專利名稱：用于工業(yè)同步帶聚氨酯彈性體組合物的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于工業(yè)同步帶聚氨酯彈性體組合物的制備方法，屬于聚氨酯彈性體的制作方法領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
聚氨酯是專指界于橡膠與塑料之間的一類材料，通常以低聚物多元醇、多異氰酸酯、擴(kuò)鏈劑及少量助劑制得。在許多情況下，與金屬材料比，聚氨酯彈性體制品具有重量輕、低噪音、耐磨耗、加工費(fèi)用低及耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。與塑料相比，聚氨酯彈性體具有不發(fā)脆、彈性好、耐磨性好等優(yōu)點(diǎn)。與橡膠相比，聚氨酯彈性體具有耐磨、耐切割、耐撕裂、高負(fù)荷性、透明或半透明、耐臭氧、可罐裝、可澆注、硬度范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。澆注型聚氨酯同步帶具有硬度范圍廣、高彈性、耐磨性能優(yōu)異、機(jī)械強(qiáng)度高、傳動(dòng) 功率大、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種用于工業(yè)同步帶聚氨酯彈性體組合物的制備方法，產(chǎn)品具有優(yōu)異的制品力學(xué)性能和良好的加工工藝性能；同時(shí)加工工藝簡單。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種用于工業(yè)同步帶聚氨酯彈性體組合物的制備方法，其特征在于由底層和面層兩種不同硬度聚氨酯彈性體復(fù)合而成，其制作方法包括以下步驟⑴底層的制備方法①聚氨酯預(yù)聚物，使用甲苯二異氰酸酯(TDI)和聚四氫呋喃醚多元醇在75°C 85°C反應(yīng)3小時(shí)，真空脫除氣泡，取樣檢測異氰酸酯含量，檢測合格后，密閉保存?zhèn)溆?；②固化劑選自3，3 z - 二氯_4，4 z - 二氨基二苯基甲烷(MOCA)、3，5-二甲硫基甲苯二胺(E-300)或它們的混合物；③聚氨酯彈性體的制作固化劑和預(yù)聚物以NH2/NC0的摩爾比為O. 9進(jìn)行混合反應(yīng)，混合溫度為75°C 85°C，制品硫化溫度為100°C 120°C，硫化30 60分鐘脫模，在90°C 110°C后硫化8 10小時(shí)，得到底層聚氨酯彈性體制品；⑵面層的制作方法①聚氨酯預(yù)聚物，使用甲苯二異氰酸酯、聚酯多元醇和增塑劑在75°C 85°C反應(yīng)3小時(shí)，真空脫除氣泡，取樣檢測異氰酸酯含量，檢測合格后，密閉保存?zhèn)溆?；②固化劑?，5_ 二甲硫基甲苯二胺；③聚氨酯彈性體的制作固化劑和預(yù)聚物以NH2/NC0的摩爾比為O. 9進(jìn)行混合反應(yīng)，混合溫度為75°C 85°C，制品硫化溫度為100°C 120°C，硫化30 60分鐘脫模，在90°C 110°C后硫化8 10小時(shí)，得到面層聚氨酯彈性體制品。所述兩種不同硬度聚氨酯彈性體的硬度分別為底層聚氨酯彈性體邵氏8(Γ94Α和面層聚氨酯彈性體制品為邵氏55飛5A。聚四氫呋喃醚多元醇官能度為2，數(shù)均分子量為1000 2000。聚酯多元醇為己二酸、乙二醇、二乙二醇、丁二醇、丙二醇或它們的混合物合成的分子量為2000的聚合物。甲苯二異氰酸酯為含有98%以上的2，4-甲苯二異氰酸酯。增塑劑為鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二丁芐酯或鄰苯二甲酸二甲氧基乙酯。底層的制備方法中甲苯二異氰酸酯和聚四氫呋喃醚多元醇分別占兩者總質(zhì)量的13. 8% 24. 6% 和 75. 4% 86. 2%。面層的制作方法中甲苯二異氰酸酯、聚酯多元醇和增塑劑分別占三者總質(zhì)量的11. 3% 13%、77% 87% 和 0 10%。所述硬度為邵氏8(Γ90Α的聚氨酯彈性體采用聚醚型聚氨酯彈性體作為底層結(jié)構(gòu)，而所述硬度為邵氏55飛5Α的聚氨酯彈性體采用聚酯型聚氨酯彈性體作為面層結(jié)構(gòu)，并且底層和面層相互粘結(jié)而成。