CN103254382A - 双组份环保聚氨酯凝胶弹性体 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无毒环保的聚氨酯型增塑剂及其制备方法,以及该增塑剂在聚氨酯凝胶弹性体制备中的应用。本发明的聚氨酯型环保增塑剂121,以单醇和二异氰酸酯反应生成预聚体,待预聚体稳定后再加入单醇反应得到的。本发明的聚氨酯凝胶弹性体由A和B两组份构成,A组份以官能度为2~4、分子量2000~8000的聚醚多元醇36~65wt%、121增塑剂33~63wt%、催化剂0.5~1.8wt%和光稳定剂0.15~0.45wt%,在100℃~110℃,-0.095MPa脱水至水分小于0.05%;B组份是以分子量2000~8000的聚醚多元醇36~67wt%与二异氰酸酯33~65wt%在70℃~90℃反应制成的氰胺值NCOwt%=1.8~5.5%的预聚物;将B组份与A组份以5:1~6:1的比例混合均匀,25℃~40℃硫化10~20分钟得到shoreA0~2、伸长率大于800%的聚氨酯凝胶弹性体。
Description
技术领域
本发明涉及一种无毒环保的聚氨酯型增塑剂,及应用该增塑剂制成的聚氨酯凝胶。
背景技术
聚氨酯弹性体作为一种优良的合成材料应用越来越广泛,可在较宽的硬度范围具有较高的弹性及强度、优异的耐磨性、耐油性、耐疲劳性及抗震动性,具有“耐磨橡胶”之称。聚氨酯弹性体在聚氨酯产品中产量虽小,但聚氨酯弹性体具有优异的综合性能,已广泛用于冶金、石油、汽车、建筑等工业部门。聚氨酯凝胶是一种固化后特别柔软的高分子材料,形成表面发粘、低应力、自动恢复的弹性体。聚氨酯凝胶合成需要增塑剂,而目前应用的增塑剂大都为DOP、DBP等邻苯二甲酸酯类,这些增塑剂均具有一定的毒性,且迁徙性能有限,这些都阻碍了聚氨酯凝胶的发展。
根据市场需求本发明合成了一种无毒的凝胶,使其应用更加广泛。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种稳定、无毒的环保型增塑剂,并将其应用于聚氨酯凝胶的制备中,提供一种无毒环保的聚氨酯凝胶。
本发明的聚氨酯型环保增塑剂121,采用以下方法制备而成:将单醇30-50份和二异氰酸酯30-45份加入反应器升温至88-92℃反应2-3h合成预聚体,待预聚体稳定24-30h后再升温至83-87℃加入单醇10-50份,升温至88-92℃反应1.5-2h即得到环保增塑剂121。
本发明的双组份环保聚氨酯凝胶弹性体由A和B两组份构成,并按以下方法合成:
(1)A组份的合成:依次加入官能度为2~4、分子量2000~8000的聚醚多元醇36~65wt%、聚氨酯型环保增塑剂12133~63wt%、催化剂0.5~1.8wt%、光稳定剂UV-7650.15~0.45wt%,在温度100℃~110℃,压力≤-0.095MPa条件下脱水至水分小于0.05%,所述催化剂选自有机锌或有机铋。
(2)B组份的合成:以分子量2000~8000的聚醚多元醇36~67wt%与二异氰酸酯33~65wt%在70℃~90℃反应,制成氰胺值NCOwt%=1.8~5.5%的预聚物。
(3)将B组份与A组份以5:1~6:1的比例在常压、25℃~40℃混合均匀,然后于25℃~40℃硫化10~20分钟得到硬度为shoreA0~2、伸长率大于800%的聚氨酯凝胶弹性体。
所述有机锌优选异锌酸铅,有机铋优选羧酸铋。
本发明的有益效果是:
(1)本发明的聚氨酯型环保增塑剂121,无毒耐低温好,不随时间的延长析出,能和整个聚氨酯体系有机的结合起来。
(2)本发明生产的聚氨酯凝胶无毒、无刺激,弥补了市场的不足,使聚氨酯凝胶广泛应用到医疗、成人用品、高端电器绝缘胶等行业。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步说明。
实施例1
聚氨酯型环保增塑剂121的合成:
将单醇32kg和二异氰酸酯38kg加入反应器升温至90℃反应2h合成预聚体,待预聚体稳定24h后再升温至85℃加入单醇20kg,升温至90℃反应1.5h即得到环保增塑剂121。
双组份环保聚氨酯凝胶弹性体的合成:
(1)A组份的合成:依次加入官能度为2、分子量2000~3000的聚醚多元醇62kg、聚氨酯型环保增塑剂12137.3kg、催化剂异锌酸铅0.5kg、光稳定剂UV-7650.2kg,在100℃、-0.095MPa条件下脱水至水分小于0.05%。
(2)B组份的合成:以分子量4500的聚醚多元醇38kg与二异氰酸酯62kg在72℃反应,制成异氰酸值NCOwt%=3.5%的预聚物。
