CN103740091B - 一种发泡轮用聚醚型聚氨酯弹性体组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种发泡轮用聚醚型聚氨酯微孔弹性体组合物，所述聚氨酯微孔弹性体组合物由组合聚醚和异氰酸酯组成，其重量份配比为100份组合聚醚、100份异氰酸酯。本发明还提供一种发泡轮用聚醚型聚氨酯微孔弹性体组合物的制备方法。本发明的发泡轮用聚醚型聚氨酯弹性体组合物同时具有两种类型聚氨酯的优异性而避免自身弱点，具有优异的耐水解性、耐磨性、弹性和抗磨蚀性，非常适合于使用于制备发泡轮。而且本发明组合物的制备工艺简单易行，容易规模化生产。
Description
技术领域
本发明涉及聚氨酯材料领域，具体涉及一种发泡轮用聚醚型聚氨酯组合物。
背景技术
聚氨酯（PU）是聚氨基甲酸酯的简称，它是一种新兴的有机高分子材料，被誉为“第五大塑料”，因其卓越的性能而被广泛应用于国民经济众多领域。聚氨酯弹性体具有质轻、耐磨、耐折、耐油、耐化学品等特点，并且加工成型也比较简单。
PU发泡轮是新一代的轮胎，其生产工艺简单、设备投资少、节能环保，同时由于聚氨酯微孔弹性体的耐磨性、耐腐蚀性也优于橡胶，而且可以按照客户的需求对硬度、密度等性能进行调整，所以PU发泡轮已经具有越来越广阔的使用空间。
但因聚氨酯的两大类型—聚醚型聚氨酯和聚酯型聚氨酯都有各自的优缺点，如聚醚型聚氨酯的特点是耐水解性好，柔软，粘度小，但在耐磨性方面不如聚酯型聚氨酯；聚酯型聚氨酯则具有更好的耐磨性、抗撕裂性、耐油性、耐溶剂性和粘合性，但聚酯型聚氨酯的缺点是耐水解性差，因而如何使聚氨酯能同时保持两种类型的优异性而避免自身弱点，成了业界普遍关心的技术问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种具有优异的耐水解性和耐磨性的聚醚型聚氨酯微孔弹性体组合物。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案是，所述一种发泡轮用聚醚型聚氨酯微孔弹性体组合物，所述发泡轮用聚醚型聚氨酯弹性体组合物由组合聚醚和异氰酸酯组成，其重量份配比为100份组合聚醚：100份异氰酸酯；
其中，所述组合聚醚的配方为：以具有伯羟基的低不饱和度羟值为33~37 mgKOH/g的聚氧化丙烯二醇PPG 10~50份，以丙三醇为起始剂的羟值为450~550 mgKOH/g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚10~30份，聚四氢呋喃二醇 PTMEG 0~30份，烷氧基化多元醇 Polyol3610 10~30份,CAPA三元醇5~15份，水0.2~0.5份，催化剂0.1~1份，表面活性剂0.4~1.0份，色浆2~5份，交联剂3~10份；
所述催化剂为常规催化剂或金属催化剂或其组合；
所述交联剂是甘油、二乙醇胺、三乙醇胺、1,4丁二醇、4,4'-二氨基-3,3'-二氯二苯甲烷的一种或多种的组合。
其中，所述聚四氢呋喃二醇是分子量为500~2000中的聚四氢呋喃二醇的一种或者多种的组合。
其中，所述催化剂为N，N－二甲基环己胺、双（2-甲基氧基乙基）醚、二甲基乙醇胺、二甲基苄胺、三亚乙基二胺、辛酸亚锡中的一种或多种的组合。
其中，所述组合聚醚中的基础聚醚的总量为100份。所述基础聚醚是指具有伯羟基的低不饱和度羟值为33~37 mgKOH/g的聚氧化丙烯二醇、以丙三醇为起始剂的羟值为450~550 mgKOH/g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚、聚四氢呋喃二醇、烷氧基化多元醇 Polyol3610、CAPA三元醇的总和。
其中，所述异氰酸酯是二苯基甲烷二异氰酸酯和多苯基多次甲基多异氰酸酯的改性物。
其中，所述异氰酸酯是改性MDI，其NCO%是15%~22%。
本发明采用的烷氧基化多元醇 Polyol3610具有耐溶剂、耐油及耐磨性好的特点；CAPA三元醇具有特佳的耐水解性及低温柔软性，而且低粘度易加工。
本发明还提供一种发泡轮用聚醚型聚氨酯弹性体组合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法有以下步骤：
第一步，将具有伯羟基的低不饱和度羟值为33~37 mgKOH/g的聚氧化丙烯二醇PPG 10~50份，以丙三醇为起始剂的羟值为450~550 mgKOH/g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚10~30份，聚四氢呋喃二醇 PTMEG 0~30份，烷氧基化多元醇 Polyol3610 10~30份，CAPA三元醇5~15份，水0.2~0.5份，催化剂0.1~1份，表面活性剂0.4~1.0份，色浆2~5份、交联剂3~10份，混合均匀形成A料；改性MDI异氰酸酯为B料；
第二步，采用微孔弹性体浇注机，将料温控制在30~35℃，模具温度控制在40~50℃。
本发明的发泡轮用聚醚型聚氨酯弹性体组合物同时具有两种类型聚氨酯的优异性而避免自身弱点，具有优异的耐水解性、耐磨性、弹性和抗磨蚀性，非常适合于使用于制备发泡轮。而且本发明组合物的制备工艺简单易行，容易规模化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
实施例1，
以下原料按重量比例配制：
