CN102585147A

CN102585147A - 工程装备用聚氨酯弹性体组合物

Info

Publication number: CN102585147A
Application number: CN2011104370894A
Authority: CN
Inventors: 陈海良; 陈由亮; 张芳; 陈伟
Original assignee: SHANGDONG DONG DA INOV POLYUERTHANE CO Ltd
Current assignee: SHANGDONG DONG DA INOV POLYUERTHANE CO Ltd; Shandong Dongda Inov Polyurethane Co Ltd
Priority date: 2011-12-23
Filing date: 2011-12-23
Publication date: 2012-07-18

Abstract

本发明属于化学合成领域，具体涉及一种工程装备用聚氨酯弹性体组合物，采用双组份体系，一是A组份：二异氰酸酯与聚醚多元醇反应，得到异氰酸根含量3％～8％的预聚物；二是B组份：主要采用聚环氧丙烷醚多元醇、催化剂组成。A组份与B组份以体积比100∶90～110混合，浇注、硫化成型，得到制品硬度为邵A20～60的聚氨酯弹性体制品。本发明的优点在于该聚氨酯弹性体组合物能够用于轮胎的填充，并且具有生产工艺简单、成本低、节约能源的特点。制得的聚氨酯弹性体制品具有弹性好、不用充气、不怕扎刺、不会爆胎、使用寿命长等优点，能广泛适合于各种大型承重轮胎和对刺扎要求极高的车辆设备。

Description

工程装备用聚氨酯弹性体组合物

技术领域

本发明属于化学合成领域，具体涉及一种工程装备用聚氨酯弹性体组合物。

背景技术

长期以来橡胶一直是轮胎制造工业的首选材料，但在使用过程中常出现由于轮胎的质量问题而导致爆胎现象的发生，特别是一些在矿山使用的承重型轮胎，由于载荷很重并且地面崎岖不平，极易发生爆胎现象。

聚氨酯弹性体是一种具有橡胶高弹性的高分子合成材料，与橡胶相比具有更方便的加工性能，不需要像橡胶那样炼胶和硫化，同时制品具有更宽的硬度调整范围，可以制作比橡胶硬度更低的制品，从而使轮胎具有更好的减震效果好，如果采用这种聚氨酯弹性体浇注到轮胎内部，就会形成一种具有很高强度和回弹性的实心轮胎，从而提高轮胎的承载性能，即便轮胎被刺破也不影响轮胎的正常使用，特别是在建筑工程、矿山和煤矿等作业场所具有重大的安全及社会意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种工程装备用聚氨酯弹性体组合物，该聚氨酯弹性体组合物能够用于轮胎的填充，并且具有生产工艺简单、成本低、节约能源的特点。

本发明所述的一种工程装备用聚氨酯弹性体组合物，由两种组份组成：

A组份：以重量百分数计，二异氰酸酯10％～35％、聚醚多元醇30％～50％与增塑剂15％～60％在70℃～90℃反应，得到异氰酸根含量在3％～8％的预聚物，其中，二异氰酸酯选自TDI、MDI-50、MDI-100或液化MDI中的一种或多种，聚醚多元醇选自官能度为2或3，数均分子量在1000～4000范围内的聚环氧丙烷醚多元醇；

B组份：以重量百分数计，将数均分子量为1000～6000，官能度为2或3的聚环氧丙烷醚多元醇89.95％～99.9％、3，3′-二氯-4，4′-二氨基二苯基甲烷0％～10％，催化剂0.05％～0.1％，在100～110℃，-0.095MPa以下脱水至水分小于0.05％，得到B组份，其中催化剂选自有机铅、有机铋、有机锌或有机锡中的一种或多种；

使用时，将A组份与B组份按照体积比100∶90～110混合浇注，混合温度15℃～45℃，混合后的使用期在30～120分钟，在室温下硫化成型，得到硬度为邵A20～60的聚氨酯弹性体制品。

所述的增塑剂优选自邻苯二甲酸酯类增塑剂、对苯二甲酸酯类增塑剂或柠檬酸酯类增塑剂。

所述的B组分中的聚环氧丙烷醚多元醇优选由环氧乙烷封端。

本发明制得的聚氨酯弹性体制品的冲击回弹大于40％。

本发明的优点在于该聚氨酯弹性体组合物能够用于轮胎的填充，并且具有生产工艺简单、成本低、节约能源的特点。制得的聚氨酯弹性体制品具有弹性好、不用充气、不怕扎刺、不会爆胎、使用寿命长等优点，能广泛适合于各种大型承重轮胎和对刺扎要求极高的车辆设备。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例中所用到的原料列举如下。实施例中的百分数均为质量百分数。

