CN101838458A - 聚氨酯微孔汽车缓冲块的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种能克服现有技术的不足，提高制品动态疲劳形变率及综合力学性能的聚氨酯微孔汽车缓冲块的制造方法。其优点是：通过采用新型低不饱和度高分子量(3000-6000)的聚醚多元醇，并在聚醚多元醇中引入3％-5％纳米玻璃微粉来提高产品的动态耐疲劳和综合力学性能；即通过采用高分子量低不饱和度聚醚多元醇改善了制品的弹性，并提高了制品的动态耐疲劳性能，通过引入纳米玻璃微粉增加制品的强度等综合力学性能，以解决聚氨酯发泡弹性体综合力学性能、动态疲劳形变率差的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型聚氨酯发泡弹性体的制备方法，尤其涉及一种聚氨酯微孔汽车缓冲块的制造方法。
背景技术
由于聚氨酯微孔弹性体具有优良的动态和静态力学性能，特别适用于抗震和阻尼体系，绝大部分应用于汽车工业止位缓冲块上。但目前国内生产聚氨酯发泡弹性体的步骤是：先将分子量为1000-3000聚酯(或聚醚)多元醇与4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯(以下也可以简称为：MDI)在70-90℃条件下形成异氰酸酯基(以下也可以简称为：-NCO)含量约10％左右的预聚体，由扩链剂、发泡剂、匀泡剂、泡沫稳定剂、催化剂等组成助剂，将预聚体与助剂按100∶6-10高速混合均匀后浇注到80-95℃模具中，在110℃左右的温度下熟化13-16小时，最后脱模形成制品。
在上述的制备方法中，制品的动态疲劳形变率高，综合力学性能差，这些缺点影响了制品的使用寿命，尤其是用作汽车等领域的阻尼元件时，这些指标尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能克服现有技术的不足，提高制品动态疲劳形变率及综合力学性能的聚氨酯微孔汽车缓冲块的制造方法。
为实现本发明的目的，1、一种聚氨酯微孔汽车缓冲块的制造方法，具体步骤包括：
1)预聚体的制备：采用低不饱和度高分子量(3000-6000)的聚醚多元醇、占总重量3％-5％的纳米玻璃微粉、占总重量3％的酯类有机磺酸盐、催化剂和助剂按比例放入反应釜中，快速升温到80-90℃，并在80-90℃和氮气保护下加入4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)反应2-4小时获得预聚体，该预聚体中异氰酸酯基(-NCO)含量≤9％；
2)快速混合：将预聚体与扩链剂组分按100∶6-15的比例在10秒内快充分混合；
3)浇注：将上述快速混合好了的物料注入温度为80-95℃的模具中；
4)预熟化与脱模：将浇注好了的物料连同模具一起放入90℃烘箱中预熟化3-5小时，然后脱模；
5)后熟化：脱模后的制品于100-110℃后熟化12-15小时。
上述步骤1)中所述的聚醚多元醇为分子量为3000-6000的低不饱和度聚四氢呋喃多元醇或聚氧四亚甲基多元醇。
上述步骤1)中所述纳米玻璃微粉为二氧化硅、碳酸钙、二氧化钛、三氧化二铝中的一种或几种混合产品。
上述步骤1)所述的酯类有机磺酸盐为邻苯二甲酸二甲酯磺酸钠、间苯二甲酸二甲酯磺酸钠、对苯二甲酸二甲酯磺酸钠、邻苯二甲酸二乙二醇酯磺酸钠、间苯二甲酸二乙二醇酯磺酸钠、对苯二甲酸二乙二醇酯磺酸钠的任意一种。
上述步骤1)所述的催化剂有：钛酸类和有机锡类，钛酸类分别是钛酸甲酯、钛酸乙酯、钛酸丙酯、钛酸丁酯中的一种或任意几种，有机锡类分别是二辛酸锡、二月桂酸二丁基锡中的一种或任意几种。
上述步骤2)所述的扩链剂为：1，4-丁二醇、1，3-丙二醇、1，6-己二醇。
上述步骤1)所述的助剂中包含发泡剂、匀泡剂；发泡剂是水；匀泡剂为有机硅氧烷。
本发明的优点是：通过采用新型低不饱和度高分子量(3000-6000)的聚醚多元醇，并在聚醚多元醇中引入3％-5％纳米玻璃微粉来提高产品的动态耐疲劳和综合力学性能；即通过采用高分子量低不饱和度聚醚多元醇改善了制品的弹性，并提高了制品的动态耐疲劳性能，通过引入纳米玻璃微粉增加制品的强度等综合力学性能，以解决聚氨酯发泡弹性体综合力学性能、动态疲劳形变率差的问题。
具体实施方式
实例1
