CN102585146A - 聚氨酯缓冲垫 - Google Patents

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本发明属于化学合成领域，具体涉及一种聚氨酯缓冲垫，其特征在于该聚氨酯缓冲垫是由三种组份按一定质量比例混合后制得，生产过程中通过调节增塑剂用量可以制得硬度在邵C10～80之间的制品。本发明的优点在于：采用本发明配方制得的聚氨酯缓冲垫，具有优异的回弹性能，硬度低，缓震效果优良，并且制品符合环保要求，可用于制备与人体有接触的产品。

Description

聚氨酯缓冲垫
技术领域
本发明属于化学合成领域，具体涉及一种聚氨酯缓冲垫。
背景技术
聚氨酯具有独特的软硬段嵌段共聚物的结构，这赋予了其优良的机械性能，以及非常宽的硬度可调节范围。这些优异的综合性能是其它很多种商品化橡胶和塑料所不具备的。尤其是在低硬度减震应用领域，是其它弹性体产品所无法替代的。例如用作鞋材缓冲、人体用缓冲防护垫等与人体接触较密切的应用领域，要求缓冲材料硬度低，触感好，缓震效果好，而低硬度聚氨酯弹性体，以其优异的缓震性能及舒适感在该领域得到了广泛的应用。尤其是用于鞋材底部的缓冲垫层，极大的减轻了行走过程中与地面的冲击，能够较好的保护脚部，大大减缓了行走疲劳，避免运动伤害。
发明内容
本发明的目的是提供一种聚氨酯缓冲垫，能够借助聚氨酯为材料制备出一种性能优异的缓冲垫。
本发明所述的一种聚氨酯缓冲垫，由以下三种组份混合反应而成，其中：
A组份：以重量百分数计，将数均分子量为1000～2000，官能度为2的聚合物多元醇96.0％～99.2％、三羟甲基丙烷0％～1.5％、催化剂0.2％～0.5％、抗氧剂0.2％～1％和紫外线吸收剂0.4％～1％，在80～90℃下混合均匀，并控制混合物中水分含量小于0.05％时，即得到A组份；
B组份：以重量百分数计，由二异氰酸酯23％～50％与数均分子量为1000～2000，官能度为2的聚酯多元醇50％～77％在80℃～90℃反应2～3小时，得到异氰酸根含量为8.0～12.0％的预聚物，其中，二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯(TDI)、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)或二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)中的一种或多种；
C组份：增塑剂；
三组份分别包装，使用时，A、B、C三组份以100∶30～70∶0～200的质量比混合，在70～100℃条件下反应15-30分钟得到硬度在邵C10～80之间的制品。
其中，所述的A组份中的聚合物多元醇优选采用己二酸系列聚酯多元醇或聚四氢呋喃醚多元醇，更优选为己二酸系列聚酯多元醇。
所述的A组份中的催化剂选自胺类催化剂或有机金属类催化剂中的一种或多种，胺类催化剂优选三乙烯二胺，有机金属类催化剂优选有机铋或有机锌，可以为异辛酸铋或异辛酸锌。
所述的A组份中的抗氧剂优选为受阻酚类抗氧剂，优选自抗氧剂1076(β-(4-羟基苯基-3，5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯)或抗氧剂1010(四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯)中的一种或两种的混合物。
所述的A组份中的紫外线吸收剂优选自苯并三唑类紫外线吸收剂，优选自UV328(2-(2′-羟基-3′，5′-二特戊基苯基)苯并三唑)或UV329(2-(2′-羟基-5′-特辛基苯基)苯并三唑)。
所述的增塑剂优选自邻苯二甲酸二甲氧基乙酯(DMEP)、二丙二醇二苯甲酸酯(DPGDB)或二乙二醇二苯甲酸酯(DEDB)。
本发明通过调节C组份的用量使得制品的硬度在邵C10～80范围内变化。
本发明的优点在于：采用本发明配方制得的聚氨酯缓冲垫，具有优异的回弹性能，硬度低，缓震效果优良，并且制品符合环保要求，可用于制备与人体有接触的产品。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例中所用的原料列举如下。实施例中的百分数均为质量百分数。
CMA-1024： 数均分子量1000的己二酸系列聚酯二元醇；
CMA-244：  数均分子量2000的己二酸系列聚酯二元醇；
PTMG-1000：数均分子量1000的聚四氢呋喃醚二元醇；
PTMG-2000：数均分子量2000的聚四氢呋喃醚二元醇；
TMP：      三羟甲基丙烷；
TDI-100：  2，4-甲苯二异氰酸酯；
TDI-80：   2，4-甲苯二异氰酸酯80％，2，6-甲苯二异氰酸酯20％；
H12MDI：   氢化二苯基甲烷二异氰酸酯；
MDI-50：   4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯50％，2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯50％；
