一种TPU复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种TPU复合材料及其制备方法，将改性TPU和改性EVA熔融混合，再进行水热交联制得；改性TPU分子和改性EVA分子侧链含有硅氧烷结构，在水热交联过程中有机硅水解聚合，在改性TPU和改性EVA分子链间形成聚硅氧烷，使得TPU复合材料的机械性能提升，并增强耐溶剂性，且改性TPU分子中含有长链烷基以及有机硅成分，能够很好的增加TPU的耐水解性，使得混合料在水热交联过程中，改性TPU不会出现水解现象，保证了制备出的TPU复合材料机械性能的稳定，并延长了复合材料的使用寿命。并延长了复合材料的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种TPU复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及复合材料制备
，具体涉及一种TPU复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]热塑性聚氨酯弹性体是将分子量较低的二元醇作为扩链剂，由聚酯和多异氰酸酯通过逐步加成聚合反应制成的高分子材料，可以表示为
‑
(A
‑
B)n
‑
。其中A为异氰酸酯与小分子扩链剂反应所得的硬段结构；B为聚醚或者聚酯结构的软段。TPU兼具塑料良好的加工性和橡胶的高弹性等优点，具有优异的耐磨性、耐腐蚀性以及机械性能，广泛用于汽车零部件、电线电缆等领域。EVA是乙烯和醋酸乙烯的共聚物，其柔韧性较好广泛应用在电线电缆、薄膜、汽车零部件等领域。将TPU和EVA共混改性，既能够保留TPU优异的耐磨性能、机械性能，同时又能够将EVA良好的柔韧性、加工性赋予到复合材料中去，同时还可以降低成本，因此对TPU/EVA共混体系的研究具有重要的意义。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种TPU复合材料及其制备方法，解决了现阶段TPU复合材料耐水解效果差，在制备过程以及使用过程中由于自身出现水解，导致机械性能下降的问题。
[0004]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0005]一种TPU复合材料的制备方法，具体包括如下步骤：
[0006]步骤S1：称取如下重量份原料：改性TPU80
‑
90份和改性EVA20
‑
30份，烘干备用；
[0007]步骤S2：将改性TPU和改性EVA混合，在转速为40
‑
50r/min，温度为175
‑
185℃的条件下，熔融混合，制得混合料；
[0008]步骤S3：将混合料浸泡在去离子水中，在温度为80
‑
90℃的条件下，保温处理4
‑
6h后，蒸馏烘干，制得TPU复合材料。
[0009]进一步，所述的改性TPU由如下步骤制成：
[0010]步骤A1：将乙烯基溴化镁和四氢呋喃混合均匀，在转速为200
‑
300r/min，温度为0
‑
3℃的条件下，搅拌并加入对羟基苯甲醛，加入完毕后升温至20
‑
25℃，进行反应5
‑
7h，降温至0
‑
3℃，加入氯化铵溶液，继续反应1
‑
2h，制得中间体1；
[0011]反应过程如下：
[0012][0013]步骤A2：将腰果酚、碳酸钾和DMF混合，在转速为300
‑
500r/min，温度为20
‑
25℃的
条件下，搅拌1
‑
1.5h后，加入3,5
‑
二硝基苯甲酸，进行反应20
‑
25h，制得中间体2，将中间体1、中间体2、对甲基苯磺酸和DMF混合均匀，在转速为150
‑
200r/min，温度为110
‑
120℃的条件下，反应8
‑
10h，制得中间体3；
[0014]反应过程如下：
[0015][0016][0017]步骤A3：将中间体3、卡斯特催化剂和二甲苯混合均匀，通入氮气保护，在转速为200
‑
300r/min，温度为60
‑
70℃的条件下，搅拌并加入3
‑
四甲基二硅氧烷，进行反应40
‑
50h，制得中间体4，将2,2
‑
二羟甲基丁酸、KH550、1
‑
羟基苯并三唑和丙酮混合均匀，在转速为150
‑
200r/min，温度为30
‑
40℃的条件下，进行反应8
‑
10h，制得中间体5；
[0018]反应过程如下：
[0019][0020]步骤A4：将中间体4、中间体5、聚四氢呋喃醚二醇1000、1,4
‑