⑴底層結(jié)構(gòu)的制作聚醚型聚氨酯預(yù)聚物和固化劑攪拌均勻倒入模具中；⑵面層結(jié)構(gòu)的制作待底層結(jié)構(gòu)的聚醚型聚氨酯固化后，將攪拌均勻的聚酯型預(yù)聚物和固化劑倒入模具中。⑶模壓成型待面層結(jié)構(gòu)的聚酯型聚氨酯固化后，模壓成型，使底層結(jié)構(gòu)和面層結(jié)構(gòu)具有良好的粘結(jié)性。本發(fā)明的有益效果是合成的澆注型聚氨酯同步帶具有優(yōu)異的制品力學(xué)性能和良好的加工工藝性能，綜合性能最佳，產(chǎn)品的存儲(chǔ)穩(wěn)定性能更好；由該組合物得到的聚氨酯彈性體用工業(yè)同步帶，具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性能，產(chǎn)品經(jīng)久耐用，使用壽命大于常規(guī)的橡膠同步帶，同時(shí)加工工藝簡單。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步描述實(shí)施例所用材料如下PTMG1000數(shù)均分子量1000的聚四氫呋喃醚二元醇PTMG2000數(shù)均分子量2000的聚四氫呋喃醚二元醇0DX-218 :指數(shù)均分子量為2000的聚己二酸乙二醇丙二醇酯CMA-244 :指數(shù)均分子量為2000的聚己二酸丁二醇乙二醇酯 CMA-24 :指數(shù)均分子量為2000的聚己二酸乙二醇酯P0L1256 :指數(shù)均分子量為2000的聚己二酸二乙二醇乙二醇酯TD1-100 2,4-甲苯二異氰酸酯大于98%的TDIMOCA : 3，3 Y - 二氯-4，4 Y - 二氨基二苯基甲烷E-300 :3，5- 二甲硫基甲苯二胺實(shí)施例1底層結(jié)構(gòu)的制作①聚氨酯預(yù)聚物，使用二異氰酸酯(TD1-100) 13. 8%和分子量2000的聚四氫呋喃醚二元醇86. 2%在75°C 85°C反應(yīng)3小時(shí)得到異氰酸根含量為3%的預(yù)聚物。
②固化劑選自3，3 z - 二氯-4，4 z - 二氨基二苯基甲烷(MOCA)③聚氨酯彈性體的制作固化劑MOCA和預(yù)聚物以O(shè). 9的NH2/NC0的摩爾比進(jìn)行混合反應(yīng)，混合溫度為75°C 85°C，制品硫化溫度為100°C 120°C，硫化40分鐘脫模，在90°C 110°C后硫化9小時(shí)，得到硬度為邵氏80A的聚氨酯彈性體制品。面層結(jié)構(gòu)的制作①聚氨酯預(yù)聚物，使用甲苯二異氰酸酯(TD1-100) 11. 3%，分子量2000的聚酯二元醇CMA-24478. 7%和增塑劑鄰苯二甲酸丁芐酯(BBP) 10%%在75°C 85°C反應(yīng)3小時(shí)得到異氰酸根含量為2. 1%的預(yù)聚物。②固化劑選自3，5_ 二甲硫基甲苯二胺(E-300)
③聚氨酯彈性體的制作固化劑E-300和預(yù)聚物以O(shè). 9的NH2/NC0的摩爾比進(jìn)行混合反應(yīng)，混合溫度為75°C 85°C，制品硫化溫度為100°C 120°C，硫化50分鐘脫模，在90°C 110°C后硫化8小時(shí)，得到硬度為邵氏55A的聚氨酯彈性體制品。實(shí)施例2底層結(jié)構(gòu)的制作①聚氨酯預(yù)聚物，使用甲苯二異氰酸酯(TD1-100) 15%和分子量2000的聚四氫呋喃醚二元醇85%在75°C 85°C反應(yīng)3小時(shí)得到異氰酸根含量為3. 6%的預(yù)聚物。②固化劑選自3，3 z - 二氯-4，4 z - 二氨基二苯基甲烷(MOCA)③聚氨酯彈性體的制作固化劑MOCA和預(yù)聚物以O(shè). 9的NH2/NC0的摩爾比進(jìn)行混合反應(yīng)，混合溫度為75°C 85°C，制品硫化溫度為100°C 120°C，硫化60分鐘脫模，在90°C 110°C后硫化10小時(shí)，得到硬度為邵氏85A的聚氨酯彈性體制品。面層結(jié)構(gòu)的制作①聚氨酯預(yù)聚物，使用甲苯二異氰酸酯(TD1-100) 11. 9%，分子量2000的聚酯二元醇CMA-2478. 1%和增塑劑鄰苯二甲酸丁酯(DBP) 10%在75°C 85°C反應(yīng)3小時(shí)得到異氰酸根含量為2. 