專利名稱：：一種快速脫模的聚氨酯彈性體組合物及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種快速脫模的澆注型聚氨酯彈性體。
背景技術(shù)：
：聚氨酯是一種性能介于橡膠與塑料之間的高分子合成材料，其特點(diǎn)是硬度調(diào)整范圍寬，既有橡膠的彈性又有塑料的硬度，具有良好的機(jī)械性能、耐磨性能和回彈性能。用于生產(chǎn)聚氨酯彈性體的預(yù)聚物通常都是采用TDI或MDI和多元醇反應(yīng)制得的，前者通常采用胺類擴(kuò)鏈劑用于聚氨酯彈性體的生產(chǎn)，如MOCA、E—300等，后者通常采用醇類擴(kuò)鏈劑如l，4丁二醇、HQEE等。該類產(chǎn)品的制作大都需要高溫U10120"C)硫化成型，而且脫模時(shí)間長，制品脫模后需要在110120'C加溫硫化，既影響產(chǎn)量，又浪費(fèi)能源。并且TDI體系的預(yù)聚體在生產(chǎn)和加工制品過程中，由于TDI的飽和蒸汽壓低，揮發(fā)性高，毒性大，會(huì)對(duì)人體及周圍環(huán)境造成較大的危害。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種快速脫模的澆注型氨酯彈性體組合物及其使用方法，組合物本身對(duì)環(huán)境污染小，生產(chǎn)過程能夠大大提高產(chǎn)量、降低成本和節(jié)約能源，并且得到的制品具有優(yōu)異的力學(xué)性能和良好的加工工藝性能，可以用于聚氨酯工業(yè)膠輪及其它聚氨酯雜件的制備。本發(fā)明一種快速脫模的聚氨酯彈性體組合物，其特征在于由兩種組分組成預(yù)聚物組分以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，使用二異氰酸酯37%55%與聚醚多元醇45%63^在7(TC90'C反應(yīng)，得到NCO%=9%15%的預(yù)聚物，其中所述二異氰酸酯為二苯基甲垸二異氰酸酯(MDI-IOO)、MDI—50、炭化二亞胺改性的液化MDI以及它們的混合物，所述聚醚多元醇采用官能度為2或3，數(shù)均分子量在10003000范圍內(nèi)的聚環(huán)氧丙垸醚多元醇；聚合物組分以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，將數(shù)均分子量為10003000，官能度為2或3的聚環(huán)氧丙烷醚多元醇64%~79.5%、芳香二元胺固化劑20%~35%、催化劑0.5%~1.0%，在100~110°C，-0.095MPa以下脫水至水分小于0.05%，得到聚合物組分，其中催化劑選自二月桂酸二丁基錫、有機(jī)鉛、有機(jī)鉍、有機(jī)滎其中的一種或一種以上，芳香二元胺固化劑為MOCA(3，3'—二氯一4，4'—二氨基二苯基甲垸)或E—300(3，5-二甲硫基甲苯二胺)。其中預(yù)聚物組分中優(yōu)選的NCO%=10%~15%。本發(fā)明預(yù)聚物組分和聚合物組分獨(dú)立包裝。其使用方法，亦即利用預(yù)聚物組分和聚合物組分制作彈性體制品的方法為預(yù)聚物與聚合物組分以l:l的重量比例混合，混合溫度為25'C35'C，然后按照通常方式澆注、硫化成型，制品硫化溫度為70'C8(TC，硫化10分鐘脫模，得到硬度為shoreA8097的聚氨酯彈性體制品。本發(fā)明采用MDI用于預(yù)聚物的合成，由于采用了以MDI為主的二異氰酸酯，MDI的飽和蒸汽壓高，不易揮發(fā)，對(duì)人體和周圍環(huán)境的危害較小，選用芳胺類擴(kuò)鏈劑用于聚氨酯彈性體的制作，工藝性能良好，制品具有優(yōu)異的力學(xué)性能。同時(shí)采用雙組分體系，使制品加工可以在較低的溫度下進(jìn)行，降低了能耗并縮短了脫模時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，而且制品脫模后無需后硫化處理。本發(fā)明主要用于聚醚型聚氨酯彈性體制品的制作，如聚氨酯工業(yè)膠輪、聚氨酯板材、膠輥等制品。具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例說明本發(fā)明，但不限制本發(fā)明。