CN102627749A

CN102627749A - 含有两种特殊微孔的聚氨酯弹性体的制备方法

Info

Publication number: CN102627749A
Application number: CN2009102504670A
Authority: CN
Inventors: 付玉东
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-12-10
Filing date: 2009-12-10
Publication date: 2012-08-08

Abstract

本发明公开了含有两种特殊微孔的聚氨酯弹性体的制备方法，旨在解决现有技术中含有一种特殊微孔的聚氨酯弹性体生产成本高、只限于应用特殊领域的问题。本发明的特征在于制备预聚体组份和扩链剂组份按比例混合，反应料液注入模温为75-90℃的模具中，成型后二次熟化、脱模、制备出含有两种特殊微孔的聚氨酯弹性体。通过本发明方法制备的产品，包含了含有一种特殊微孔的聚氨酯弹性体的所有性能，并以优异的热传导性和低廉的价格优于含有一种特殊微孔的聚氨酯弹性体。产品主要用作制备填充型高速实芯轮胎、高速铁路轨枕等。

Description

含有两种特殊微孔的聚氨酯弹性体的制备方法

技术领域

本发明涉及含有两种特殊微孔的聚氨酯弹性体的制备方法，特别涉及产品生产成本降低，拓宽应用领域。

背景技术

由于含有一种特殊微孔的聚氨酯弹性体具有优良的静态和动态力学性能，工业用途非常广泛。但原料价格昂贵，故一直作为高端产品用于特殊领域。追求低成本、高质量是含有一种特殊微孔的聚氨酯弹性体发展中遇到的瓶颈，急需寻求新的技术突破。含有两种特殊微孔的聚氨酯弹性体，具有保持含有一种特殊微孔的聚氨酯弹性体的所有性能，在很大程度上降低产品生产成本，弥补热传导性能方面的不足，拓宽应用领域。

发明内容

本发明的目的在于解决含有一种特殊微孔的聚氨酯弹性体现有技术上的不足和成本昂贵而提出的含有两种特殊微孔的聚氨酯弹性体制备方法，以提高只含有一种特殊微孔的聚氨酯弹性体的热传导性能，尤其降低产品制作成本，拓宽应用领域。为了实现上述发明目的，本发明提出的制备方法包括如下步骤：

(1)预聚体的制备：过量的多异氰酸酯与多元醇在125-145℃条件下反应，形成端-NCO基的预聚体；

(2)混合扩链剂组份：将催化剂、发泡剂、表面活性剂、热发泡性微球、与聚酯组份形成充分混合物；

(3)混合、模塑：将预聚体与扩链剂按比例混合，反应料液注入模温为75-90℃的模具中、成型后二次熟化、脱模、制备出含有两种特殊微孔的聚氨酯弹性体。本发明上述步骤(1)所述的多异氰酸酯为1，5-萘二异氰酸酯。

本发明上述步骤(1)所述的多元醇为聚酯多元醇，一般选用官能度为2-3，分子量800-3500的聚1，2-二甲基丙二醇-1，4-丁二醇-乙二醇己二酸酯、聚己内酯、聚乙二醇-己二酸酯、聚碳酸酯、聚四氢呋喃共聚醚、聚己二酸-丁二醇-乙二醇酯、己二酸聚酯、聚三羟甲基丙烷-2-甲基-1.3丙二醇-1.4-丁二醇己二酸、含有侧甲基的聚酯多元醇。

本发明上述步骤(2)中扩链剂组份为包含催化剂、发泡剂、表面活性剂、热发泡性微球等组份在内的与步骤(1)中所述的聚酯多元醇相同的聚酯组份混合物。催化剂为叔胺类催化剂和有机金属盐类催化剂中的一种或几种，如：Dabco 33Lv、硫酸二辛基锡；表面活性剂为非离子型表面活性剂，如：B-8123；发泡剂为水、热发泡性微球优选市售。

本发明上述步骤(3)中所述的混合比例为按预聚体-NCO摩尔数和扩链剂活泼氢摩尔数1∶1混合。

本发明采用高温浇注型发泡机实现预聚体与扩链剂组份的计量和混合。

本发明制备了含有两种特殊微孔的聚氨酯弹性体，根据本发明方法制备的产品，降低了产品生产成本，拓宽应用领域；主要用作填充型高速实芯轮胎、高速铁路轨枕、缓冲减震元件、桥梁减震块等。

具体实施方式

实施例一

分子量为2000的聚碳酸酯和1，5-萘二异氰酸酯在釜中反应，控制温度125-145℃，反应所得-NCO含量为6.5％的预聚体；扩链剂组份以熔融聚酯为主，将催化剂、发泡剂、表面活性剂、热发泡微球等与聚酯充分混合，其中助剂组份占扩链剂组份总量的21％；采用高温浇注型发泡机，按预聚体-NCO摩尔数和扩链剂活泼氢摩尔数为1∶1配比充分混合，将反应料注入75-90℃的模具中，成型后二次熟化、脱模、制备出含有两种特殊微孔的聚氨酯弹性体。所得制品外观光滑平整，模腔充满(成型收缩率小)，表观密度400kg/m3，抗拉强度5.7Mpa，硬度为邵尔A70。

