[發(fā)明專利]一種混煉型聚氨酯彈性體用聚氨酯生膠的制備方法

有效

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• 申請日: 2016-09-06
• 公開（公告）號: CN106432682B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發(fā)明（設計）人: 黎艷飛;禤文權;區(qū)志敏;邱勁東
• 申請（專利權）人: 東莞華工佛塑新材料有限公司
• 主分類號: C08G18/76
• 分類號: C08G18/76;C08G18/67;C08G18/48;C08G18/42
• 代理公司: 廣東莞信律師事務所44332
• 代理人: 曾秋梅

技術領域

本發(fā)明屬于聚氨酯彈性體技術領域，涉及一種混煉型聚氨酯彈性體用聚氨酯生膠的制備方法。

背景技術

混煉型聚氨酯彈性體具備良好的耐磨性能、力學性能、耐油性能和耐老化性能，按材質分，混煉型聚氨酯彈性體又分為聚酯型MPU和聚醚型MPU，其中，聚酯型MPU耐溶劑性能優(yōu)異，聚醚型MPU耐低溫性能和耐水解性能優(yōu)異，材料環(huán)保。

由于混煉型聚氨酯彈性體(MPU)與天然橡膠、許多合成橡膠在材料形態(tài)和加工工藝方面具有相似性，可采用傳統(tǒng)的橡膠設備加工。具體而言，在現(xiàn)有技術中，混煉型聚氨酯彈性體的加工工藝為：將聚氨酯生膠在開放式煉膠機或密煉機中與添加劑(補強性填料、硫化劑、硫化促進劑、水解穩(wěn)定劑等)相混合，經(jīng)過成型、硫化而成。

聚氨酯生膠是以羥基封端的黏彈狀準高分子材料，分子鏈上必須含有一定數(shù)量的可供硫化時產生橫向交聯(lián)的化學基團或不飽和鍵，且還需具備適合于混煉、壓延和擠出等加工工藝的可塑性。聚氨酯生膠通常不用分子量作為特性指數(shù)，而采用與通用橡膠一樣的方法，用門尼粘度作為聚氨酯生膠加工的特性指數(shù)。

聚氨酯生膠的合成方法有一步法和預聚物法兩種。一步法是在脫水后的低聚物二元醇和小分子二醇混合物中加入二異氰酸酯反應后得到黏流狀物料，放入淺盤中在烘箱中繼續(xù)反應成黏彈狀生膠。預聚物法是將二異氰酸酯和脫過水的低聚物二元醇反應生成異氰酸酯基封端的預聚物，再加入小分子二醇或二胺擴鏈，反應后得到黏流狀物料，放入淺盤中在烘箱中繼續(xù)反應成黏彈狀生膠。一步法工藝過程簡單，有利于連續(xù)化生產。目前市面上的聚氨酯生膠主要是聚酯型生膠，其存在低溫結晶、合成工藝難掌握和貯存穩(wěn)定性差等問題。

有鑒于此，確有必要提供一種混煉型聚氨酯彈性體用聚氨酯生膠的制備方法，采用該方法得到的聚氨酯生膠結晶溫度更低、合成工藝易掌握、貯存穩(wěn)定性提高，可制備出耐水解、耐低溫、綜合性能優(yōu)異的混煉型聚氨酯彈性體。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于：針對現(xiàn)有技術的不足，而提供一種混煉型聚氨酯彈性體用聚氨酯生膠的制備方法，采用該方法得到的聚氨酯生膠結晶溫度更低、合成工藝易掌握、貯存穩(wěn)定性提高，可制備出耐水解、耐低溫、綜合性能優(yōu)異的混煉型聚氨酯彈性體。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種混煉型聚氨酯彈性體用聚氨酯生膠的制備方法，包括以下步驟：

第一步，將低聚物二元醇和小分子擴鏈劑加熱、減壓除水后降溫，加入交聯(lián)反應抑制劑，攪拌3-10分鐘，加入二異氰酸酯反應15～20分鐘后真空除泡，放料到不銹鋼盤中；

或者將低聚物二元醇加熱、減壓除水后降溫，加入交聯(lián)反應抑制劑，攪拌3-10分鐘，加入二異氰酸酯反應10～35分鐘，加入小分子擴鏈劑反應10～20分鐘后真空除泡，放料到不銹鋼盤中；

第二步，將盛料的不銹鋼盤放置到烘箱中，在100～120℃繼續(xù)烘烤15～20小時得到所述聚氨酯生膠。反應溫度的控制十分重要，反應溫度過高，導致反應放熱過快而產生爆聚。生膠在烘箱中主要進行的是鏈增長反應，若溫度過高則會發(fā)生異脲氰酸酯的聚合反應以及其他多種復雜反應。在溫度130℃以上時，生膠中的脲基甲酸酯、縮二脲的熱穩(wěn)定性差，會發(fā)生降解反應，因此，烘膠溫度控制在100～120℃。

作為本發(fā)明混煉型聚氨酯彈性體用聚氨酯生膠的制備方法的一種改進，所述低聚物二元醇為聚醚多元醇或聚酯多元醇。

作為本發(fā)明混煉型聚氨酯彈性體用聚氨酯生膠的制備方法的一種改進，所述聚醚多元醇為聚四亞甲基醚二元醇，所述聚酯多元醇為聚己二酸乙二醇丙二醇酯二元醇、聚己二酸乙二醇二乙二醇酯二元醇和聚己內酯二元醇中的至少一種。

作為本發(fā)明混煉型聚氨酯彈性體用聚氨酯生膠的制備方法的一種改進，所述聚四亞甲基醚二元醇的相對分子質量為1000-2000；所述聚己二酸乙二醇丙二醇酯二元醇的相對分子質量為1500-2000；所述聚己二酸乙二醇二乙二醇酯二元醇的相對分子質量為1500-2000；所述聚己內酯二元醇相對分子質量為1000-2000。

作為本發(fā)明混煉型聚氨酯彈性體用聚氨酯生膠的制備方法的一種改進，所述二異氰酸酯為二苯基甲烷二異氰酸酯和/或甲苯二異氰酸酯。

作為本發(fā)明混煉型聚氨酯彈性體用聚氨酯生膠的制備方法的一種改進，所述小分子擴鏈劑為三羥甲基丙烷單烯丙基醚和/或甘油烯丙基醚。擴鏈劑能使整個體系迅速進行擴鏈，且它們具有能與反應體系進行化學反應的特性基團，在整個反應原料體系中，對異氰酸酯和聚醇體系構成較強的反應競爭幾率，因此，它們能有效地調節(jié)反應體系的反應速度。