CN103342795B - 一种用网络互穿法制作聚氨酯抛光材料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用网络互穿法制作聚氨酯抛光材料的方法，通过利用交叉聚合物网络（IPN）的方法使聚合物多元醇和环氧树脂中的仲羟基及环氧基与异氰酸酯反应后，穿插填充在聚氨酯网络中，使材料的耐压、耐热和水解稳定性都能得到提高，同时基体材料的耐磨性适当降低，同时由于结构中充填了部分有机分散体，而降低了聚氨酯泡沫基体的耐磨性，在抛光过程中使基体与抛光粉填料同步脱落，正好弥补了耐磨性高的抛光衬片易在抛光过程中产生“钝化”和切削率下降的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种用网络互穿法制作聚氨酯抛光材料的方法。
背景技术
传统聚氨酯抛光片制作是在聚氨酯（Polyurethane，聚氨基甲酸酯）微孔发泡体系中加入氧化铈抛光粉，经发泡、固化制成具有微孔结构的热固型材料，切成片状后用于光学玻璃抛光。在配方生产中因只使用单一的聚醚多元醇与甲苯二异氰酸酯合成制作的聚氨酯基体材料往往偏硬和发脆，缺乏应有的韧性和弹性。在抛光过程中，抛光垫与工件的合模性较差，而且容易产生“钝化”造成切削率下降。
发明内容
本发明提出一种用网络互穿法制作聚氨酯抛光材料的方法，利用交叉聚合物网络（IPN）的方法使聚合物多元醇和环氧树脂中的仲羟基及环氧基与异氰酸酯反应后，穿插填充在聚氨酯网络中，使材料的耐压、耐热和水解稳定性都能得到提高，同时基体材料的耐磨性适当降低。
本发明具体是通过以下技术方案来实现的：
一种用网络互穿法制作聚氨酯抛光材料的方法，包括以下步骤：
a、将总量为35～47重量份的聚合物多元醇和环氧树脂、聚醚多元醇混合物，按重量比5:2:3混合均匀，加热到60～75℃；
b、加入24～26重量份的甲苯二异氰酸酯、0.3～0.6重量份的复合催化剂， 快速搅拌10～15分钟，使混合体粘度达到1600～1800cp.s/25℃，然后加入14～16重量份的乙二醇，进行扩链；
c、搅拌2～3分钟，反应粘度达到2600～3000cp.s/25℃，反应温度110～115℃，加入0.4～0.6重量份的水，20～26重量份的抛光粉，在100～115℃条件下高速搅拌10～15s，注模，120℃固化16小时，脱模，切片。
所述聚合物多元醇3000～4500和环氧树脂的分子量为300～800，所述聚醚多元醇的分子量为100～300；
所述聚醚多元醇包括聚醚210、聚醚330、聚醚303、聚醚3010的一种或二种以上的组合；
所述抛光粉为氧化铈、氧化锆的一种或两种的组合；
所述环氧树脂包括双酚A型环氧树脂。
本发明产生的有益效果为：采用本方法生产的聚合物，材料体系较稳定，室温贮藏时间长，一年不分层，用此聚合物生产的聚氨酯抛光材料，具有较高的抗张强度，并且提高了压缩负荷性能。同样密度的泡沫体，耐压负荷比单体聚醚生产的泡沫体提高一倍以上，这样就意味着要得到同样压缩负荷的材料，密度可大大降低，重量减少，成本下降。因泡孔率增加，从而增加了抛光剂的存储量，提高了抛光材料的切削率；同时由于结构中充填了部分有机分散体，而降低了聚氨酯泡沫基体的耐磨性，在抛光过程中使基体与抛光粉填料同步脱落，正好弥补了耐磨性高的抛光衬片易在抛光过程中产生“钝化”和切削率下降的问题。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本实施例提供了一种用网络互穿法制作聚氨酯抛光材料的方法，包括以下步骤：
a、将总量为35kg的聚合物多元醇和环氧树脂、聚醚多元醇混合物，按重量比5:2:3混合均匀，加热到60～75℃，其中聚醚210、聚醚330重量比为2:3，聚合物多元醇和环氧树脂的分子量为3000～4500，所述聚醚多元醇的分子量为100～300；
b、加入26kg的甲苯二异氰酸酯、0.5kg份的复合催化剂，快速搅拌6～8分钟，使混合体粘度达到1600～1800cp.s/25℃，然后加入14kg重量份的乙二醇，进行扩链；