實(shí)施例中未作特別說明，其中的百分?jǐn)?shù)均為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。實(shí)施例所用材料如下PPG2000數(shù)均分子量2000，不飽和度0.005mmol/g的聚環(huán)氧丙垸醚:二元醇PPG1000數(shù)均分子量10000,不飽和度0.005mmol/g聚環(huán)氧丙垸醚二.元醇PPG3000數(shù)均分子量30000，不飽和度0.005mmol/g聚環(huán)氧丙垸醚二:元醇PPG3600數(shù)均分子量6000，伯羥基含量70%，聚環(huán)氧丙烷醚三元醇MDI-1004，4-二苯基甲烷二異氰酸酯液化MDI炭化二亞胺改性的MDIMDI-504，4-二苯基甲垸二異氰酸酯50%，2，4-二苯基甲垸二異氰酸酯50%MOCA3，3'-二氯-4，4'-二氨基二苯基甲垸TDI-802，4-甲苯二異氰酸酯80%，2，6-甲苯二異氰酸酯20%E—3003，5-二甲硫基甲苯二胺實(shí)施例l:(1)聚合物組分官能度2、分子量1000的聚醚多元醇(PPG1000)30%和官能度3、分子量6000的聚醚多元醇(PPG3600)34%、3，3'-二氯-4，4'-二氨基二苯基甲垸(MOCA)35X、有機(jī)鉍催化劑1%和在100~110°C，-0.095MPa下脫水至水分小于0.05%,得到聚合物組分。(2)預(yù)聚物組分是以2官能度、分子量1000的聚醚多元醇(PPG1000)45%、二苯基甲烷二異氰酸酯MDI-5055%在7(TC90'C反應(yīng)2小時(shí)得到異氰酸根含量為15%的預(yù)聚物。(3)反應(yīng)部分(進(jìn)行制品生產(chǎn)時(shí))將預(yù)聚物組分與聚合物組分以1:1的比例混合，混合溫度30'C。然后按照通常方式澆注、硫化成型(在7(TC80'C下硫化)，IO分鐘后開模，后硫化得到硬度為shoreA97的聚氨酯彈性體制品。實(shí)施例2:(1)聚合物組分官能度2、分子量2000的聚醚多元醇(PPG2000)30.5%和官能度3、分子量6000的聚醚多元醇(PPG3600)39、3，3'-二氯-4，4'-二氨基二苯基甲烷(MOCA)30%、有機(jī)汞催化劑0.5%在100~110°C，-0.095MPa下脫水至水分小于0.05%,得到聚合物組分。(2)預(yù)聚物組分是以2官能度、分子量2000的聚醚多元醇(PPG-2000)54.5%、二苯基甲烷二異氰酸酯MDI-IOO20%和MDI-5025.5%在70。C卯。C反應(yīng)2小時(shí)得到異氰酸根含量為13%的預(yù)聚物。(3)反應(yīng)部分(進(jìn)行制品生產(chǎn)時(shí))將預(yù)聚物組分與聚合物組分以1:1的比例混合，混合溫度30'C。然后按照通常方式澆注、硫化成型(在7(TC80'C下硫化)，IO分鐘后開模，后硫化得到硬度為shoreA90的聚氨酯彈性體制品。實(shí)施例3:(1)聚合物組分官能度2、分子量1000的聚醚多元醇(PPG1000)20和官能度3、分子量6000的聚醚多元醇(PPG3600)59、3，3'-二氯-4，4'-二氨基二苯基甲烷(MOCA)20%、有機(jī)鉛催化劑1%在100~110'C，-0.095MPa下脫水至水分小于0.05%,得到聚合物組分。(2)預(yù)聚物組分是以2官能度、分子量2000的聚醚多元醇(PPG2000)63%、二苯基甲烷二異氰酸酯MDI-5024%、液化MDI13%,在70。C卯。C反應(yīng)2小時(shí)得到異氰酸根含量為9%的預(yù)聚物。(3)反應(yīng)部分(進(jìn)行制品生產(chǎn)時(shí))將預(yù)聚物組分與聚合物組分以1:1的比例混合，混合溫度30'C。然后按照通常方式澆注、硫化成型(在70。C8(TC下硫化)，IO分鐘后開模，后硫化得到硬度為shoreA80的聚氨酯彈性體制品。實(shí)施例4:(1)聚合物組分官能度2、分子量2000的聚醚多元醇(PPG2000)20和官能度3、分子量6000的聚醚多元醇(PPG3600)59、3，5-二甲硫基甲苯二胺(E—300)20%、二月桂酸二丁基錫催化劑1%在100~110°C，-0.095MPa下脫水至水分小于0.05%,得到聚合物組分。