專(zhuān)利名稱(chēng)：一種高性能聚氨酯彈性體的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚氨酯彈性體，特別是指一種高性能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主鏈上含有較多的氨基甲酸酯基團(tuán)的高分子嵌段聚合物。聚 氨酯彈性體通常是由聚醚或聚酯多元醇和TDI或MDI等多異氰酸酯反應(yīng)合成預(yù)聚物，然后 再與擴(kuò)鏈劑反應(yīng)生成聚合物。聚氨酯彈性體是一種介于橡膠和塑料之間的高分子聚合材料，具有很高的強(qiáng)度和 伸長(zhǎng)率，同時(shí)它的硬度范圍廣，具有良好的機(jī)械性能、耐磨性能和回彈性能。通常用于生產(chǎn)聚氨酯彈性體預(yù)聚物的原料都是采用TDI和多元醇反應(yīng)制得的，然 后再采用胺類(lèi)擴(kuò)鏈劑用于聚氨酯彈性體的生產(chǎn)，如MOCA、E-300等，這些聚氨酯彈性體的耐 溫性能不是很好，通常只適合于工作環(huán)境在80°C以下。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種高性能聚氨酯彈性體的制備方法，采用MDI用于聚氨酯彈 性體預(yù)聚體的合成，并選用新型的芳胺類(lèi)擴(kuò)鏈劑M-CDEA用于聚氨酯彈性體的制作，制品具 有優(yōu)異的動(dòng)態(tài)性能，力學(xué)性能。本發(fā)明一種高性能聚氨酯彈性體的制備方法，其特征在于包括以下步驟(a)聚氨酯預(yù)聚物，使用二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)23% 34%與聚合物多元 醇66 77%在75°C 85°C反應(yīng)3小時(shí)，真空脫除氣泡，取樣檢測(cè)異氰酸酯質(zhì)量含量在 3. 5 5. 5%，檢測(cè)合格，密閉保存?zhèn)溆茫?b)芳香二胺固化劑，選自M-CDEA([4，4'-亞甲基-雙_(3_氯_2，6_ 二乙二基 苯胺)；(c)聚氨酯彈性體的制作固化劑M-⑶EA和預(yù)聚物以14. 7% 23%的質(zhì)量比進(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 60分鐘 脫模，再在90°C 110°C下硫化8 10小時(shí)，得到聚氨酯彈性體制品。本發(fā)明中聚合物多元醇的數(shù)均分子量在1000 2000范圍內(nèi)，官能度為2。二苯基 甲烷二異氰酸酯選自4，4’- 二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI-100)，含有50% 2，4- 二苯基甲烷 二異氰酸酯和50% 4，4’_ 二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI-50)以及其混合物。聚氨酯彈性體 制品具有硬度邵A80 99。本發(fā)明的高性能聚氨酯彈性體，主要用于聚氨酯彈性體制品的制作，如聚氨酯彈 性體膠輪、膠輥等高性能產(chǎn)品。本發(fā)明采用MDI用于聚氨酯彈性體預(yù)聚體的合成，并選用 新型的芳胺類(lèi)擴(kuò)鏈劑M-CDEA用于聚氨酯彈性體的制作，制品具有優(yōu)異的動(dòng)態(tài)性能，力學(xué)性 能。具體實(shí)施方法實(shí)施例所用材料
PTMG1000 數(shù)均分子量1000的聚四亞甲基醚二元醇；PTMG2000 數(shù)均分子量2000的聚四亞甲基醚二元醇；PCL210 數(shù)均分子量1000的聚己內(nèi)酯二元醇；PCL220 數(shù)均分子量1000的聚己內(nèi)酯二元醇；MDI-50 4,4- 二苯基甲烷二異氰酸酯50%，2，4_ 二苯基甲烷二異氰酸酯50%MDI-100 4,4- 二苯基甲烷二異氰酸酯M-CDEA :4，4'-亞甲基-雙 _(3_ 氯 _2，6_ 二乙二基苯胺)
