CN102977316A - 慢凝胶聚氨酯软泡组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及慢凝胶聚氨酯软泡组合物，其由重量比为1∶1的组分A和组分B组成，以重量百分数计：组分A：官能度为2或3，数均分子量为1000～6000的聚环氧丙烷醚多元醇52.5～69.8％，芳烃化合物25～34％，芳香二元胺固化剂5～13％，催化剂0.05～0.2％，水0.15～3％，将上述组分混合搅拌均匀，得到聚合物；组分B：由50～60％的聚醚多元醇、15～28％的二异氰酸酯、16～25％的增塑剂，在70～90℃下反应2～3h，得到异氰酸根质量含量为4.4～10％的预聚物。本发明在制备聚氨酯软泡材料时，不使用硅油匀泡剂仍然能产生良好匀泡效果；且凝胶时间长，保证生产复杂制品时具有足够操作时间。

Description

慢凝胶聚氨酯软泡组合物
技术领域
本发明属于聚氨酯软泡材料领域，具体地说，涉及一种慢凝胶聚氨酯软泡组合物。
背景技术
聚氨酯软泡材料与一般橡胶相比具有优异的力学性能、耐油性能和抗疲劳性能。聚氨酯软泡材料与一般橡胶相比，在硬度相同时，强度更高、韧性更好；在体积相同时，重量更轻；在压缩形变相同时，体积变化更小。聚氨酯软泡材料最突出的特点是具有优异的吸收冲击性能，因而广泛应用于制造防震缓冲材料。通常情况下，为了得到聚氨酯软泡，必需加入硅油匀泡剂才能够得到很好的匀泡效果。而硅油匀泡剂的加入增加了成本，同时当凝胶时间大于10分钟以上时硅油匀泡剂难以达到匀泡的效果，生产不出泡沫均匀的产品。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出了一种没有硅油匀泡剂的情况下仍然能够产生良好匀泡效果的聚氨酯软泡组合物。
本发明的技术方案是：慢凝胶聚氨酯软泡组合物，由组分A和组分B组成，组分A与组分B的重量比为1:1，其中：组分A：以重量百分数计，官能度为2或3，数均分子量为1000～6000的聚环氧丙烷醚多元醇、52.5％～69.8％，芳烃化合物、25％～34％，芳香二元胺固化剂、5％～13％，催化剂、0.05％～0.2％，水、0.15％～3％，将上述组分混合搅拌均匀，得到聚合物；组分B：以重量百分数计，由50％～60％的聚醚多元醇、15％～28％的二异氰酸酯、16～25％的增塑剂，在温度70～90℃下反应2～3小时，得到异氰酸根质量含量为4.4％～10％的预聚物。
使用上述组合物制备聚氨酯软泡制品：将组分A与组分B按重量比1:1、在温度30℃下混合，控制凝胶时间为30～60min，制得硬度为邵氏15A～60A，密度为0.7～0.9g/cm3的聚氨酯软泡制品。
所述组分A中的催化剂为二月桂酸二丁基锡、有机铋或有机锌中的一种或多种。
所述组分A中的芳烃化合物为经原油提炼的含有苯环的碳氢化合物。
所述组分A中的芳香二元胺固化剂为3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷(MOCA)或3,5-二甲硫基甲苯二胺（E-300）。
所述组分B中的聚醚多元醇为官能度为2或3，数均分子量为1000～3000的聚环氧丙烷醚多元醇。
所述组分B中的二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯或改性的二苯基甲烷二异氰酸酯的一种或多种。
所述组分B中的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、对苯二甲酸二辛酯或碳酸丙烯酯中的一种或多种。
本发明的有益效果在于：本发明提供的组合物在制备聚氨酯软泡材料时，不使用硅油匀泡剂的情况下仍然能够产生良好匀泡效果；而且，由于有足够长的凝胶时间，可以在生产复杂的大型制品时具有足够的操作时间。
具体实施方式
以下实施例具体说明本发明，以下分数均为重量百分数。其中涉及到简称代表的物质如下：
PPG1000：数均分子量1000，不饱和度0.005mmol/g聚环氧丙烷醚二元醇
PPG2000：数均分子量2000，不饱和度0.005mmol/g聚环氧丙烷醚二元醇
PPG3000：数均分子量3000，不饱和度0.005mmol/g聚环氧丙烷醚二元醇
PPG330N：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
TDI-80：重量比为4:1的2,4-甲苯二异氰酸酯与2,6-甲苯二异氰酸酯的混合物
MDI-50：重量比为1:1的4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯与2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物
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-100
增塑剂DOP：邻苯二甲酸二辛酯
MOCA：3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷
E-300：3,5-二甲硫基甲苯二胺
芳烃化合物L3195：齐鲁石化生产
实施例1：
慢凝胶聚氨酯软泡组合物的组分如下：
组分A、100kg：将PPG3600、69.8kg，L3195（齐鲁石化生产）、25kg，MOCA、5kg，催化剂、0.05kg，水0.15kg，混合搅拌均匀，得到聚合物；
组分B、100kg：PPG2000、60kg，甲苯二异氰酸酯T-80、15kg，增塑剂DOP、25kg，在温度70～90℃下反应2小时，得到异氰酸根质量含量为4.4％的预聚物。
使用上述组合物制备聚氨酯软泡制品：
将上述制得的聚合物组分A与预聚物组分B，在温度30℃下混合，控制凝胶时间为60min，常温浇注、在室温下硫化成型，制得硬度为邵氏15A，密度为0.75g/cm3的聚氨酯软泡制品。其性能如表1所示。
实施例2：
慢凝胶聚氨酯软泡组合物的组分如下：
组分A、100kg：将PPG330N、61.73kg，L3195（齐鲁石化生产）、30kg，E-300、8kg，催化剂、0.07kg，水0.2kg，混合搅拌均匀，得到聚合物；
组分B、100kg：PPG3000、54kg，二苯基甲烷二异氰酸酯MDI-50、23kg，增塑剂DOP、23kg，在温度70～90℃下反应2小时，得到异氰酸根质量含量为6.2％的预聚物。
使用上述组合物制备聚氨酯软泡制品：
将上述制得的聚合物组分A与预聚物组分B，在温度30℃下混合，控制凝胶时间为50min，常温浇注、在室温下硫化成型，制得硬度为邵氏30A，密度为0.8g/cm3的聚氨酯软泡制品。其性能如表1所示。
实施例3：
慢凝胶聚氨酯软泡组合物的组分如下：
组分A、100kg：将PPG3600、35.05kg，PPG1000、20kg，L3195（齐鲁石化生产）、35.6kg，MOCA、9kg，催化剂、0.1kg，水0.25kg，混合搅拌均匀，得到聚合物；
组分B、100kg：PPG2000、50kg，二苯基甲烷二异氰酸酯MDI-100、28kg，增塑剂DOP、22kg，在温度70～90℃下反应2小时，得到异氰酸根质量含量为7.3％的预聚物。
使用上述组合物制备聚氨酯软泡制品：
将上述制得的聚合物组分A与预聚物组分B，在温度30℃下混合，控制凝胶时间为40min，常温浇注、在室温下硫化成型，制得硬度为邵氏45A，密度为0.85g/cm3的聚氨酯软泡制品。其性能如表1所示。
实施例4：
慢凝胶聚氨酯软泡组合物的组分如下：
组分A、100kg：将PPG330N、32.5kg，PPG2000、20kg，L3195（齐鲁石化生产）、34kg，E-300、13kg，催化剂、0.2kg，水0.3kg，混合搅拌均匀，得到聚合物；
组分B、100kg：PPG2000、60kg，二苯基甲烷二异氰酸酯MDI-50、24kg，液化MDI、16kg，在温度70～90℃下反应2小时，得到异氰酸根质量含量为10％的预聚物。
使用上述组合物制备聚氨酯软泡制品：
将上述制得的聚合物组分A与预聚物组分B，在温度30℃下混合，控制凝胶时间为30min，常温浇注、在室温下硫化成型，制得硬度为邵氏60A，密度为0.9g/cm3的聚氨酯软泡制品。其性能如表1所示。
表1：实施例1～4制得的聚氨酯软泡制品性能
项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
硬度（邵A） 15 30 45 60
拉伸强度(Mpa) 1.1 2.7 3.9 4.5
伸长率％ 290 280 270 285
撕裂强度(KN/m) 5.5 7.8 9.5 11
回弹％ 30 38 46 55
凝胶时间（min） 60 50 40 30
密度（g/cm3） 0.75 0.8 0.85 0.9
由表1的数据可以看出：实施例1-4制得的组合物在制备聚氨酯软泡材料时，不使用硅油匀泡剂的情况下仍然能够产生良好匀泡效果；而且有足够长的凝胶时间，可以在生产复杂的大型制品时具有足够的操作时间。

