含有增塑劑的低硬度澆注型聚氨酯彈性體及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種聚氨酯彈性體及其制備方法，特別是涉及一種含有增塑劑的低硬 度澆注型聚氨酯彈性體及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 澆注型聚氨酯彈性體由于其原料品種繁多，配方多樣化，可調(diào)范圍大，被廣泛用于 軍工、輕工、建筑、機(jī)械、醫(yī)療、礦山、體育等多個(gè)行業(yè)。隨著聚氨酯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對(duì)其性能要 求也越來(lái)越高。由于聚氨酯的配方多樣化，其制品的硬度范圍也相當(dāng)大，在ShoreA0到 ShoreD 80，其性能用途也不盡相同。
[0003] 低硬度的澆注型聚氨酯彈性體由于具有優(yōu)良的彈性、耐磨性、耐油性、吸振性和節(jié) 能性主要用于印刷膠輯、灌封、模塑等，然而制品在使用過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)破裂、變形，這是 因?yàn)闈沧⑿途郯滨椥泽w在低硬度時(shí)其力學(xué)強(qiáng)度較差，因此在很大程度上限制了它的使 用。
[0004]目前國(guó)內(nèi)外制備低硬度的澆注型聚氨酯彈性體主要采用以下幾種方法：1.用高 分子量的聚醚多元醇作為彈性體的軟段；2.采用-NCO含量較低的預(yù)聚體組份與醇類擴(kuò)鏈 劑反應(yīng)制備彈性體；3.加入增塑劑。然而以上述方法制得的聚氨酯彈性體往往不能滿足操 作要求，而且最終制品的力學(xué)性能較差。
[0005] 因此，如何使?jié)沧⑿途郯滨椥泽w在擁有較低硬度的同時(shí)兼具良好的力學(xué)性能及 其他性能，成為設(shè)計(jì)合成低硬度澆注型聚氨酯彈性體的關(guān)鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種含有增塑劑的低硬度澆注型聚氨酯彈性體及其制備 方法，本發(fā)明通過(guò)在增塑劑中引入和澆注型聚氨酯彈性體中結(jié)構(gòu)相同的氨基甲酸酯基來(lái)引 導(dǎo)澆注型聚氨酯彈性體中的硬段集聚形成微區(qū)，提高微相分離程度，使得澆注型聚氨酯彈 性體的力學(xué)性能不會(huì)大幅度下降，由于氨基甲酸酯基型增塑劑不發(fā)生迀移，延長(zhǎng)了制品的 使用壽命。本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0007] 本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的： 含有增塑劑的低硬度澆注型聚氨酯彈性體，所述彈性體由聚合物多元醇、多異氰酸酯、 催化劑、擴(kuò)鏈劑、氨基甲酸酯基型增塑劑組份制成： 數(shù)均分子量為1000~3000的聚合物多元醇 100份； 多異氰酸酯 11~13份； 催化劑 0. 2-0. 4份； 擴(kuò)鏈劑 3-6份； 氨基甲酸酯基型增塑劑 20~40份； 氨基甲酸酯基型增塑劑由聚合物多元醇、多異氰酸酯和小分子一元醇制成： 數(shù)均分子量為200~1000的聚合物多元醇 1〇〇份； 多異氰酸酯 40~60份； 小分子一元醇 12~16份。
[0008] 所述的含有增塑劑的低硬度澆注型聚氨酯彈性體，所述彈性體數(shù)均分子量為 1000~3000 的聚合物多元醇為PEA1000、PEA2000、PEA3000、PCL2000、PPG3000、PPG2000、 PTMG2000、PTMG3000 中的一種。
[0009] 所述的含有增塑劑的低硬度澆注型聚氨酯彈性體，所述多異氰酸酯為TDI-80、 TDI-100、MDI-100、MDI-50、液化MDI中的一種。
[0010] 所述的含有增塑劑的低硬度澆注型聚氨酯彈性體，其特征在于，所述催化劑為二 丁基二月桂酸錫、三亞乙基二胺、三乙醇胺中的一種。
[0011] 所述的含有增塑劑的低硬度澆注型聚氨酯彈性體，所述擴(kuò)鏈劑為1，4- 丁二醇、3， 3'二氯_4,4'二苯基甲烷二胺、3,5_二甲硫基甲苯二胺中的一種。