實(shí)施例中的百分?jǐn)?shù)是指質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。實(shí)施例1預(yù)聚體分子量1000 的 PTMG100047%、分子量 2000PTMG200030%，MDI-5023%。 在70°C 90°C反應(yīng)2 3小時(shí)，真空(-0. 095MPa)脫除氣泡，得到異氰酸根含量為4%的預(yù)聚體。預(yù)聚體和M-⑶EA以100 17. 5的質(zhì)量比例混合反應(yīng)，混合溫度為75°C 85°C，澆 注入模具，制品硫化溫度為100°C 115°C，硫化20 60分鐘脫模，制品再在100°C 115°C 環(huán)境中后硫化8 10小時(shí)，得到硬度90A聚氨酯彈性體制品。實(shí)施例2預(yù)聚體分子量1000 的 PTMG100067. 5% ,MDI-5020%, MDI-10012. 5%，合計(jì) 100。 在70°C 90°C反應(yīng)2 3小時(shí)，真空(-0. 095MPa)脫除氣泡，得到異氰酸根含量為5%的彈 性體預(yù)聚物。預(yù)聚體和M-CDEA以100 21的質(zhì)量比例混合反應(yīng)，混合溫度為75°C 85°C，澆注 入模具，制品硫化溫度為100°C 115°C，硫化20 60分鐘脫模，制品再在100°C 115°C 環(huán)境中后硫化8 10小時(shí)，得到硬度99A的聚氨酯彈性體制品。實(shí)施例3預(yù)聚體分子量2000 的 PCL22016%，分子量 1000 的 PCL21051 %、MDI_5033%。在 70°C 90°C反應(yīng)2 3小時(shí)，真空(-0. 095MPa)脫除氣泡，得到異氰酸根含量為5. 5%的彈 性體預(yù)聚物。預(yù)聚物和M-CDEA以100 23的質(zhì)量比例混合反應(yīng)，混合溫度為75°C 85°C，澆注 入模具，制品硫化溫度為100°C 115°C，硫化20 60分鐘脫模，制品再在100°C 115°C 環(huán)境中后硫化8 10小時(shí)，得到硬度99A的聚氨酯彈性體制品。實(shí)施例4預(yù)聚體分子量2000 的 PCL22079. 4%、MDI-5020. 6%。在 70°C 90°C反應(yīng) 2 3小時(shí)，真空(_0.095MPa)脫除氣泡，得到異氰酸根含量為3. 5%的彈性體預(yù)聚物。預(yù)聚物和M-⑶EA以100 14. 7的質(zhì)量比例混合反應(yīng)，混合溫度為75°C 85°C，澆 注入模具，制品硫化溫度為100°C 115°C，硫化20 60分鐘脫模，制品再在100°C 115°C 環(huán)境中后硫化8 10小時(shí)，得到硬度90A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
1.一種高性能聚氨酯彈性體的制備方法，其特征在于包括以下步驟(a)預(yù)聚物，使用二苯基甲烷二異氰酸酯23 與聚合物多元醇66 77wt%在 75°C 85°C反應(yīng)3小時(shí)，真空脫除氣泡，取樣檢測(cè)異氰酸酯質(zhì)量含量在3. 5 5. 5%，檢測(cè) 合格，密閉保存?zhèn)溆茫?b)芳香二胺固化劑，選自M-CDEA；(c)聚氨酯彈性體的制作固化劑M-⑶EA和預(yù)聚物以14.7% 23%的質(zhì)量比進(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 60分鐘脫模， 再在90°C 110°C下硫化8 10小時(shí)，得到聚氨酯彈性體制品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述二苯基甲烷二異氰酸酯選自 MDI-100、MDI-50或其混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備的方法，其特征在于所述聚合物多元醇的數(shù)均分子量在 1000 2000范圍內(nèi)，官能度為2的聚四氫呋喃醚多元醇或聚己內(nèi)酯多元醇。
全文摘要
一種高性能聚氨酯彈性體的制備方法，是由二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)和聚合物多元醇反應(yīng)合成聚氨酯預(yù)聚體，預(yù)聚體和胺類(lèi)擴(kuò)鏈劑M-CDEA反應(yīng)用于澆注型聚氨酯彈性體制品的制作，制品具有優(yōu)異的動(dòng)態(tài)性能，力學(xué)性能。
文檔編號(hào)C08G18/42GK102040722SQ20101027781
公開(kāi)日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2010年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月10日
發(fā)明者張芳, 曹士強(qiáng), 賈雪芹, 陳海良 申請(qǐng)人:山東東大一諾威聚氨酯有限公司