。通过采用上述技术方案，PE蜡对原料的物理性质影响较低，并起到一定的控制流动作用，增加原料各成分之间的流动性，减少各原料之间均匀混合的时间；并且，PE蜡增加了含磷阻燃剂在原料成分之间的分散性能，让含磷阻燃剂在和其他原料共混时均匀散开，减少产品成型后因含磷阻燃剂未充分分散，而使产品挤出时出现各挤出段之间的阻燃性能不同的情况；采用硅氧烷作为润滑剂，其具有优良的润滑性和电绝缘性，表面张力较小，防水，减少改性聚醚型TPU挤出时与基础设备之间发生的粘连。优选的，所述助剂包括抗氧化剂、紫外线吸收剂、防霉抗菌剂。优选的，所述抗氧化剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076中的一种或两种复配；所述紫外线吸收剂为2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效共混的改性聚醚型TPU，其特征在于：由以下质量百分数的原料组成:/n聚碳酸酯型聚氨酯10%-25%；/n含磷阻燃剂10-25%；/n分散剂0.1%-0.4%；/n润滑剂1%-3%；/n助剂0-5%；/n余量为聚醚型聚氨酯。/n

【技术特征摘要】
1.一种高效共混的改性聚醚型TPU，其特征在于：由以下质量百分数的原料组成:
聚碳酸酯型聚氨酯10%-25%；
含磷阻燃剂10-25%；
分散剂0.1%-0.4%；
润滑剂1%-3%；
助剂0-5%；
余量为聚醚型聚氨酯。


2.根据权利要求1所述的一种高效共混的改性聚醚型TPU，其特征在于：所述含磷阻燃剂的质量百分数为15-20%。


3.根据权利要求2所述的一种高效共混的改性聚醚型TPU，其特征在于：所述含磷阻燃剂为次磷酸铝或二乙基次磷酸盐。


4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种高效共混的改性聚醚型TPU，其特征在于：所述含磷阻燃剂粒径小于2600nm。


5.根据权利要求1所述的一种高效共混的改性聚醚型TPU，其特征在于：所述分散剂为PE蜡，所述润滑剂为硅氧烷。


6.根据权利要求1所述的一种高效共混的改性聚醚型TPU，其特征在于：所述助剂包括抗氧化剂、紫外线吸收剂、防霉抗菌剂。


7.根据权利要求6所述的一种高效共混的改性聚醚型TPU，其特征在于：所述抗氧化剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076中的一种或两种复配；所述紫外线吸收剂为2-羟基-4-甲基...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚勋，
申请(专利权)人：东莞市鼎誉新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44