Claims (7)

1.一种慢凝胶聚氨酯软泡组合物，其特征在于：由组分A和组分B组成，组分A与组分B的重量比为1:1，其中，
组分A：以重量百分数计，官能度为2或3，数均分子量为1000～6000的聚环氧丙烷醚多元醇、52.5％～69.8％，芳烃化合物、25％～34％，芳香二元胺固化剂、5％～13％，催化剂、0.05％～0.2％，水、0.15％～3％，将上述组分混合搅拌均匀，得到聚合物；
组分B：以重量百分数计，由50％～60％的聚醚多元醇、15％～28％的二异氰酸酯、16～25％的增塑剂，在温度70～90℃下反应2～3小时，得到异氰酸根质量含量为4.4％～10％的预聚物；
将组分A与组分B在温度30℃下混合，控制凝胶时间为30～60min，制得硬度为邵氏15A～60A，密度为0.7～0.9g/cm3的聚氨酯软泡制品。
2.根据权利要求1所述的慢凝胶聚氨酯软泡组合物，其特征在于，所述组分A中的催化剂为二月桂酸二丁基锡、有机铋或有机锌中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的慢凝胶聚氨酯软泡组合物，其特征在于，所述组分A中的芳烃化合物为经原油提炼的含有苯环的碳氢化合物。
4.根据权利要求1所述的慢凝胶聚氨酯软泡组合物，其特征在于，所述组分A中的芳香二元胺固化剂为3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷或3,5-二甲硫基甲苯二胺。
5.根据权利要求1所述的慢凝胶聚氨酯软泡组合物，其特征在于，所述组分B中的聚醚多元醇为官能度为2或3，数均分子量为1000～3000的聚环氧丙烷醚多元醇。
6.根据权利要求1所述的慢凝胶聚氨酯软泡组合物，其特征在于，所述组分B中的二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯或改性的二苯基甲烷二异氰酸酯的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的慢凝胶聚氨酯软泡组合物，其特征在于，所述组分B中的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、对苯二甲酸二辛酯或碳酸丙烯酯中的一种或多种。
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