[發(fā)明專利]一種高均勻性聚氨酯彈性體的制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810343517.9
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN108484877A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁軍;王功海;彭威;周軍
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東元星工業(yè)新材料有限公司
• 主分類號: C08G18/76
• 分類號: C08G18/76;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/42;C08G18/44;C08G18/32
• 代理公司: 佛山東平知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44307
• 代理人: 黃紹彬;詹仲國

本發(fā)明公開了一種高均勻性聚氨酯彈性體的制備方法，其特征在于，它是將半預(yù)聚體I按比例添加到混合固化劑P中并攪拌均勻，澆注到預(yù)熱好的模具中模壓成型，然后后硫化處理得到聚氨酯彈性體；混合固化劑P的制備：在極性化的改性低聚物多元醇B中添加小分?jǐn)U鏈交聯(lián)劑K，混合均勻得到混合固化劑P；半預(yù)聚體I的制備：在多異氰酸酯S中加入低聚物多元醇E，反應(yīng)結(jié)束后真空脫氣即可獲得半預(yù)聚體I。本發(fā)明得到的高均勻性聚氨酯彈性體與傳統(tǒng)聚氨酯彈性體相比具有更高的均勻性，主要體現(xiàn)在機(jī)械強(qiáng)度、耐磨性以及摩擦系數(shù)等方面的改進(jìn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚氨酯彈性體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種聚氨酯彈性體的制備方法。

背景技術(shù)

聚氨酯彈性體是一種硬度可調(diào)的特種高分子合成材料。對于半預(yù)聚體工藝的聚氨酯彈性體而言，目前存在兩組分和三組分體系。作為固化劑使用的有低聚物多元醇和小分子擴(kuò)鏈交聯(lián)劑，兩組份體系中低聚物多元醇和小分子擴(kuò)鏈交聯(lián)劑以混合固化劑的形式存在，三組分體系中低聚物多元醇和小分子擴(kuò)鏈交聯(lián)劑以獨(dú)立包裝的形式存在。無論是兩組份還是三組分體系，由于低聚物多元醇和小分子擴(kuò)鏈交聯(lián)劑的極性差異導(dǎo)致存在相容性較差的問題，直接影響到制備出來的聚氨酯彈性體均勻性不足，無法充分發(fā)揮出聚氨酯彈性體的性能優(yōu)勢。特別是兩組份體系，由于混合固化劑的相容性和穩(wěn)定性不足，將導(dǎo)致生產(chǎn)工藝復(fù)雜以及產(chǎn)品質(zhì)量波動性增加。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供的一種能夠解決低聚物多元醇和小分子擴(kuò)鏈交聯(lián)劑相容性問題的方法，從而提高混合固化劑的均勻性和穩(wěn)定性；通過該方法提高制備出來的聚氨酯彈性體的均勻性，以達(dá)到提高聚氨酯彈性體各種性能的目的。

本發(fā)明是采用如下技術(shù)解決方案來實(shí)現(xiàn)上述目的：一種高均勻性聚氨酯彈性體的制備方法，它是通過適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)反應(yīng)提高混合固化劑中低聚物多元醇的極性，以達(dá)到提高與小分子擴(kuò)鏈交聯(lián)劑相容性的目的。

其步驟為：

(1)本發(fā)明所述的提高混合固化劑均勻性和穩(wěn)定性的方法是在水分含量低于0.05％wt的低聚物多元醇A中，分批緩慢加入多異氰酸酯R，反應(yīng)溫度控制在80-90℃，反應(yīng)至無NCO基團(tuán)殘留，即得極性化的改性低聚物多元醇B；將極性化的改性低聚物多元醇B與小分子擴(kuò)鏈交聯(lián)劑K混合均勻后得到混合固化劑P。

(2)本發(fā)明所述的半預(yù)聚體制備工藝是在多異氰酸酯S中加入水分含量低于0.05％wt的低聚物多元醇E，反應(yīng)溫度保持60-70℃，反應(yīng)結(jié)束后真空脫氣即可獲得半預(yù)聚體I。

(3)本發(fā)明所述的聚氨酯彈性體的制備方法是采用常規(guī)的澆注型聚氨酯彈性體的制備方法；將半預(yù)聚體I按比例添加到混合固化劑P中并攪拌均勻，澆注到預(yù)熱好的模具中模壓成型，然后后硫化處理得到聚氨酯彈性體。

所述低聚物多元醇A和E可相同亦可不同，是官能度大于等于2的聚合物多元醇，包括己二酸系聚酯多元醇、芳香族聚酯多元醇、聚己內(nèi)酯多元醇、聚碳酸酯二元醇、聚氧化丙烯多元醇、聚氧化乙烯多元醇、聚四氫呋喃二元醇中的至少一種；優(yōu)選聚己內(nèi)酯多元醇、聚碳酸酯二元醇、聚四氫呋喃二元醇。

所述低聚物多元醇的分子量為500-3000，優(yōu)選分子量650-2000。

所述多異氰酸酯R和S可相同亦可不同，是脂肪族異氰酸酯和芳香族異氰酸酯中的至少一種；優(yōu)選芳香族異氰酸酯。

所述的低聚物多元醇A與多異氰酸酯R物質(zhì)的量比為10：1-2：1。

所述半預(yù)聚體NCO含量為5-16％。

所述的小分子擴(kuò)鏈交聯(lián)劑指小分子二醇、小分子三醇、醇胺和芳香族二胺中的至少一種；優(yōu)選小分子二醇和小分子三醇。

所述硫化溫度為100-120℃，硫化時間30-60分鐘，后硫化溫度為100-120℃，后硫化時間為16—24小時；混合方法采用強(qiáng)力攪拌或澆注機(jī)澆注的方法。