MDI-100：  4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯；
液化MDI：  碳化二亚胺改性的MDI；
IPDI：     异佛尔酮二异氰酸酯；
DMEP：     邻苯二甲酸二甲氧基乙酯；
DPGDB：    二丙二醇二苯甲酸酯；
DEDB：     二乙二醇二苯甲酸酯。
实施例1：
A组份：以重量百分数计，CMA-244 98.0％，三羟甲基丙烷0.8％，催化剂三乙烯二胺0.3％和抗氧剂1010 0.5％，紫外线吸收剂UV328 0.4％，在80℃混合均匀，并控制混合物中水分含量小于0.05％，得到A组份；
B组份：按照如下制备方法得到：以重量百分数计，由液化MDI 40％与CMA-244 60％在85℃反应2小时，得到异氰酸根含量为9.0％的预聚物；
C组份：DMEP；
将上述三组份料温加热到50℃，按质量比100/55/20的比例混合均匀后浇入模具，制品在80℃硫化15分钟后脱模，得到硬度为邵C50的弹性体制品。
实施例2：
A组份：以重量百分数计，CMA-244 96.0％，三羟甲基丙烷1.5％，催化剂异辛酸铋0.2％，催化剂异辛酸锌0.3％和抗氧剂1076 1.0％，紫外线吸收剂UV328 1.0％，在90℃混合均匀，并控制混合物中水分含量小于0.05％，得到A组份；
B组份：按照如下制备方法得到：以重量百分数计，由液化MDI 44％与CMA-244 56％在80℃反应3小时，得到异氰酸根含量为12.0％的预聚物；
C组份：DMEP；
将上述三组份料温加热到50℃，按质量比100/45/60的比例混合均匀后浇入模具，制品在80℃硫化25分钟后脱模，得到硬度为邵C30的弹性体制品。
实施例3：
A组份：以重量百分数计，CMA-1024 99.2％，催化剂异辛酸铋0.2％和抗氧剂1076 0.2％，紫外线吸收剂UV329 0.4％，在85℃混合均匀，并控制混合物中水分含量小于0.05％，得到A组份；
B组份：按照如下制备方法得到：以重量百分数计，由TDI 23％与CMA-24477％在85℃反应2小时，得到异氰酸根含量为8.0％的预聚物；
将上述两组份料温加热到50℃，按质量比100/50的比例混合均匀后浇入模具，制品在80℃硫化15分钟后脱模，得到硬度为邵C80的弹性体制品。
实施例4：
A组份：以重量百分数计，PTMG-2000 50.0％，PTMG-1000 49.2％，催化剂异辛酸铋0.2％和抗氧剂1010 0.2％，紫外线吸收剂UV329 0.4％，在80℃下混合均匀，并控制混合物中水分含量小于0.05％，得到A组份；
B组份：按照如下制备方法得到：以重量百分数计，由MDI-100 30.0％、液化MDI 20.0％与CMA-1024 50.0％在85℃反应2小时，得到异氰酸根含量为12.0％的预聚物。
C组份：DPGDB；
将上述三组份料温加热到50℃，按质量比100/55/20的比例混合均匀后浇入模具，制品在80℃硫化20分钟后脱模，得到硬度为邵C70的弹性体制品。
实施例5：
A组份：以重量百分数计，将CMA-244 98.0％，三羟甲基丙烷0.8％，催化剂三乙烯二胺0.1％，催化剂异辛酸锌0.2％，抗氧剂1010 0.4％，紫外线吸收剂UV329 0.2％，紫外线吸收剂UV328 0.3％，在80℃下混合均匀，并控制混合物中水分含量小于0.05％，得到A组份；
B组份：按照如下制备方法得到：以重量百分数计，由液化MDI 40％与CMA-244 60％在85℃反应2小时，得到异氰酸根含量为9.0％的预聚物；
C组份：DEDB；
将上述三组份料温加热到50℃，按质量比100/50/200的比例混合均匀后浇入模具，制品在80℃硫化30分钟后脱模，得到硬度为邵C10的弹性体制品。
实施例6：
A组份：以重量百分数计，将CMA-244 98.0％，三羟甲基丙烷0.8％，催化剂异辛酸铋0.3％和抗氧剂1076 0.4％，紫外线吸收剂UV328 0.5％，在80℃混合均匀，并控制混合物中水分含量小于0.05％，得到A组份；
B组份：按照如下制备方法得到：以重量百分数计，由IPDI 30％与CMA-244 70％在85℃反应2小时，得到异氰酸根含量为8.3％的预聚物；
C组份：DMEP
将上述三组分料温加热到50℃，按质量比100/60/20的比例混合均匀后浇入模具，制品在80℃硫化15分钟后脱模，得到硬度为邵C50的弹性体制品。
实施例7：
A组份：以重量百分数计，将CMA-244 96.0％，三羟甲基丙烷1.5％，催化剂异辛酸锌0.5％和抗氧剂1010 1.0％，紫外线吸收剂UV328 1.0％，在80℃下混合均匀，并控制混合物中水分含量小于0.05％，得到A组份；
B组份：按照如下制备方法得到：以重量百分数计，由H12MDI 50％与CMA-1024 50％在85℃反应2小时，得到异氰酸根含量为12.0％的预聚物；
C组份：DEDB；
将上述三组份料温加热到50℃，按质量比100/45/55的比例混合均匀后浇入模具，制品在80℃硫化20分钟后脱模，得到硬度为邵C35的弹性体制品。
实施例1～7的制品性能如下表：