(2)預(yù)聚物組分是以2官能度、分子量3000的聚醚多元醇(PPG2000)60%、二苯基甲烷二異氰酸酯MDI-5022%、液化MDI18%，在70。C卯。C反應(yīng)2小時(shí)得到異氰酸根含量為10.5%的預(yù)聚物。(3)反應(yīng)部分(進(jìn)行制品生產(chǎn)時(shí))將預(yù)聚物組分與聚合物組分以1:1的比例混合，混合溫度30'C。然后按照通常方式澆注、硫化成型(在7(TC8(TC下硫化)，10分鐘后開模，后硫化得到硬度為shoreA85的聚氨酯彈性體制品。對(duì)比實(shí)例:是以2官能度、分子量1000的聚謎多元醇70%、甲苯二異氰酸酯(TDI-80)30%，得到異氰酸根含量為6%左右的預(yù)聚體。固化劑3，3'-二氯-4，4'-二氨基二苯基甲垸(MOCA)和預(yù)聚物以0.9的NH2/NCO的摩爾比進(jìn)行反應(yīng)，混合溫度為75°C85°C，制品硫化溫度為100°C120°C，硫化3060分鐘脫模，在90。C110。C后硫化810小時(shí)，得到硬度為shoreA95土2聚氨酯彈性體制品。聚氨酯彈性體制品性能如下表:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權(quán)利要求1、一種快速脫模的聚氨酯彈性體組合物，其特征在于由兩種組分組成預(yù)聚物組分以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，使用二異氰酸酯37％～55％與聚醚多元醇45％～63％在70℃～90℃反應(yīng)，得到NCO％＝9％～15％的預(yù)聚物，其中所述二異氰酸酯為二苯基甲烷二異氰酸酯、MDI-50、炭化二亞胺改性的液化MDI以及它們的混合物，所述聚醚多元醇采用官能度為2或3，數(shù)均分子量在1000～3000范圍內(nèi)的聚環(huán)氧丙烷醚多元醇；聚合物組分以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，將數(shù)均分子量為1000～3000，官能度為2或3的聚環(huán)氧丙烷醚多元醇64％～79.5％、芳香二元胺固化劑20％～35％、催化劑0.5％～1.0％，在100～110℃，-0.095MPa以下脫水至水分小于0.05％，得到聚合物組分，其中催化劑選自二月桂酸二丁基錫、有機(jī)鉛、有機(jī)鉍、有機(jī)汞其中的一種或一種以上，芳香二元胺固化劑為MOCA或E-300。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯彈性體組合物，其特征在于所述預(yù)聚物組份中NCO%=10%~15%。3、一種權(quán)利要求l所述聚氨酯彈性體組合物的使用方法，其特征在于將預(yù)聚物組分與聚合物組分以1:1的重量比例混合，混合溫度25'C35'C，澆注，在70'C8(TC下硫化成型，IO分鐘后脫模，得到硬度為shoreA8097的聚氨酯彈性體制品。全文摘要本發(fā)明為一種快速脫模澆注型聚氨酯彈性體組合物，采用雙組分體系，一是預(yù)聚物組分二異氰酸酯與多元醇反應(yīng)，得到NCO％＝9％～15％(重量)的預(yù)聚物，多元醇采用分子量在1000～3000范圍內(nèi)，官能度為2或3的聚環(huán)氧丙烷醚多元醇；二是聚合物組分采用分子量為1000～3000，官能度為2或3的聚環(huán)氧丙烷醚多元醇、芳香二元胺固化劑、催化劑組成。預(yù)聚物組分與聚合物組分以重量比1∶1混合，澆注、硫化成型，制品可在10分鐘后脫模，而且無需后硫化，得到制品硬度為shoreA80～97的澆注型聚氨酯彈性體，具有優(yōu)異的力學(xué)性能。本發(fā)明主要用于聚醚型聚氨酯彈性體制品的制作，如聚氨酯膠輪、聚氨酯板材、膠輥等制品。文檔編號(hào)B29K75/00GK101353414SQ20081013914公開日2009年1月28日申請(qǐng)日期2008年8月8日優(yōu)先權(quán)日2008年8月8日發(fā)明者芳張,朱光寧,健李,偉陳,陳海良申請(qǐng)人:山東東大一諾威聚氨酯有限公司