PPG1000 数均分子量1000，聚环氧丙烷醚二元醇。

PPG2000 数均分子量2000，聚环氧丙烷醚二元醇。

PPG3000 数均分子量30000，聚环氧丙烷醚二元醇。

PPG4000 数均分子量40000，聚环氧丙烷醚二元醇。

MN3050 数均分子量1000，聚环氧丙烷醚三元醇。

EP-330N 数均分子量5000，伯羟基含量75％，聚环氧丙烷醚三元醇。

PPG3600 数均分子量6000，伯羟基含量75％，聚环氧丙烷醚三元醇。

MDI-100 4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯。

液化MDI 炭化二亚胺改性的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％。

TDI 甲苯二异氰酸酯。

MOCA 3，3′-二氯-4，4′-二氨基二苯基甲烷。

实施例1：

(1)A组份：是以2官能度、分子量2000的聚醚多元醇(PPG2000)15％、2官能度、分子量1000的聚醚多元醇(PPG1000)35％、MDI-5035％、增塑剂(邻苯二甲酸二辛酯)15％在70℃反应2小时得到异氰酸根含量为8.0％的A组份。

(2)B组份：官能度3、分子量5000的聚醚多元醇(330N)59.45％、官能度2、分子量1000的聚醚多元醇(PPG1000)30.5％，3，3′-二氯-4，4′-二氨基二苯基甲烷10％和催化剂(异辛酸铋)0.05％，在100℃，-0.095MPa下脱水至水分小于0.05％，得到B组份。

(3)使用时，将A与B组份以100∶100的体积比例混合，混合温度为15℃，然后按照通常方式浇注，聚氨酯弹性体组合物混合后的使用期在30分钟，常温硫化成型，得到硬度为邵A60的聚氨酯弹性体制品。

实施例2：

(1)A组份：是以2官能度、分子量2000的聚醚多元醇(PPG2000)50％、MDI-10010％和MDI-50 10％、增塑剂(对苯二甲酸二辛酯)30％，在90℃反应2小时得到异氰酸根含量为4.5％的A组份。

(2)B组份：官能度3、分子量6000的聚醚多元醇(PPG3600)60.9％、官能度2、分子量2000的聚醚多元醇(PPG2000)35.0％，3，3′-二氯-4，4′-二氨基二苯基甲烷4％、催化剂(异辛酸铋)0.1％，在110℃，-0.095MPa下脱水至水分小于0.05％，得到A组份。

(3)使用时，将A与B组份以100∶105的体积比例混合，混合温度为25℃，然后按照通常方式浇注，聚氨酯弹性体组合物混合后的使用期在60分钟，常温硫化成型，得到硬度为邵A50的聚氨酯弹性体制品。

实施例3：

(1)A组份：是以2官能度、分子量4000的聚醚多元醇(PPG4000)50％，液化MDI 16％，增塑剂(邻苯二甲酸二乙酯)34％，在70℃反应2小时得到异氰酸根含量为3.5％的A组份。

(2)B组份：官能度2、分子量2000的聚醚多元醇(PPG2000)34.0％和官能度3、分子量5000的聚醚多元醇(330N)65.9％、催化剂(异辛酸铅)0.1％在110℃，-0.095MPa下脱水至水分小于0.05％，得到B组份。

(3)使用时，将A与B组份以100∶100的体积比例混合，混合温度为35℃，然后按照通常方式浇注，聚氨酯弹性体组合物混合后的使用期在90分钟，常温硫化成型，得到硬度为邵A35的聚氨酯弹性体制品。

实施例4：

(1)A组份：是以2官能度、分子量2000的聚醚多元醇(PPG2000)30％、TDI 10％，增塑剂(柠檬酸三丁酯)60％在90℃反应2小时得到异氰酸根含量为3.0％的A组份。

(2)B组份：2官能度、分子量4000的聚醚多元醇(PPG4000)20％、2官能度、分子量2000的聚醚多元醇(PPG2000)30％和3官能度、分子量6000的聚醚多元醇(PPG3600)49.9％，催化剂(异辛酸锡)0.1％，在110℃，-0.095MPa下脱水至水分小于0.05％，得到B组份。

(3)使用时，将A与B组份以100∶100的体积比例混合，混合温度为45℃，然后按照通常方式浇注，聚氨酯弹性体组合物混合后的使用期在120分钟，常温硫化成型，得到硬度为邵A20的聚氨酯弹性体制品。

聚氨酯弹性体工艺及制品性能如下表：

项目	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4
					凝胶时间(min)	30	60	90	120
回弹(％)	50	55	65	40
					硬度(邵A)	60	50	35	20

Claims

1.一种工程装备用聚氨酯弹性体组合物，其特征在于由两种组份组成：

2.根据权利要求1所述的工程装备用聚氨酯弹性体组合物，其特征在于增塑剂选自邻苯二甲酸酯类增塑剂、对苯二甲酸酯类增塑剂或柠檬酸酯类增塑剂。

3.根据权利要求1所述的工程装备用聚氨酯弹性体组合物，其特征在于B组份中的聚环氧丙烷醚多元醇由环氧乙烷封端。

4.根据权利要求1所述的工程装备用聚氨酯弹性体组合物，其特征在于聚氨酯弹性体制品的冲击回弹大于40％。