Claims (7)

1.一种聚氨酯缓冲垫，其特征在于由以下三种组份混合反应而成，其中：
A组份：以重量百分数计，将数均分子量为1000～2000，官能度为2的聚合物多元醇96.0％～99.2％、三羟甲基丙烷0％～1.5％、催化剂0.2％～0.5％、抗氧剂0.2％～1％和紫外线吸收剂0.4％～1％，在80～90℃下混合均匀，并控制混合物中水分含量小于0.05％时，即得到A组份；
B组份：以重量百分数计，由二异氰酸酯23％～50％与数均分子量为1000～2000，官能度为2的聚酯多元醇50％～77％在80℃～90℃反应2～3小时，得到异氰酸根含量为8.0～12.0％的预聚物，其中，二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种；
C组份：增塑剂；
三组份分别包装，使用时，A、B、C三组份以100∶30～70∶0～200的质量比混合，在70～100℃条件下反应15-30分钟得到硬度在邵C10～80之间的制品。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯缓冲垫，其特征在于A组份中的聚合物多元醇采用己二酸系列聚酯多元醇或聚四氢呋喃醚多元醇，
3.根据权利要求2所述的聚氨酯缓冲垫，其特征在于A组份中的聚合物多元醇采用己二酸系列聚酯多元醇。
4.根据权利要求1所述的聚氨酯缓冲垫，其特征在于A组份中的催化剂选自胺类催化剂或有机金属类催化剂中的一种或多种，胺类催化剂优选三乙烯二胺，有机金属类催化剂优选有机铋或有机锌。
5.根据权利要求1所述的聚氨酯缓冲垫，其特征在于A组份中的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，优选自抗氧剂1076或抗氧剂1010中的一种或两种的混合物。
6.根据权利要求1所述的聚氨酯缓冲垫，其特征在于A组份中的紫外线吸收剂选自苯并三唑类紫外线吸收剂，优选自UV328或UV329。
7.根据权利要求1所述的聚氨酯缓冲垫，其特征在于增塑剂选自邻苯二甲酸二甲氧基乙酯、二丙二醇二苯甲酸酯或二乙二醇二苯甲酸酯。
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