在2升反应釜中加入由分之量3000的聚四氢呋喃多元醇或聚氧四亚甲基多元醇500g，加入处理后玻璃微粉25g，正钛酸正丁酯2g，间苯二甲酸二甲酯磺酸钠40g，将料温升至80℃，在氮气保护下加入过量4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯，保温2小时得到-NCO含量为7.2％的预聚体。
扩链剂组分中助剂占扩链剂总量的10％，预聚体、扩链剂组分的比例为100∶8.8。采用低压发泡机将预聚体和扩链剂组分的混合液注入90℃的模具中，于90℃烘箱中预熟化5小时后脱模，再放入100℃的烘箱中熟化15小时得到制品。
实例2
在2升反应釜中加入由分之量4000的聚四氢呋喃多元醇或聚氧四亚甲基多元醇500g，加入处理后玻璃微粉15g，正钛酸正丁酯2g，间苯二甲酸二甲酯磺酸钠40g，将料温升至90℃，在氮气保护下加入过量4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯，保温4小时得到-NCO含量为7.2％的预聚体。
扩链剂组分中助剂占扩链剂总量的10％，预聚体、扩链剂组分的比例为100∶10。采用低压发泡机将预聚体和扩链剂组分的混合液注入90℃的模具中，于90℃烘箱中预熟化3小时后脱模，再放入100℃的烘箱中熟化12小时得到制品。
实例3
在2升反应釜中加入由分之量6000的聚四氢呋喃多元醇或聚氧四亚甲基多元醇500g，加入处理后玻璃微粉20g，正钛酸正丁酯2g，间苯二甲酸二甲酯磺酸钠45g，将料温升至85℃，在氮气保护下加入过量4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯，保温3小时得到-NCO含量为7.2％的预聚体。
扩链剂组分中助剂占扩链剂总量的10％，预聚体、扩链剂组分的比例为100∶12。采用低压发泡机将预聚体和扩链剂组分的混合液注入90℃的模具中，于90℃烘箱中预熟化5小时后脱模，再放入110℃的烘箱中熟化15小时得到制品。
Claims (7)
1.一种聚氨酯微孔汽车缓冲块的制造方法，具体步骤包括：
1)预聚体的制备：采用低不饱和度高分子量(3000-6000)的聚醚多元醇、占总重量3％-5％的纳米玻璃微粉、占总重量3％的酯类有机磺酸盐、催化剂和助剂按比例放入反应釜中，快速升温到80-90℃，并在80-90℃和氮气保护下加入4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)反应2-4小时获得预聚体，该预聚体中异氰酸酯基(-NCO)含量≤9％；
2)快速混合：将预聚体与扩链剂组分按100∶6-15的比例在10秒内快充分混合；
3)浇注：将上述快速混合好了的物料注入温度为80-95℃的模具中；
4)预熟化与脱模：将浇注好了的物料连同模具一起放入90℃烘箱中预熟化3-5小时，然后脱模；
5)后熟化：脱模后的制品于100-110℃后熟化12-15小时。
2.根据权利要求1所述的一种聚氨酯微孔汽车缓冲块的制造方法，上述步骤1)中所述的聚醚多元醇为分子量为3000-6000的低不饱和度聚四氢呋喃多元醇或聚氧四亚甲基多元醇。
3.根据权利要求1所述的聚氨酯微孔汽车缓冲块的制造方法，上述步骤1)中所述纳米玻璃微粉为二氧化硅、碳酸钙、二氧化钛、三氧化二铝中的一种或几种混合产品。
4.根据权利要求1所述的聚氨酯微孔汽车缓冲块的制造方法，上述步骤1)所述的酯类有机磺酸盐为邻苯二甲酸二甲酯磺酸钠、间苯二甲酸二甲酯磺酸钠、对苯二甲酸二甲酯磺酸钠、邻苯二甲酸二乙二醇酯磺酸钠、间苯二甲酸二乙二醇酯磺酸钠、对苯二甲酸二乙二醇酯磺酸钠的任意一种。
5.根据权利要求1所述的聚氨酯微孔汽车缓冲块的制造方法，上述步骤1)所述的催化剂有：钛酸类和有机锡类，钛酸类分别是钛酸甲酯、钛酸乙酯、钛酸丙酯、钛酸丁酯中的一种或任意几种，有机锡类分别是二辛酸锡、二月桂酸二丁基锡中的一种或任意几种。
6.根据权利要求1所述的聚氨酯微孔汽车缓冲块的制造方法，上述步骤2)所述的扩链剂为：1，4-丁二醇、1，3-丙二醇、1，6-己二醇。
7.根据权利要求1所述的聚氨酯微孔汽车缓冲块的制造方法，上述步骤1)所述的助剂中包含发泡剂、匀泡剂；发泡剂是水；匀泡剂为有机硅氧烷。
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