本發(fā)明涉及一種彈性體及其制備方法，特別是涉及一種耐油耐候聚氨酯熱塑性彈性體及其制備方法。

背景技術(shù)：

目前軟體儲油囊被用于軍事、科研考察、抗震救災(zāi)等多種領(lǐng)域，必須有能力滿足在極其苛刻的條件下長期儲存碳?xì)湎等剂先鐕娖崛剂?、汽油、柴油等要求，目前?yīng)用于軟體儲油囊的彈性體，多采用可以提供高強(qiáng)度、高彈性等性能的熱塑性聚氨酯彈性體，但其耐候性、耐紫外輻射能力略差，通常需要添加助劑，但油品長期儲存會將材料中的助劑抽提出來析出膠質(zhì)，使聚合物穩(wěn)定性下降，縮短儲油囊的預(yù)期使用壽命；并且油品浸泡接觸聚合物導(dǎo)致萃取出的膠質(zhì)對油品品質(zhì)有影響，降低油品質(zhì)量；此外普通的熱塑性聚氨酯彈性體耐紫外輻射能力差，戶外放置時，日曬雨淋更加速其老化，使得彈性體由表及里的發(fā)生龜裂，進(jìn)而失去其原有性能；因此，長期浸油的條件下熱塑性聚氨酯的耐候性、耐紫外輻射能力有待提高，以及長期接觸油品(汽油、柴油、航空煤油等)導(dǎo)致材料膠質(zhì)析出從而污染油品等問題急需解決。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種耐油耐候聚氨酯熱塑性彈性體及其制備方法，其不僅在接觸汽油、柴油、航空煤油后能夠長期保持熱塑性聚氨酯彈性體本身良好的機(jī)械性能，而且對油品無污染，油品膠質(zhì)含量低；經(jīng)過長期油品浸泡后，所制備的耐油耐候聚氨酯熱塑性彈性體仍然具有良好的耐候特性，耐紫外光輻射性能不受影響，各種穩(wěn)定劑不會被油品大量萃取流失造成穩(wěn)定性能失效，具有優(yōu)異的耐油耐候特性，可長期在日曬光照下使用；本發(fā)明制備工藝穩(wěn)定，設(shè)備要求低，適合工業(yè)化生產(chǎn)。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的：一種耐油耐候聚氨酯熱塑性彈性體，其包括所述耐油耐候熱塑性聚氨酯復(fù)合材料的原料組成及含量如下，按重量份數(shù)計算：

優(yōu)選地，所述耐油耐候聚氨酯熱塑性彈性體以大分子多元醇為熱塑性聚氨酯軟段，以異氰酸酯和小分子擴(kuò)鏈劑為熱塑性聚氨酯硬段，并加入大分子紫外穩(wěn)定劑和抗氧劑。

優(yōu)選地，所述大分子多元醇為分子量為500～5000g/mol的聚四氫呋喃醚二醇、聚氧化丙烯二醇、四氫呋喃-氧化丙烯共聚醚二醇、聚氧四亞甲基醚二醇、聚碳酸酯二醇、聚己內(nèi)酯二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇丙二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇丁二醇酯二醇中的一種或多種的組合。

優(yōu)選地，所述大分子紫外穩(wěn)定劑是2-(4，6-雙(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪-2-基)-5-辛氧基酚、聚丁二酸(4-羥乙基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯、雙(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、聚{[6-[(1，1，3，3-四甲基丁基)氨基]]-1，3，5-三嗪-2，4-[(2，2，6，6，-四甲基-哌啶基)亞氨基]-1，6-己二撐[(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)亞氨基]}以及其他分子量大于500的光穩(wěn)定劑其中的一種或多種組合。

優(yōu)選地，所述小分子擴(kuò)鏈劑為乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、2，2-二甲基戊二醇、1，6-己二醇、環(huán)己烷二甲醇、二甘醇、丙三醇、乙二胺、三乙醇胺、三異丙醇胺、二乙基甲苯二胺、n-甲基二乙醇胺中的一種或多種的組合。