[0012] 所述的含有增塑劑的低硬度澆注型聚氨酯彈性體，所述氨基甲酸酯基型增塑劑， 其特征在于：數(shù)均分子量為200~1000的聚合物多元醇為PEA1000、PBA580、PPG200、PPG400、PPG600、PPG1000 中的一種。
[0013] 所述的含有增塑劑的低硬度澆注型聚氨酯彈性體，所述所述的氨基甲酸酯基型增 塑劑，其特征在于：多異氰酸酯為TDI-80、TDI-100、液化MDI、MDI-100、MDI-50中的一種。
[0014] 所述的含有增塑劑的低硬度澆注型聚氨酯彈性體，所述氨基甲酸酯基型增塑劑小 分子一元醇為無(wú)水乙醇、異丙醇、正丙醇、正丁醇中的一種。
[0015] 含有增塑劑的低硬度澆注型聚氨酯彈性體制備方法，所述方法包括以下步驟： (1) 氨基甲酸酯基型增塑劑的制備 將聚合物多元醇脫水至水分小于〇. 05%，加入過(guò)量多異氰酸酯于70°C反應(yīng)2小時(shí)，加 入小分子一元醇繼續(xù)反應(yīng)1小時(shí)，升溫蒸發(fā)除去體系剩余的小分子一元醇，得到氨基甲酸 酯基型增塑劑； (2) 預(yù)聚體制備 將聚合物多元醇脫水至水分小于〇. 05%，加入增塑劑攪拌均勻，加入計(jì)量多異氰酸酯和 催化劑，體系在75~80°C下反應(yīng)2~3小時(shí)，得到預(yù)聚體； (3) 低硬度澆注型聚氨酯彈性體的制備 將上述預(yù)聚體與計(jì)量擴(kuò)鏈劑混合，OlMPa真空度下脫氣5min，倒入事先預(yù)熱的模具 中，待凝膠后合模，于100°C平板硫化30min，得到一種含有氨基甲酸酯基型增塑劑的低硬 度澆注型聚氨酯彈性體。
[0016] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與效果是： 本發(fā)明增塑劑的制備工藝簡(jiǎn)單、操作方便、理論可行、產(chǎn)率高、無(wú)毒、無(wú)污染；增塑劑在 使用過(guò)程中不會(huì)發(fā)生迀移，延長(zhǎng)了制品使用壽命；聚氨酯彈性體的制備工藝簡(jiǎn)單、操作方 便，易于工業(yè)化生產(chǎn)；聚氨酯彈性體在低硬度的同時(shí)兼具良好的力學(xué)強(qiáng)度性能，產(chǎn)品穩(wěn)定， 擴(kuò)大了其制品的應(yīng)用范圍。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0018]以下實(shí)例中未做特別說(shuō)明的份數(shù)，均指質(zhì)量份數(shù)。
[0019] 實(shí)施例中原料除特殊說(shuō)明，均為市購(gòu)。
[0020] 實(shí)施所用材料： PEA2000 數(shù)均分子量2000,聚已二酸乙二醇酯二醇； PEA1000 數(shù)均分子量1〇〇〇,聚已二酸乙二醇酯二醇； PEG600 數(shù)均分子量600,聚乙二醇； PPG400 數(shù)均分子量400,聚丙二醇； PPG600 數(shù)均分子量600,聚丙二醇； PEG2000 數(shù)均分子量2000,聚乙二醇； TDI-100 純2,4-甲苯二異氰酸酯； TDI-80 2,4-甲苯二異氰酸酯80%和2,6-甲苯二異氰酸酯20% ; MDI-100 純4,4'二苯基甲烷二異氰酸酯； 3,3'二氯_4,4'二苯基甲烷二胺； 二丁基二月桂酸錫； 異丙醇； 正丙醇； 正丁醇。
[0021] 實(shí)施例1 氨基甲酸酯基型增塑劑的制備 將100份PPG400真空脫水至水分小于0. 05%，加入50份TDI-80于70°C反應(yīng)2小 時(shí)，加入12份異丙醇繼續(xù)反應(yīng)1小時(shí)，升溫蒸發(fā)除去體系剩余的異丙醇，得到氨基甲酸酯基 型增塑劑。
[0022] 預(yù)聚體制備 將PEA2000脫水至水分小于0. 05%，加入上述增塑劑20份攪拌均勻，加入11份TDI-80 和0. 2份二丁基二月桂酸錫，體系在75~80°C下反應(yīng)2~3小時(shí)，得到預(yù)聚體。
[0023] 低硬度澆注型聚氨酯彈性體的制備 將上述預(yù)聚體與4份3, 3'二氯-4,4'二苯基甲烷二胺混合，于-0.OlMPa真空度下脫 氣5min，倒