首先，称取具有伯羟基的低不饱和度羟值为33~37 mgKOH/g的聚氧化丙烯二醇PPG 40份，以丙三醇为起始剂的羟值为450~550 mgKOH/g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚30份，聚四氢呋喃二醇 PTMEG 15份，烷氧基化多元醇 Polyol3610 10份，CAPA三元醇5份，水0.5份，催化剂N，N－二甲基环己胺0.5份，DC3041表面活性剂 0.5份，黑色浆3份，交联剂1,4丁二醇5份。
以上原料混合均匀形成A料；改性MDI异氰酸酯为B料。
采用微孔弹性体浇注机，将料温控制在30—35℃，模具温度控制在40—50℃，浇注即成。
实施例2，
以下原料按重量比例配制：
首先，称取具有伯羟基的低不饱和度羟值为33~37mgKOH/g的聚氧化丙烯二醇PPG 30份，以丙三醇为起始剂的羟值为450~550 mgKOH/g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚20份，聚四氢呋喃二醇 PTMEG 20份，烷氧基化多元醇 Polyol3610 20份,CAPA三元醇10份，水0.5份，催化剂二甲基乙醇胺和三亚乙基二胺的混合物0.9份，表面活性剂1份，色浆2份、交联剂乙二醇6份。
以上原料混合均匀形成A料；改性MDI异氰酸酯为B料。
采用微孔弹性体浇注机，将料温控制在30—35℃，模具温度控制在40—50℃，浇注即成。
实施例3，
以下原料按重量比例配制而成：
首先，称取具有伯羟基的低不饱和度羟值为33~37 mgKOH/g的聚氧化丙烯二醇PPG 30份，以丙三醇为起始剂的羟值为450~550 mgKOH/g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚30份，聚四氢呋喃二醇 PTMEG 15份，烷氧基化多元醇 Polyol3610 15份,CAPA三元醇10份，水0.3份，催化剂双（2-甲基氧基乙基）醚0.7份，表面活性剂0.4份，色浆2份、交联剂4,4'-二氨基-3,3'-二氯二苯甲烷6份。
以上原料混合均匀形成A料；改性MDI异氰酸酯为B料。
采用微孔弹性体浇注机，将料温控制在30—35℃，模具温度控制在40—50℃，浇注即成。
产品经性能测试，测试结果见表1。
表1 实施例产品测试结果
可见本发明的发泡轮用聚醚型聚氨酯弹性体组合物具有良好的拉伸强度，90℃水解72小时后的抗张强度保持性良好，说明本发明具有优良的耐磨性和耐水解性。
本发明的发泡轮用聚醚型聚氨酯弹性体组合物同时具有两种类型聚氨酯的优异性而避免自身弱点，具有优异的耐水解性、耐磨性、弹性和抗磨蚀性，非常适合于使用于制备发泡轮。而且本发明组合物的制备工艺简单易行，容易规模化生产。
以上为对本发明实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (5)
1.一种发泡轮用聚醚型聚氨酯弹性体组合物，其特征在于，所述发泡轮用聚醚型聚氨酯弹性体组合物由组合聚醚和异氰酸酯组成，其重量份配比为100份组合聚醚：100份异氰酸酯；
其中，所述组合聚醚的配方为：以具有伯羟基的低不饱和度羟值为33～37mgKOH/g的聚氧化丙烯二醇PPG 10～50份，以丙三醇为起始剂的羟值为450～550mgKOH/g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚10～30份，聚四氢呋喃二醇PTMEG 0～30份，烷氧基化多元醇Polyol361010～30份，CAPA三元醇5～15份，水0～0.5份，催化剂0.1～1份，表面活性剂0.4～1.0份，色浆2～5份，交联剂3～10份；
所述催化剂为N，N－二甲基环己胺、双(2-甲基氧基乙基)醚、二甲基乙醇胺、二甲基苄胺、三亚乙基二胺、辛酸亚锡中的一种或多种的组合；
所述交联剂是甘油、二乙醇胺、三乙醇胺、1,4-丁二醇、4,4'-二氨基-3,3'-二氯二苯甲烷的一种或多种的组合；
所述异氰酸酯是二苯基甲烷二异氰酸酯和多苯基多次甲基多异氰酸酯的改性物。
2.如权利要求1所述的发泡轮用聚醚型聚氨酯弹性体组合物，其特征在于，所述聚四氢呋喃二醇是分子量为500～2000中的聚四氢呋喃二醇的一种或多种的组合。
3.如权利要求1所述的发泡轮用聚醚型聚氨酯弹性体组合物，其特征在于，所述组合聚醚中的基础聚醚的总量为100份。
4.如权利要求1所述的发泡轮用聚醚型聚氨酯弹性体组合物，其特征在于，所述异氰酸酯是改性MDI，其NCO％是15％～22％。
5.一种发泡轮用聚醚型聚氨酯弹性体组合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法有以下步骤：
第一步，将具有伯羟基的低不饱和度羟值为33～37mgKOH/g的聚氧化丙烯二醇PPG 10～50份，以丙三醇为起始剂的羟值为450～550mgKOH/g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚10～30份，聚四氢呋喃二醇PTMEG 0～30份，烷氧基化多元醇Polyol3610 10～30份,CAPA三元醇5～15份，水0～0.5份，催化剂0.1～1份，表面活性剂0.4～1.0份，色浆2～5份、交联剂3～10份，混合均匀形成A料；改性MDI异氰酸酯为B料；
第二步，采用微孔弹性体浇注机，将料温控制在30～35℃，模具温度控制在40～50℃。
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