優(yōu)選地，所述異氰酸酯是二苯基甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、異弗爾酮二異氰酸酯、己二異氰酸酯、1，5-萘二異氰酸酯、對苯二異氰酸酯、二甲基聯(lián)苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯中的一種或多種的組合。

優(yōu)選地，所述水解穩(wěn)定劑是碳化二亞胺、苯基縮水甘油醚、雙酚a雙縮水甘油醚、四苯基縮水甘油醚基乙烷、伽瑪-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的一種或多種的組合。

優(yōu)選地，所述抗氧劑是抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑1098、抗氧劑168、抗氧劑1520的一種或多種的組合。

優(yōu)選地，所述催化劑是辛酸亞錫、三亞乙基二胺或二月桂酸二丁基錫。

本發(fā)明還提供一種耐油耐候聚氨酯熱塑性彈性體的制備方法，其包括以下步驟：

步驟一，稱取40～70份大分子多元醇、3～30份小分子擴(kuò)鏈劑、0.05～1份大分子紫外穩(wěn)定劑、0～1份抗氧劑、0～1份水解穩(wěn)定劑、0～100百萬分比濃度催化劑，分別放置于30～150℃條件下脫水2～4小時；

步驟二，將熔融脫水后的大分子多元醇、小分子擴(kuò)鏈劑以及50～120℃下熔融的5～50份異氰酸酯加入雙螺桿反應(yīng)擠出機(jī)中進(jìn)行反應(yīng)，同時加入大分子紫外穩(wěn)定劑、抗氧劑、水解穩(wěn)定劑、催化劑，擠出溫度為130～250℃；

步驟三，在雙螺桿反應(yīng)擠出機(jī)中將混合物熔體熔融充分混合，經(jīng)水下切粒得到熱塑性聚氨酯復(fù)合材料顆粒；

步驟四，將所得熱塑性聚氨酯復(fù)合材料顆粒置于60～200℃的烘箱中烘干、熟化4～72小時，得到所需耐油耐候聚氨酯熱塑性彈性體。

本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：

本發(fā)明不僅在接觸汽油、柴油、航空煤油后能夠長期保持熱塑性聚氨酯彈性體本身良好的機(jī)械性能，而且對油品無污染，油品膠質(zhì)含量低；經(jīng)過長期油品浸泡后，所制備的耐油耐候聚氨酯熱塑性彈性體仍然具有良好的耐候特性，耐紫外光輻射性能不受影響，各種穩(wěn)定劑不會被油品大量萃取流失造成穩(wěn)定性能失效，具有優(yōu)異的耐油耐候特性，可長期在日曬光照下使用；本發(fā)明制備工藝穩(wěn)定，設(shè)備要求低，適合工業(yè)化生產(chǎn)。

具體實(shí)施方式

下面給出本發(fā)明較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

本發(fā)明耐油耐候聚氨酯熱塑性彈性體包括所述耐油耐候熱塑性聚氨酯復(fù)合材料的原料組成及含量如下，按重量份數(shù)計算：

所述耐油耐候聚氨酯熱塑性彈性體以大分子多元醇為熱塑性聚氨酯軟段，以異氰酸酯和小分子擴(kuò)鏈劑為熱塑性聚氨酯硬段，并加入大分子紫外穩(wěn)定劑和抗氧劑。

所述大分子多元醇為分子量為500～5000g/mol的聚四氫呋喃醚二醇、聚氧化丙烯二醇、四氫呋喃-氧化丙烯共聚醚二醇、聚氧四亞甲基醚二醇、聚碳酸酯二醇、聚己內(nèi)酯二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇丙二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇丁二醇酯二醇中的一種或多種的組合，方便選擇。

