[發明專利]TODI基聚氨酯微孔彈性體的制備方法

有效

• 申請號: 200710094075.0
• 申請日: 2007-09-06
• 公開（公告）號: CN101381442A
• 公開（公告）日: 2009-03-11
• 發明（設計）人: 劉鴻慈
• 申請（專利權）人: 上海凱眾聚氨酯有限公司
• 主分類號: C08G18/10
• 分類號: C08G18/10;C08G18/42;C08G101/00
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司
• 代理人: 丁紀鐵

技術領域

本發明涉及一種聚氨酯微孔彈性體的制備方法，特別指以二甲苯二異氰酸酯(TODI)為異氰酸酯組分的聚氨酯微孔彈性體的制備方法。

背景技術

由于聚氨酯微孔彈性體具有優良的靜態和動態力學性能，特別適用于制作搖擺震動狀況下的阻尼體系元件。他們的工業重要性取決于其好的機械性能與便宜、方便的加工方法的結合。使用不同混合比的各種化學結構組分可以生產出機械性能和加工性能區別很大的產品。

中國專利CN1982351A于2007年06月20日公開了一種NDI基聚氨酯微孔彈性體的制備方法。該制備方法包括如下步驟：(1)預聚體的制備：過量的多異氰酸酯與多元醇在120-140℃條件下反應，形成端-NCO基的預聚體；(2)澆注：將預聚體與擴鏈劑組分按比例混合，反應料液注入溫度為80-95℃的模具中，預熟化后脫模；(3)后熟化：脫模后的制品于110℃后熟化13-16小時。

中國專利CN1982352A于2007年06月20日公開了的一種MDI基聚氨酯微孔彈性體的制備方法。該制備方法包括如下步驟：(1)預聚體的制備：過量的多異氰酸酯與多羥基化合物在70-90℃條件下反應，形成端-NCO基的預聚體；(2)澆注：將預聚體與擴鏈劑組分按比例混合，反應料液注入溫度為80-95℃的模具內，預熟化后脫模；(3)后熟化：脫模后的制品于110℃后熟化13-16小時。

眾所周知，基于NDI的微孔彈性體動態性能優良，但其生產工藝上存在諸如預聚體儲存穩定期短、生產周期長等缺點；而基于MDI的微孔彈性體雖然原料價格低廉、預聚體穩定性好、生產周期短等優點，但它也存在動態負荷下形變較大、磨損嚴重的問題。基于此，試圖找出一種物性優良生產工藝簡單的新方法，解決上述問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提出一種TODI基聚氨酯微孔彈性體的制備方法，以克服現有技術中基于NDI的微孔彈性體生產工藝上缺點，解決基于MDI基的微孔彈性體耐熱性差、動態疲勞形變較大的問題。

為了解決上述技術問題，本發明提出的TODI基聚氨酯微孔彈性體的制備方法，包括如下步驟：

(1)預聚體的制備：過量的TODI與多元醇在100-120℃條件下反應，形成NCO含量≤10％的端NCO基的預聚體；所述多元醇選自官能度為2，分子量1500-3000的聚己二酸酯、聚己內酯、聚四氫呋喃共聚醚、聚碳酸酯、聚醚酯共聚物或者上述聚酯的混合物；

(2)混合、模塑：將預聚體與擴鏈劑按5-20的比例混合后注入溫度為90-110℃的模具中模塑成型；

(3)后熟化：脫模后的制品于110℃后熟化14-24hr。

本發明上述步驟(1)中所述的多元醇優選聚己二酸酯；步驟(2)中的預聚體與擴鏈劑組分的反應采用低壓發泡機來實現物料的計量、混合和澆注過程的，其中預聚體與擴鏈劑的比例優選在6-16之間。

相對于現有技術，本發明所述的制備方法，一方面克服了NDI基微孔彈性體生產工藝上存在諸如預聚體儲存穩定期短、生產周期長等缺點；同時也克服了基于MDI的微孔彈性體動態負荷下形變較大、磨損嚴重的問題。通過本發明方法制備的產品主要用作承受動態疲勞的高強度阻尼元件，如汽車等交通工具的緩沖減震元件和橋梁減震塊等。

附圖說明

圖1是本發明用于測定動態疲勞性能的微孔彈性體模制品的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。

本發明下述實施例和對比實施例所述動態疲勞性能測試結果均是通過如下動態疲勞性能測試獲得的：

將形狀如圖1的模制品處于4KN、2.0HZ頻率、有風冷或無風冷的條件下循環400000次后，以制品的高度損失百分率表征疲勞形變值，以壓縮循環后制品破損程度表征制品材料的耐熱性。動態疲勞形變率計算方法為：

ΔL＝(H₀-H₁)/H₀×100％

其中：

ΔL為動態疲勞形變；

H₀為制品原始高度；

H₁為制品疲勞后高度。

對比實施例1

分子量為2000的聚己二酸酯和MDI在70-100℃條件下反應，得NCO含量為6.2％的預聚體，擴鏈劑以己二醇為主，發泡劑、催化劑、表面活性劑占總量的3％。

采用低壓發泡機，按異氰酸酯指數為100％的比例，混合預聚體和擴鏈劑，將反應料液注入90℃的模具中，15min后脫模，再于110℃后熟化24hr。