CN103254382A - 双组份环保聚氨酯凝胶弹性体 - Google Patents

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

双组份环保聚氨酯凝胶弹性体

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。