所述大分子紫外穩(wěn)定劑是2-(4，6-雙(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪-2-基)-5-辛氧基酚、聚丁二酸(4-羥乙基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯、雙(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、聚{[6-[(1，1，3，3-四甲基丁基)氨基]]-1，3，5-三嗪-2，4-[(2，2，6，6，-四甲基-哌啶基)亞氨基]-1，6-己二撐[(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)亞氨基]}以及其他分子量大于500的光穩(wěn)定劑其中的一種或多種組合，方便選擇。

所述小分子擴(kuò)鏈劑為乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、2，2-二甲基戊二醇、1，6-己二醇、環(huán)己烷二甲醇、二甘醇、丙三醇、乙二胺、三乙醇胺、三異丙醇胺、二乙基甲苯二胺、n-甲基二乙醇胺中的一種或多種的組合，方便選擇。

所述異氰酸酯是二苯基甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、異弗爾酮二異氰酸酯、己，方便選擇二異氰酸酯、1，5-萘二異氰酸酯、對苯二異氰酸酯、二甲基聯(lián)苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯中的一種或多種的組合，方便選擇。

所述水解穩(wěn)定劑是碳化二亞胺、苯基縮水甘油醚、雙酚a雙縮水甘油醚、四苯基縮水甘油醚基乙烷、伽瑪-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的一種或多種的組合。

所述抗氧劑是抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑1098、抗氧劑168、抗氧劑1520的一種或多種的組合。

所述催化劑是辛酸亞錫、三亞乙基二胺或二月桂酸二丁基錫。

本發(fā)明耐油耐候聚氨酯熱塑性彈性體的制備方法包括以下步驟：

步驟一，稱取40～70份大分子多元醇、3～30份小分子擴(kuò)鏈劑、0.05～1份大分子紫外穩(wěn)定劑、0～1份抗氧劑、0～1份水解穩(wěn)定劑、0～100百萬分比濃度催化劑，分別放置于30～150℃條件下脫水2～4小時；

步驟二，將熔融脫水后的大分子多元醇、小分子擴(kuò)鏈劑以及50～120℃下熔融的5～50份異氰酸酯加入雙螺桿反應(yīng)擠出機(jī)中進(jìn)行反應(yīng)，同時加入大分子紫外穩(wěn)定劑、抗氧劑、水解穩(wěn)定劑、催化劑，擠出溫度為130～250℃；

步驟三，在雙螺桿反應(yīng)擠出機(jī)中將混合物熔體熔融充分混合，經(jīng)水下切粒得到熱塑性聚氨酯復(fù)合材料顆粒；

步驟四，將所得熱塑性聚氨酯復(fù)合材料顆粒置于60～200℃的烘箱中烘干、熟化4～72小時，得到所需耐油耐候聚氨酯熱塑性彈性體。

實(shí)施例一

本發(fā)明提出一種耐油耐候聚氨酯熱塑性彈性體，按重量比取原料：40份聚己二酸丁二醇酯二醇、5份二苯基甲烷二異氰酸酯、3份1，4-丁二醇、0.05份2-(4，6-雙(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪-2-基)-5-辛氧基酚、0.2份抗氧劑1010、0.2份碳化二亞胺、20ppm二月桂酸二丁基錫。

將稱取好的聚己二酸丁二醇酯二醇、1，4-丁二醇、2-(4，6-雙(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪-2-基)-5-辛氧基酚、抗氧劑1010、碳化二亞胺、二月桂酸二丁基錫分別置于30℃條件下脫水4h，將聚己二酸丁二醇酯二醇、1，4-丁二醇與50℃條件下熔融的二苯基甲烷二異氰酸酯加入雙螺桿反應(yīng)擠出機(jī)中進(jìn)行反應(yīng)，同時加入大分子紫外穩(wěn)定劑、抗氧劑、水解穩(wěn)定劑、催化劑，擠出溫度為200℃；在雙螺桿反應(yīng)擠出機(jī)中將混合物熔體熔融充分混合，經(jīng)水下切粒得到熱塑性聚氨酯復(fù)合材料顆粒；將所得熱塑性聚氨酯復(fù)合材料顆粒置于60℃的烘箱中烘干、熟化72h，得到所需耐油耐候聚氨酯熱塑性彈性體。