(3)将B组份与A组份以5:1的比例在常压、30℃混合均匀,30℃硫化15分钟得到硬度为shoreA2、伸长率为800%的聚氨酯凝胶弹性体。
该聚氨酯凝胶弹性体无毒、弹性高、应用于医疗行业效果良好。
实施例2
聚氨酯型环保增塑剂121的合成:
将单醇40kg和二异氰酸酯44kg加入反应器升温至88℃反应2.5h合成预聚体,待预聚体稳定26h后再升温至83℃加入单醇46kg,升温至88℃反应2h即得到环保增塑剂121。
双组份环保聚氨酯凝胶弹性体的合成:
(1)A组份的合成:依次加入官能度为2、分子量3000~5000的聚醚多元醇58kg、聚氨酯型环保增塑剂12141.1kg、催化剂羧酸铋0.6kg、光稳定剂UV-7650.3kg,在110℃,-0.1MPa条件下脱水至水分小于0.05%。
(2)B组份的合成:以分子量6000的聚醚多元醇65kg与二异氰酸酯35kg在88℃反应,制成异氰酸值NCOwt%=4.5%的预聚物。
(3)将B组份与A组份以6:1的比例在常压、40℃混合均匀,40℃硫化10分钟得到硬度为shoreA1、伸长率为900%的聚氨酯凝胶弹性体。
该聚氨酯凝胶弹性体无毒、弹性高、应用于高端电器绝缘胶行业效果良好。
实施例3
聚氨酯型环保增塑剂121的合成:
将单醇45kg和二异氰酸酯40kg加入反应器升温至92℃反应3h合成预聚体,待预聚体稳定30h后再升温至86℃加入单醇35kg,升温至92℃反应1.5h即得到环保增塑剂121。
双组份环保聚氨酯凝胶弹性体的合成:
(1)A组份的合成:依次加入官能度为2、分子量4000~6000的聚醚多元醇38kg、聚氨酯型环保增塑剂12160.1kg、催化剂羧酸铋1.5kg、光稳定剂UV-7650.4kg,在103℃,-0.1MPa条件下脱水至水分小于0.05%。
(2)B组份的合成:以分子量8000的聚醚多元醇47kg与二异氰酸酯53kg在75℃反应,制成异氰酸值NCOwt%=5.5%的预聚物。
(3)将B组份与A组份以5:1的比例在常压、20℃混合均匀,30℃硫化20分钟得到硬度为shoreA1、伸长率为800%的聚氨酯凝胶弹性体。
该聚氨酯凝胶弹性体无毒、弹性高、应用于医疗行业效果良好。
实施例4
聚氨酯型环保增塑剂121的合成:
将单醇50kg和二异氰酸酯33kg加入反应器升温至90℃反应2h合成预聚体,待预聚体稳定25h后再升温至87℃加入单醇15kg,升温至90℃反应2h即得到环保增塑剂121。
双组份环保聚氨酯凝胶弹性体的合成:
(1)A组份的合成:依次加入官能度为2、分子量6000~8000的聚醚多元醇47kg、聚氨酯型环保增塑剂12151.6kg、催化剂羧酸铋1.1kg、光稳定剂UV-7650.3kg,在107℃,-0.095MPa条件下脱水至水分小于0.05%。
(2)B组份的合成:以分子量3000的聚醚多元醇56kg与二异氰酸酯44kg在80℃反应,制成异氰酸值NCOwt%=2.5%的预聚物。
(3)将B组份与A组份以6:1的比例在常压、25℃混合均匀,25℃硫化15分钟得到硬度为shoreA2、伸长率为900%的聚氨酯凝胶弹性体。
该聚氨酯凝胶弹性体无毒、弹性高、应用于成人用品行业效果良好。
Claims (3)
1.一种聚氨酯型环保增塑剂121,其特征在于,采用以下方法制备而成:将单醇30-50份和二异氰酸酯30-45份加入反应器升温至88-92℃反应2-3h合成预聚体,待预聚体稳定24-30h后再升温至83-87℃加入单醇10-50份,升温至88-92℃反应1.5-2h即得到环保增塑剂121。
2.一种双组份环保聚氨酯凝胶弹性体,其特征在于,由A和B两组份构成,并按以下方法合成:
(1)A组份的合成:依次加入官能度为2~4、分子量2000~8000的聚醚多元醇36~65wt%、聚氨酯型环保增塑剂12133~63wt%、催化剂0.5~1.8wt%、光稳定剂UV-7650.15~0.45wt%,在温度100℃~110℃,压力≤-0.095MPa条件下脱水至水分小于0.05%,所述催化剂选自有机锌或有机铋。
(2)B组份的合成:以分子量2000~8000的聚醚多元醇36~67wt%与二异氰酸酯33~65wt%在70℃~90℃反应,制成氰胺值NCOwt%=1.8~5.5%的预聚物。
(3)将B组份与A组份以5:1~6:1的比例在常压、25℃~40℃混合均匀,然后于25℃~40℃硫化10~20分钟得到硬度为shoreA0~2、伸长率大于800%的聚氨酯凝胶弹性体。
3.根据权利要求2所述的双组份环保聚氨酯凝胶弹性体,其特征在于,所述有机锌为异锌酸铅,有机铋为羧酸铋。
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