4%的預(yù)聚物。②固化劑選自3，5_ 二甲硫基甲苯二胺(E-300)③聚氨酯彈性體的制作固化劑E-300和預(yù)聚物以O(shè). 9的NH2/NC0的摩爾比進(jìn)行混合反應(yīng)，混合溫度為75°C 85°C，制品硫化溫度為100°C 120°C，硫化40分鐘脫模，在90°C 110°C后硫化9小時(shí)，得到硬度為邵氏60A的聚氨酯彈性體制品。實(shí)施例3底層結(jié)構(gòu)的制作①聚氨酯預(yù)聚物，使用甲苯二異氰酸酯(TD1-100) 19%和分子量1000的聚四氫呋喃醚二元醇PTMG100041%和分子量2000的聚四氫呋喃醚二元醇PTMG200040%在75°C 85°C反應(yīng)3小時(shí)得到異氰酸根含量為4. 0%的預(yù)聚物。②固化劑選自3，3 z - 二氯-4，4 z - 二氨基二苯基甲烷(MOCA)③聚氨酯彈性體的制作固化劑MOCA和預(yù)聚物以O(shè). 9的NH2/NC0的摩爾比進(jìn)行混合反應(yīng)，混合溫度為75°C 85°C，制品硫化溫度為100°C 120°C，硫化30分鐘脫模，在90°C 110°C后硫化10小時(shí)，得到硬度為邵氏90A的聚氨酯彈性體制品。面層結(jié)構(gòu)的制作①聚氨酯預(yù)聚物，使用甲苯二異氰酸酯(TD1-100) 12. 7%，分子量2000的聚酯二元醇POL-125682. 3%和增塑劑鄰苯二甲酸二甲氧基乙酯5%在75°C 85°C反應(yīng)3小時(shí)得到異氰酸根含量為2. 8%的預(yù)聚物。②固化劑選自3，5_ 二甲硫基甲苯二胺(E-300)③聚氨酯彈性體的制作固化劑E-300和預(yù)聚物以O(shè). 9的NH2/NC0的摩爾比進(jìn)行混合反應(yīng)，混合溫度為75°C 85°C，制品硫化溫度為100°C 120°C，硫化40分鐘脫模，在90°C 110°C后硫化9小時(shí)，得到硬度為邵氏65A的聚氨酯彈性體制品。實(shí)施例4底層結(jié)構(gòu)的制作 ①聚氨酯預(yù)聚物，使用甲苯二異氰酸酯(TD1-100) 24. 6%和分子量1000的聚四氫呋喃醚二元醇75. 4%在75°C 85°C反應(yīng)3小時(shí)得到異氰酸根含量為5. 5%的預(yù)聚物。②固化劑選自3，3 z - 二氯-4，4 z - 二氨基二苯基甲烷(MOCA)③聚氨酯彈性體的制作固化劑MOCA和預(yù)聚物以O(shè). 9的NH2/NC0的摩爾比進(jìn)行混合反應(yīng)，混合溫度為75°C°C，制品硫化溫度為100°C 120°C，硫化60分鐘脫模，在90°C 110°C后硫化10小時(shí)，得到硬度為邵氏94A的聚氨酯彈性體制品。面層結(jié)構(gòu)的制作①聚氨酯預(yù)聚物，使用甲苯二異氰酸酯(TD1-100) 13%，分子量2000的聚酯二元醇ODX-21887%，在75°C 85°C反應(yīng)3小時(shí)得到異氰酸根含量為2. 6%的預(yù)聚物。②固化劑選自3，5_ 二甲硫基甲苯二胺(E-300)③聚氨酯彈性體的制作固化劑E-300和預(yù)聚物以O(shè). 9的NH2/NC0的摩爾比進(jìn)行混合反應(yīng)，混合溫度為85°C，制品硫化溫度為100°C 120°C，硫化30分鐘脫模，在90°C 110°C后硫化8小時(shí)，得到硬度為邵氏65A的聚氨酯彈性體制品。聚氨酯彈性體制品性能如下表
權(quán)利要求
1.一種用于工業(yè)同步帶聚氨酯彈性體組合物的制備方法，其特征在于由底層和面層兩種不同硬度聚氨酯彈性體復(fù)合而成，其制作方法包括以下步驟 ⑴底層的制備方法 ①聚氨酯預(yù)聚物，使用甲苯二異氰酸酯和聚四氫呋喃醚多元醇在75°C 85°C反應(yīng)3小時(shí)，真空脫除氣泡，取樣檢測異氰酸酯含量，檢測合格后，密閉保存?zhèn)溆茫? ②固化劑選自3，3' -二氯-4，4 z -二氨基二苯基甲烷、3，5-二甲硫基甲苯二胺或它們的混合物； ③聚氨酯彈性體的制作固化劑和預(yù)聚物以NH2/NCO的摩爾比為O.9進(jìn)行混合反應(yīng)，混合溫度為75°C 85°C，制品硫化溫度為100°C 120°C，硫化30 