实施例二

分子量为2000的聚己内酯和1，5-萘二异氰酸酯在釜中反应，控制温度125-145℃，反应所得-NCO含量为4.6％的预聚体；扩链剂组份以熔融聚酯为主，将催化剂、发泡剂、表面活性剂、热发泡性微球等与聚酯充分混合，其中助剂组份占扩链剂组份总量的21％；采用高温浇注型发泡机，按预聚体-NCO摩尔数和链剂活泼氢摩尔数为1∶1配比充分混合，将反应料注入75-90℃的模具中，成型后二次熟化、脱模、制备出含有两种特殊微孔的聚氨酯弹性体。所得制品外观光滑平整，模腔充满(成型收缩率小)，表面密度320kg/m3，抗拉强度4.0Mpa，硬度为邵尔A60。

实施例三

分子量2000的聚乙二醇-己二酸酯和1，5-萘二异氰酸酯在釜中反应，控制温度为125-145℃，反应所得-NCO含量为6.2％的预聚体；扩链剂组份以熔融聚酯为主，将催化剂、发泡剂、表面活性剂、热发泡性微球等与聚酯充分混合，其中助剂组份占扩链剂组份总量的21％；采用高温浇注型发泡机，按预聚体-NCO摩尔数和扩链剂活泼氢摩尔数为1∶1混合，将反应料注入75-90℃的模具中，成型后二次熟化、脱模、制备出含有两种特殊微孔的聚氨酯弹性体。

所得制品外观光滑平整，模腔充满(成型收缩率小)，表面密度350kg/m3，抗拉强度4.2Mpa硬度为绍尔A65。

实施例四

分子量3000的聚三羟甲基丙烷-2-甲基-1.3丙二醇-1.4-丁二醇己二酸和在1，5-萘二异氰酸酯釜中反应，控制温度为125-145℃，反应所得-NCO含量为6.2％的预聚体；扩链剂组份以熔融聚酯为主，将催化剂、发泡剂、表面活性剂、热发泡性微球等与聚酯充分混合，其中助剂组份占扩链剂组份总量的21％；采用高温浇注型发泡机，按预聚体-NCO摩尔数和扩链剂活泼氢摩尔数为1∶1混合将反应料注入75-90℃的模具中，成型后二次熟化、脱模、制备出含有两种特殊微孔的聚氨酯弹性体。所得制品外观光滑平整，模腔充满(成型收缩率小)，表面密度380kg/m3，抗拉强度4.5Mpa，硬度为绍尔A68。

Claims

1.含有两种特殊微孔的聚氨酯弹性体的制备方法，其特征是，该制备方法包括如下步骤：

(1)预聚体的制备：过量的多异氰酸酯与多元醇在125-145℃条件下反应，形成NCO含量＜10％的端-NCO基的预聚体。

(2)扩链剂组份的制备：扩链剂的组份为包含催化剂、发泡剂、表面活性剂、热发泡性微球在内的聚酯组份的混合物。

(3)混合、模塑：将预聚体与扩链剂组份按比例混合，反应料液注入温度为75-90℃的模具中，成型后二次熟化、脱模、制备出含有两种特殊微孔的聚氨酯弹性体。

2.根据权利要求1所述的含有两种特殊微孔的聚氨酯弹性体的制备方法，其特征是，步骤(1)所述的多异氰酸酯为1，5-萘二异氰酸酯，多元醇为聚醚或聚酯多元醇。

3.根据权利要求1所述的含有两种特殊微孔的聚氨酯弹性体的制备方法，其特征是，所述聚酯多元醇分子量为800-3500，官能度为2-3的聚酯多元醇。

4.根据权利要求1所述的含有两种特殊微孔的聚氨酯弹性体的制备方法，其特征是，步骤(3)所述的混合比例为按预聚体-NCO摩尔数和扩链剂活泼氢摩尔数1∶1混合。

5.根据权利要求1所述的含有两种特殊微孔的聚氨酯弹性体的制备方法，其特征是，含有两种特殊微孔的聚氨酯弹性体。

6.根据权利要求1所述的含有两种特殊微孔的聚氨酯弹性体的制备方法，其特征是，步骤(2)所述的热发泡性微球，由聚合物外壳和内封入其中的发泡剂构成；

步骤(2)所述的热发泡性微球的外壳聚合物是由氯乙烯基类或丙烯氢类聚合物类单体和二乙烯基类交联性单体聚合所得；所述的热发泡微球中包裹的发泡剂为乙烷、丙烷、丙烯、异丁烷、丁烯、异丁烯、正戊烷、异戊烷、石油醚中的一种或几种混合物；

步骤(2)所述的热发泡性微球的真密度为1000-1300kg/m3、膨胀温度为80-180℃、膨胀体积40-60倍；

成型密度为250-500kg/m³。

7.根据权利要求1所述的含有两种特殊微孔的聚氨酯弹性体的制备方法，其特征是步骤(2)所述的催化剂为叔胺类催化剂或有机金属盐类催化剂中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的含有两种特殊微孔的聚氨酯弹性体的制备方法，其特征是步骤(2)所述的表面活性剂为非离子表面活性剂。

9.根据权利要求1所述的含有两种特殊微孔的聚氨酯弹性体的制备方法，其特征是步骤(2)所述的发泡剂为水。

10.根据权利要求1-12任何一项所述的含有两种特殊微孔的聚氨酯弹性体的制备方法，其特征是采用高温浇注型发泡机实现预聚体与扩链剂组份的计量和混合。