實(shí)施例二

本發(fā)明提出一種耐油耐候聚氨酯熱塑性彈性體，按重量比取原料：45份聚四氫呋喃醚二醇、15份對苯二異氰酸酯、10份1，3-丙二醇、1份雙(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、0.3份抗氧劑1520、50ppm辛酸亞錫。

將稱取好的聚四氫呋喃醚二醇、1，3-丙二醇、雙(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、抗氧劑1520、辛酸亞錫分別置于50℃條件下脫水3.5h，將聚四氫呋喃醚二醇、1，3-丙二醇與60℃條件下熔融的對苯二異氰酸酯加入雙螺桿反應(yīng)擠出機(jī)中進(jìn)行反應(yīng)，同時加入雙(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、抗氧劑1520、辛酸亞錫，擠出溫度為180℃；在雙螺桿反應(yīng)擠出機(jī)中將混合物熔體熔融充分混合，經(jīng)水下切粒得到熱塑性聚氨酯復(fù)合材料顆粒；將所得熱塑性聚氨酯復(fù)合材料顆粒置于150℃的烘箱中烘干、熟化16h，得到所需耐油耐候聚氨酯熱塑性彈性體。

實(shí)施例三

本發(fā)明提出一種耐油耐候聚氨酯熱塑性彈性體，按重量比取原料：50份聚碳酸酯二醇、20份己二異氰酸酯、20份2，2-二甲基戊二醇、0.2份聚丁二酸(4-羥乙基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯、0.5份抗氧劑1098、0.3份雙酚a雙縮水甘油醚。

將稱取好的聚碳酸酯二醇、2，2-二甲基戊二醇、聚丁二酸(4-羥乙基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯、抗氧劑1098、雙酚a雙縮水甘油醚分別置于70℃條件下脫水3.5h，將聚碳酸酯二醇、2，2-二甲基戊二醇與70℃條件下熔融的己二異氰酸酯加入雙螺桿反應(yīng)擠出機(jī)中進(jìn)行反應(yīng)，同時加入聚丁二酸(4-羥乙基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯、抗氧劑1098、雙酚a雙縮水甘油醚，擠出溫度為250℃；在雙螺桿反應(yīng)擠出機(jī)中將混合物熔體熔融充分混合，經(jīng)水下切粒得到熱塑性聚氨酯復(fù)合材料顆粒；將所得熱塑性聚氨酯復(fù)合材料顆粒置于200℃的烘箱中烘干、熟化4h，得到所需耐油耐候聚氨酯熱塑性彈性體。

實(shí)施例四

本發(fā)明提出一種耐油耐候聚氨酯熱塑性彈性體，按重量比取原料：55份聚己二酸丁二醇酯二醇、10份甲苯二異氰酸酯、10份乙二胺、0.5份聚丁二酸(4-羥乙基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯、1份抗氧劑1010、0.7份碳化二亞胺、100ppm辛酸亞錫。

將稱取好的聚己二酸丁二醇酯二醇、乙二胺、聚丁二酸(4-羥乙基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯、抗氧劑1010、碳化二亞胺、辛酸亞錫分別置于90℃條件下脫水3h，將聚碳酸酯二醇、乙二胺與80℃條件下熔融的甲苯二異氰酸酯加入雙螺桿反應(yīng)擠出機(jī)中進(jìn)行反應(yīng)，同時加入聚丁二酸(4-羥乙基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯、抗氧劑1010、碳化二亞胺、辛酸亞錫，擠出溫度為130℃；在雙螺桿反應(yīng)擠出機(jī)中將混合物熔體熔融充分混合，經(jīng)水下切粒得到熱塑性聚氨酯復(fù)合材料顆粒；將所得熱塑性聚氨酯復(fù)合材料顆粒置于100℃的烘箱中烘干、熟化24h，得到所需耐油耐候聚氨酯熱塑性彈性體。