60分鐘脫模，在90°C 110 C后硫化8 10小時(shí)，得到底層聚氣酷彈性體制品； ⑵面層的制作方法 ①聚氨酯預(yù)聚物，使用甲苯二異氰酸酯、聚酯多元醇和增塑劑在75V 85V反應(yīng)3小時(shí)，真空脫除氣泡，取樣檢測異氰酸酯含量，檢測合格后，密閉保存?zhèn)溆茫? ②固化劑為3，5-二甲硫基甲苯二胺； ③聚氨酯彈性體的制作固化劑和預(yù)聚物以NH2/NCO的摩爾比為O.9進(jìn)行混合反應(yīng)，混合溫度為75°C 85°C，制品硫化溫度為100°C 120°C，硫化30 60分鐘脫模，在90°C 110 C后硫化8 10小時(shí)，得到面層聚氣酷彈性體制品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于工業(yè)同步帶聚氨酯彈性體組合物的制備方法，其特征在于，所述兩種不同硬度聚氨酯彈性體的硬度分別為底層聚氨酯彈性體邵氏8(Γ94Α和面層聚氨酯彈性體制品為邵氏55 65Α。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于工業(yè)同步帶聚氨酯彈性體組合物的制備方法，其特征在于，聚四氫呋喃醚多元醇官能度為2，數(shù)均分子量為1000 2000。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于工業(yè)同步帶聚氨酯彈性體組合物的制備方法，其特征在于，聚酯多元醇為己二酸、乙二醇、二乙二醇、丁二醇、丙二醇或它們的混合物合成的分子量為2000的聚合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于工業(yè)同步帶聚氨酯彈性體組合物的制備方法，其特征在于，甲苯二異氰酸酯為含有98%以上的2，4-甲苯二異氰酸酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于工業(yè)同步帶聚氨酯彈性體組合物的制備方法，其特征在于，增塑劑為鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二丁芐酯或鄰苯二甲酸二甲氧基乙酯。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于工業(yè)同步帶聚氨酯彈性體組合物的制備方法，其特征在于，底層的制備方法中甲苯二異氰酸酯和聚四氫呋喃醚多元醇分別占兩者總質(zhì)量的.13.8% 24. 6% 和 75. 4% 86. 2%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于工業(yè)同步帶聚氨酯彈性體組合物的制備方法，其特征在于，面層的制作方法中甲苯二異氰酸酯、聚酯多元醇和增塑劑分別占三者總質(zhì)量的.11.3% 13%、77% 87% 和 0 10%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于工業(yè)同步帶聚氨酯彈性體組合物的制備方法，其特征在于，所述硬度為邵氏8(Γ90Α的聚氨酯彈性體采用聚醚型聚氨酯彈性體作為底層結(jié)構(gòu)，而所述硬度為邵氏55飛5Α的聚氨酯彈性體采用聚酯型聚氨酯彈性體作為面層結(jié)構(gòu)，并且底層和面層相互粘 結(jié)而成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于工業(yè)同步帶聚氨酯彈性體組合物的制備方法，屬于聚氨酯彈性體的制作方法領(lǐng)域，其由兩種硬度的聚氨酯彈性體復(fù)合而成，硬度為邵氏80~94A聚醚型聚氨酯彈性體作為底層結(jié)構(gòu)，硬度為邵氏55~65A聚酯型聚氨酯彈性體作為面層結(jié)構(gòu)，并且底層和面層相互粘結(jié)而成。這種復(fù)合而成的聚氨酯同步帶力學(xué)性能好、回彈性高，經(jīng)久耐用。
文檔編號(hào)B32B27/40GK103012723SQ201210593
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月29日
發(fā)明者陳海良, 陳由亮, 劉兆陽, 陳偉, 肖磊 申請人:山東東大一諾威聚氨酯有限公司