[發明專利]聚氨酯彈性體代木材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410798436.X
• 申請日: 2014-12-19
• 公開（公告）號: CN104387562A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 張芳;陳由亮;劉揚
• 申請（專利權）人: 山東一諾威聚氨酯股份有限公司
• 主分類號: C08G18/78
• 分類號: C08G18/78;C08G18/76;C08G18/48;C08G18/32
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 耿霞

技術領域

本發明屬于聚氨酯彈性體領域，具體涉及一種聚氨酯彈性體代木材料及其制備方法。

背景技術

天然木材因生長期長，而且受環保及綠化政策影響，禁伐木材也是未來趨勢，因此其資源日趨減少，未來取得勢必更加困難。一種能替換天然木材的人造木材應運而生，其產品應用范圍廣泛，對環保又能有所貢獻，能減少市場對天然木材之依賴性。目前市面上的代木材料是由不飽和樹脂、環氧樹脂、聚氨樹脂加入填充物混合后合成的高分子復合材料。既具有良好的強度、塑性和韌性，又具有易切削、易雕刻、不易變形等特點，可適用于CNC加工，能制成各式各樣的模型，縮短加工周期，降低生產成本，但在韌性和熱穩定性方面需繼續加強。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種聚氨酯彈性體代木材料，具有木頭的硬度，熱變形小，易于機器加工，加工尺寸精度高，且產品環保、成本低；本發明還提供其制備方法。

本發明所述的聚氨酯彈性體代木材料，由聚合物組份和異氰酸根組份制成：

聚合物組份由以下重量百分數的原料制成：聚環氧丙烷醚多元醇66％～87％、增塑劑12.95％-33.95％、催化劑0.03％～0.05％和消泡劑1％～2％；

異氰酸根組份由以下重量百分數的原料制成：碳化二亞胺改性的液化MDI?50％～90％、粗MDI?10％～30％和增塑劑10％～20％。

其中：

聚環氧丙烷醚多元醇的數均分子量為300～5000，官能度為3或4。

聚環氧丙烷醚多元醇為PPG300、PPG400、PPG500、PPG450或PPG330N中的至少兩種。

聚合物組份和異氰酸根組份中的增塑劑均為DOTP(對苯二甲酸二辛酯)或DOP(鄰苯二甲酸二辛酯)中的一種或兩種。

催化劑選自有機鉍催化劑、有機鋅催化劑或鋯類催化劑中的一種或多種，均為常規市售產品，鋯類催化劑為郵寄鋯催化劑，有機鉍催化劑優選鉍含量為16％或18％的有機鉍催化劑。

消泡劑為氟改性有機硅消泡劑，氟改性有機硅消泡劑優選氟改性有機硅消泡劑YSA-1600。

本發明所述的聚氨酯彈性體代木材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)聚合物組份的制備

將聚環氧丙烷醚多元醇、增塑劑、催化劑和消泡劑混合均勻后得到聚合物組份；

(2)異氰酸根組份的制備

將異氰酸根組份的所有原料常溫下混合均勻即得到NCO％為25％～26.5％的含異氰酸根組分；

(3)使用時，分別在聚合物組份和異氰酸根組份中加入填料，攪拌均勻后，將聚合物組份和異氰酸根組份按質量比為100：100的比例混合，攪拌均勻后，脫除氣泡，澆入模具中固化，脫模后熟化，得到聚氨酯彈性體代木材料。

其中：

固化溫度為室溫，固化時間為6-10分鐘。

步驟(3)中熟化時間為7-9小時。

步驟(3)中填料為本領域常規填料，優選為滑石粉或珍珠粉。填料與聚合物組份的質量比為1:1，填料與異氰酸根組份的質量比為1:1。添加填料后的聚合物組份和添加填料后的異氰酸根組份按質量比為100：100的比例混合。

得到產品邵氏為80D～83D，熱變形溫度為56℃～68℃，熱變形溫度的測試方法是試樣在1.82MPa壓力下以5±0.5℃/6min的速率升溫，待出現相對變形時試樣的溫度。

本發明制備的聚氨酯彈性體代木材料是一種代替木頭用于制作模具的聚氨酯彈性體。

綜上所述，本發明具有以下優點：

(1)本發明得到的聚氨酯彈性體代木材料，其生產的產品具有木頭的硬度，熱變形小，易于機器加工，加工尺寸精度高等優點，且產品環保、成本低，比較適合于做模具、檢具、夾具、治具等精度比較高的產品。

(2)本發明得到的聚氨酯彈性體代木材料，比環氧樹脂代木材料韌性更好，熱穩定性更高，更環保。

(3)本發明還提供其制備方法，工藝合理。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明做進一步說明。

以下實施例，未作特別說明，百分數均指質量百分數。

實施例中所有原料除特殊說明外，均為市購。

實施例所用材料:

PPG400??????數均分子量400，聚環氧丙烷醚三元醇

PPG500?????數均分子量500，聚環氧丙烷醚三元醇

PPG450?????數均分子量450，聚環氧丙烷醚四元醇