用于液壓泵的聚氨基甲酸酯彈性密封件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 實施例涉及用于液壓栗的利用聚碳酸酯-異氰酸酯預(yù)聚物形成的聚氨基甲酸酯 彈性密封件，并且涉及形成所述聚氨基甲酸酯彈性密封件的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 液壓栗可以包括各種機械部件，例如與活塞桿配合以往復(fù)運動方式移動的至少一 個活塞。如在美國專利第8, 312, 805號中所論述，活塞可具有彈性密封材料，即聚氨基甲酸 酯產(chǎn)品，所述密封材料併入至活塞和包圍活塞的襯套壁之間的空間中。液壓栗和由液壓栗 移動的研磨材料的操作條件（如高溫和/或高壓）可能引起活塞密封件的過早損壞。因此， 搜尋能夠更好地耐受液壓栗的工業(yè)條件的聚氨基甲酸酯密封件。
[0003] 另外，液壓栗（如混凝土栗）需要能夠有效移動研磨的、重的并且高粘性的材料。 在公開號WO 2008/091511中論述了使用聚（四亞甲基）醚二醇（PTMEG)類聚氨基甲酸酯 彈性體在連接至混凝土栗的傳送管道中提供抗磨損性。然而，搜尋適于在液壓栗（如混凝 土栗）內(nèi)提供抗磨損性并耐受高溫兩者的聚氨基甲酸酯彈性體。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 實施例可通過提供用于形成液壓栗的活塞密封件的方法實現(xiàn)，所述方法包括形成 包含預(yù)聚物組分、多元醇添加劑、二醇組分和固化組分的反應(yīng)混合物，利用反應(yīng)混合物和模 具形成密封元件，以及固化密封元件以形成液壓栗的活塞密封件。預(yù)聚物組分包含聚碳酸 酯-異氰酸酯預(yù)聚物，其為至少異氰酸酯組分和聚碳酸酯多元醇組分的反應(yīng)產(chǎn)物，并且以 反應(yīng)混合物的總重量計，預(yù)聚物組分以55重量％至90重量％的量存在。多元醇添加劑包 含聚碳酸酯多元醇，以反應(yīng)混合物的總重量計，其以5重量％至40重量％的量存在，以反應(yīng) 混合物的總重量計，二醇組分以5重量％至20重量％的量存在，并且固化組分包含二胺類 固化劑，以反應(yīng)混合物的總重量計，其以〇. 01重量％至20重量％的量存在。
【具體實施方式】
[0005] 實施例涉及一種形成聚氨基甲酸酯彈性密封件的方法，所述方法包括使氨基甲酸 酯類預(yù)聚物組分、多元醇添加劑、二醇增鏈劑組分以及固化組分之間發(fā)生反應(yīng)。氨基甲酸 酯類預(yù)聚物組分包含由異氰酸酯組分以及聚碳酸酯多元醇組分之間的反應(yīng)形成的聚碳酸 酯-異氰酸酯預(yù)聚物。另外，實施例涉及具有改進的抗磨損性并且具有改進的耐受液壓栗 的操作條件的能力的低摩擦活塞密封件。聚氨基甲酸酯彈性密封件可被調(diào)配為根據(jù)ASTM D 2240,即使在暴露于水解老化28天之后，仍具有大于85的肖氏A硬度（例如，85至100、90 至100等）。
[0006] 聚氨基甲酸酯彈性密封件可為在包括栗的活塞中的活塞密封件。例如，聚氨基甲 酸酯彈性密封件可以用于液壓栗（如混凝土栗以及泥漿栗）中。聚氨基甲酸酯彈性密封件 可通過鑄造工藝（如冷室鑄造工藝或熱室鑄造工藝）形成。例如，聚氨基甲酸酯彈性密封 件可形成密封部分，其使用反應(yīng)混合物和模具在液壓栗的活塞上就地鑄造，并且然后與活 塞外壁直接接觸固化。根據(jù)另一個示例性實施例，聚氨基甲酸酯彈性密封件可使用反應(yīng)混 合物在模具中形成，從模具移除，并且然后附接到液壓栗的活塞。反應(yīng)混合物包含具有聚碳 酸酯-異氰酸酯預(yù)聚物、多元醇添加劑、二醇增鏈劑組分以及固化組分的氨基甲酸酯類預(yù) 聚物組分，并且反應(yīng)混合物可在模具中形成或倒入模具中。
[0007] 用于形成聚氨基甲酸酯彈性密封件的方法包括在模具中形成包含至少具有聚碳 酸酯-異氰酸酯預(yù)聚物的氨基甲酸酯預(yù)聚物組分、多元醇添加劑、至少具有二胺類固化劑 的固化組分以及二醇組分的反應(yīng)混合物，以形成密封層。聚碳酸酯-異氰酸酯預(yù)聚物為異 氰酸酯組分和聚碳酸酯多元醇的反應(yīng)產(chǎn)物，并且以反應(yīng)混合物的總重量計，預(yù)聚物組分在 反應(yīng)混合物中以55重量％至90重量％ (例如，60重量％至85重量％、65重量％至80重 量％、70重量％至80重量％等）的量存在。如由本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所理解的，重量百 分比是基于反應(yīng)混合物的總重量100重量％計算的。在氨基甲酸酯類預(yù)聚物組分中的預(yù)聚 物可各自包含至少一個末端異氰酸酯基團，并且固化組分可包含至少一種具有活性氫基團 的固化劑。