c、搅拌2～3分钟，反应粘度达到2600～3000cp.s/25℃，反应温度110～115℃，加入0.5kg的水，20kg的氧化铈、氧化锆混合物的抛光粉，氧化铈、氧化锆的重量比为3:1，在100～115℃条件下高速搅拌10～15s，注模，120℃固化16小时，脱模，切片。
实施例2：
与实施例1条件相同，步骤b快速搅拌10～12分钟。
实施例3：
a、将总量为40kg的聚合物多元醇和环氧树脂、聚醚多元醇混合物，按重量比5:2:3混合均匀，加热到55～60℃，其中聚醚210、聚醚330重量比为2:3，聚合物多元醇3000～4500和环氧树脂的分子量为300～800，所述聚醚多元醇的分子量为100～300；
b、加入24kg的甲苯二异氰酸酯、0.6kg份的复合催化剂，快速搅拌10～12分钟，使混合体粘度达到1600～1800cp.s/25℃，然后加入16kg重量份的乙二醇，进行扩链；
c、搅拌2～3分钟，反应粘度达到2600～3000cp.s/25℃，反应温度110～115℃，加入0.5kg的水，24kg的氧化铈、氧化锆混合物的抛光粉，氧化铈、氧化锆的重量比为3:1，在100～115℃条件下高速搅拌10～15s，注模，120℃固化16小时，脱模，切片。
实施例4：
a、将总量为47kg的聚合物多元醇和环氧树脂、聚醚多元醇混合物，按重量比5:2:3混合均匀，加热到60～75℃，其中聚醚210、聚醚330重量比为2:3，聚合物多元醇和环氧树脂的分子量为3000～4500，所述聚醚多元醇的分子量为100～300；
b、加入14kg的甲苯二异氰酸酯、0.3kg份的复合催化剂，快速搅拌12～13分钟，使混合体粘度达到1600～1800cp.s/25℃，然后加入14kg重量份的乙二醇，进行扩链；
c、搅拌2～3分钟，反应粘度达到2600～3000cp.s/25℃，反应温度110～115℃，加入0.4kg的水，20kg的氧化铈、氧化锆混合物的抛光粉，氧化铈、氧化锆的重量比为3:1，在100～115℃条件下高速搅拌10～15s，注模，120℃固化16小时， 脱模，切片。
实施例5：
与实施例4条件相同，步骤b搅拌时间为14～15分钟。
实施例6：
与实施例4条件相同，步骤b搅拌时间为16～18分钟。
实施7：
与实施例4条件相同，步骤a加热温度为75～80℃。
比较上述实施例1～7的各项试验结果，对比参数如下表：
通过上述实施例的对比，我们可以发现实施例2、4和5利用本发明的制作 方法，可有明显的提高产品的良率，同时各项指数能达到最佳效果，实施2最接近本方案良品率也略有提高，而实施例1、3、6、7超出本发明的参数范围，良品率明显下降。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种用网络互穿法制作聚氨酯抛光材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、将总量为35～47重量份的分子量为3000～4500聚合物多元醇和环氧树脂、分子量为100～300聚醚多元醇混合物，按重量比5:2:3混合均匀，加热到60～75℃；
b、加入24～26重量份的甲苯二异氰酸酯、0.3～0.6重量份的复合催化剂，快速搅拌10～15分钟，使混合体粘度达到1600～1800cp.s/25℃，然后加入14～16重量份的乙二醇，进行扩链；
c、搅拌2～3分钟，反应粘度达到2600～3000cp.s/25℃，反应温度110～115℃，加入0.4～0.6重量份的水，20～26重量份的抛光粉，在100～115℃条件下高速搅拌10～15s，注模，120℃固化16小时，脱模，切片。
2.如权利要求1所述的一种用网络互穿法制作聚氨酯抛光材料的方法，其特征在于，所述聚醚多元醇包括聚醚210、聚醚330、聚醚303、聚醚3010的一种或二种以上的组合。
3.如权利要求1所述的一种用网络互穿法制作聚氨酯抛光材料的方法，其特征在于，所述抛光粉为氧化铈、氧化锆的一种或两种的组合。
4.如权利要求1所述的一种用网络互穿法制作聚氨酯抛光材料的方法，其特征在于，所述环氧树脂包括双酚A型环氧树脂。
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