實(shí)施例五

本發(fā)明提出一種耐油耐候聚氨酯熱塑性彈性體，按重量比取原料：60份聚四氫呋喃醚二醇、50份二苯基甲烷二異氰酸酯、30份1，4-丁二醇、0.75份2-(4，6-雙(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪-2-基)-5-辛氧基酚、0.7份抗氧劑1010、30ppm二月桂酸二丁基錫。

將稱取好的聚四氫呋喃醚二醇、1，4-丁二醇、2-(4，6-雙(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪-2-基)-5-辛氧基酚、抗氧劑1010、二月桂酸二丁基錫。分別置于110℃條件下脫水2.5h，將聚碳酸酯二醇、乙二胺與90℃條件下熔融的二苯基甲烷二異氰酸酯加入雙螺桿反應(yīng)擠出機(jī)中進(jìn)行反應(yīng)，同時加入2-(4，6-雙(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪-2-基)-5-辛氧基酚、抗氧劑1010、二月桂酸二丁基錫，擠出溫度為200℃；在雙螺桿反應(yīng)擠出機(jī)中將混合物熔體熔融充分混合，經(jīng)水下切粒得到熱塑性聚氨酯復(fù)合材料顆粒；將所得熱塑性聚氨酯復(fù)合材料顆粒置于120℃的烘箱中烘干、熟化28h，得到所需耐油耐候聚氨酯熱塑性彈性體。

實(shí)施例六

本發(fā)明提出一種耐油耐候聚氨酯熱塑性彈性體，按重量比取原料：70份聚己二酸丁二醇酯二醇、40份二苯基甲烷二異氰酸酯、20份1，4-丁二醇、0.4份2-(4，6-雙(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪-2-基)-5-辛氧基酚、0.5份碳化二亞胺、20ppm二月桂酸二丁基錫。

將稱取好的聚己二酸丁二醇酯二醇、1，4-丁二醇、2-(4，6-雙(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪-2-基)-5-辛氧基酚、碳化二亞胺、二月桂酸二丁基錫。分別置于150℃條件下脫水2h，將聚己二酸丁二醇酯二醇、1，4-丁二醇與120℃條件下熔融的二苯基甲烷二異氰酸酯加入雙螺桿反應(yīng)擠出機(jī)中進(jìn)行反應(yīng)，同時加入2-(4，6-雙(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪-2-基)-5-辛氧基酚、碳化二亞胺、二月桂酸二丁基錫。，擠出溫度為200℃；在雙螺桿反應(yīng)擠出機(jī)中將混合物熔體熔融充分混合，經(jīng)水下切粒得到熱塑性聚氨酯復(fù)合材料顆粒；將所得熱塑性聚氨酯復(fù)合材料顆粒置于90℃的烘箱中烘干、熟化36h，得到所需耐油耐候聚氨酯熱塑性彈性體。本發(fā)明物理測試結(jié)果表見表1。

表1實(shí)施例耐油耐候聚氨酯熱塑性彈性體性能測試結(jié)果表

本發(fā)明不僅在接觸汽油、柴油、航空煤油后能夠長期保持熱塑性聚氨酯彈性體本身良好的機(jī)械性能，而且對油品無污染，油品膠質(zhì)含量低；經(jīng)過長期油品浸泡后，所制備的耐油耐候聚氨酯熱塑性彈性體仍然具有良好的耐候特性，耐紫外光輻射性能不受影響，各種穩(wěn)定劑不會被油品大量萃取流失造成穩(wěn)定性能失效，具有優(yōu)異的耐油耐候特性，可長期在日曬光照下使用。本發(fā)明制備的耐油耐候聚氨酯熱塑性彈性體仍然具有良好的耐候特性，耐紫外光輻射性能不受影響，各種穩(wěn)定劑不會被油品大量萃取流失造成穩(wěn)定性能失效，具有優(yōu)異的耐油耐候特性，可長期在日曬光照下使用；本發(fā)明制備工藝穩(wěn)定，設(shè)備要求低，適合工業(yè)化生產(chǎn)。

以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。