[0008] 氨基甲酸酯預(yù)聚物組分包含至少一種氨基甲酸酯類預(yù)聚物。氨基甲酸酯類預(yù)聚物 是形成包含異氰酸酯組分和多元醇組分的反應(yīng)混合物的預(yù)聚物的產(chǎn)物。異氰酸酯組分包含 一種或多種不同的異氰酸酯（例如，一種芳香族異氰酸酯的至少兩個不同的異構(gòu)體）。異 氰酸酯組分中的一種或多種不同異氰酸酯各自可具有1. 8至4. 2 (例如，1. 9至3. 5、2. 0至 3. 3等）的官能度。一種或多種異氰酸酯可獨立地選自芳香族異氰酸酯、環(huán)脂肪族異氰酸酯 以及脂肪族異氰酸酯。氨基甲酸酯預(yù)聚物可以具有5重量％至30重量％ (例如，5重量％ 至20重量％、8重量％至15重量％、9重量％至11重量％等）的異氰酸酯基含量（即NCO 含量）。多元醇組分包含一種或多種不同的多元醇。一種或多種不同的多元醇可各自為聚 醚或聚酯中的一種。
[0009] 當使異氰酸酯組分與多元醇組分反應(yīng)時，異氰酸酯指數(shù)可為90至115(例如，95至 IlOUOO至105等）。異氰酸酯指數(shù)是存在的異氰酸酯基（即NCO部分）的當量除以存在 的含有異氰酸酯反應(yīng)性氫的基團（即OH部分）的總當量乘以100。以另一種方式考慮，異 氰酸酯指數(shù)是以百分比給出的異氰酸酯基與存在于配制品中的異氰酸酯反應(yīng)性氫原子的 比率。因此，異氰酸酯指數(shù)表示實際上用于配制品中的異氰酸酯相對于與用于配制品中的 異氰酸酯反應(yīng)性氫的量反應(yīng)理論上所需的異氰酸酯量的百分比。
[0010] 根據(jù)實施例，氨基甲酸酯預(yù)聚物組分包含使用形成反應(yīng)混合物的預(yù)聚物形成的聚 碳酸酯-異氰酸酯預(yù)聚物。為了形成聚碳酸酯-異氰酸酯預(yù)聚物，異氰酸酯組分占形成反 應(yīng)混合物的預(yù)聚物的總重量的20重量％至60重量％ (例如25重量％至50重量％、30重 量％至45重量％、35重量％至40重量％等）。多元醇組分占形成反應(yīng)混合物的預(yù)聚物的 總重量的30重量％至80重量％ (例如45重量％至75重量％、50重量％至70重量％、55 重量％至65重量％、60重量％至65重量％等）。形成反應(yīng)混合物的預(yù)聚物還可包含添加 劑組分，所述添加劑組分包含經(jīng)配制以起始、此外和/或加速異氰酸酯組分與多元醇組分 之間的反應(yīng)的催化劑。例如，催化劑可包含本領(lǐng)域中已知的此類催化劑中的至少一種。添 加劑組分還可包含選自溴乙酸酯、三氯乙酸、氰基乙酸酯、硫酸二甲酯、苯甲酰氯以及乙酰 氯的群組的其它添加劑。添加劑組分占形成反應(yīng)混合物的預(yù)聚物的總重量的小于5重量％ (例如，0· Ol重量％至0· 05重量％、0· 15重量％至0· 1重量％等）。
[0011] 在形成反應(yīng)混合物的預(yù)聚物的異氰酸酯組分中的一種或多種異氰酸酯的示例性 異氰酸酯包括二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI)、二異氰酸甲苯酯（TDI)、間-亞苯基二異氰酸 酯、對-亞苯基二異氰酸酯（proi)、萘二異氰酸酯（NDI)、異佛爾酮二異氰酸酯（iroi)、六亞 甲基二異氰酸酯（HDI)及其各種異構(gòu)體和/或衍生物。使用其2,4'-異構(gòu)體、2,2'-異 構(gòu)體和4, V -異構(gòu)體中的至少一種，MDI可具有聚合物、共聚物、混合物，或改性的聚合物 形式。示例性MDI產(chǎn)品可以商標名伊索內(nèi)特（IS0NATE)、PAPI以及沃蘭特（V0RANATE)購自 陶氏化學(xué)公司（The Dow Chemical Company)。使用其2,4_異構(gòu)體和2,6_異構(gòu)體中的至少 一種，TDI可具有聚合物、共聚物、混合物或改性的聚合物形式。示例性TDI產(chǎn)品可以商標 名沃蘭特購自陶氏化學(xué)公司。
[0012] 根據(jù)一個示例性實施例，在形成反應(yīng)混合物的預(yù)聚物中的異氰酸酯組分可包含芳 香族