丁二醇、二苯基甲烷二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡混合，在转速为200
‑
300r/min，温度为90
‑
95℃的条件下，进
行反应1
‑
3h，制得改性TPU。
[0021]进一步，步骤A1所述的乙烯基溴化镁、四氢呋喃、对羟基苯甲醛和氯化铵溶液的用量比为1mmol:5mL:1mmol:4mL。
[0022]进一步，步骤A2所述的腰果酚、碳酸钾、DMF和3,5
‑
二硝基苯甲酸的用量比1mmol:1mmol:5mL:2mmol。
[0023]进一步，步骤A3所述的中间体3、卡斯特催化剂和3
‑
四甲基二硅氧烷的用量比为2mol:8g:1mol，中间体1和中间体2的摩尔比为1:1，对甲基苯磺酸的用量为中间体1与中间体2质量和的3
‑
5％。
[0024]进一步，步骤A4所述的中间体4、中间体5、聚四氢呋喃醚二醇1000、1,4
‑
丁二醇和二苯基甲烷二异氰酸酯的摩尔比为2:1:1.5:1:5.5，二月桂酸二丁基锡的用量为中间体4、中间体5、聚四氢呋喃醚二醇1000、1,4
‑
丁二醇与二苯基甲烷二异氰酸酯质量和的0.01
‑
0.03％。
[0025]进一步，所述的改性EVA由如下步骤制成：
[0026]步骤B1：将马来酸酐溶于丙酮中，在转速为200
‑
300r/min，温度为0
‑
3℃的条件下，搅拌并滴加KH550，滴加完毕后，升温至55
‑
60℃，进行反应0.5
‑
1h后，加入三乙胺、醋酸酐和醋酸镍，继续反应2
‑
3h，降温至0
‑
3℃，过滤去除滤液，制得改性剂；
[0027]反应过程如下：
[0028][0029]步骤B2：将改性剂和过氧化二异丙苯溶于丙酮中，加入EVA母粒混合均匀，放置至丙酮挥发，在转速为40
‑
50r/min，温度为160
‑
170℃的条件下，熔融接枝10
‑
15min，得到改性母粒，将改性母粒加入二甲苯溶解，再加入甲醇，在转速为200
‑
300r/min的条件下，搅拌并过滤去除滤液，将底物烘干，制得改性EVA。
[0030]进一步，步骤B1所述的马来酸酐、KH550、三乙胺、醋酸酐和醋酸镍的用量比为50mmol:50mmol:5mL:12mL:3.5g。
[0031]进一步，步骤B2所述的改性剂、过氧化二异丙苯和EVA母粒的质量比为4:0.35:100，EVA母粒中醋酸乙烯的含量为28％。
[0032]本专利技术的有益效果：本专利技术制备的一种TPU复合材料以改性TPU和改性EVA熔融共混，再进行水热交联制得，改性TPU以乙烯基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种TPU复合材料的制备方法，其特征在于：具体包括如下步骤：步骤S1：称取如下重量份原料：改性TPU80
‑
90份和改性EVA20
‑
30份，烘干备用；步骤S2：将改性TPU和改性EVA熔融混合，制得混合料；步骤S3：将混合料浸泡在去离子水中，保温处理，制得TPU复合材料。2.根据权利要求1所述的一种TPU复合材料的制备方法，其特征在于：所述的改性TPU由如下步骤制成：步骤A1：将乙烯基溴化镁和四氢呋喃混合搅拌并加入对羟基苯甲醛，进行反应，再加入氯化铵溶液，继续反应，制得中间体1；步骤A2：将腰果酚、碳酸钾和DMF混合搅拌后，加入3,5
‑
二硝基苯甲酸，进行反应，制得中间体2，将中间体1、中间体2、对甲基苯磺酸和DMF混合反应，制得中间体3；步骤A3：将中间体3、卡斯特催化剂和二甲苯混合搅拌并加入3
‑
四甲基二硅氧烷，进行反应，制得中间体4，将2,2
‑
二羟甲基丁酸、KH550、1
‑
羟基苯并三唑和丙酮混合反应，制得中间体5；步骤A4：将中间体4、中间体5、聚四氢呋喃醚二醇1000、1,4
‑
丁二醇、二苯基甲烷二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡反应，制得改性TPU。3.根据权利要求2所述的一种TPU复合材料的制备方法，其特征在于：步骤A1所述的乙烯基溴化镁、四氢呋喃、对羟基苯甲醛和氯化铵溶液的用量比为1mmol:5mL:1mmol:4mL。4.根据权利要求2所述的一种TPU复合材料的制备方法，其特征在于：步骤A2所述的腰...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘悦，李同兵，钟荣栋，
申请(专利权)人：广东安拓普聚合物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：