CN103756285A - 一种具有高耐磨性的聚氨酯弹性体的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种具有高耐磨性的聚氨酯弹性体的制备方法，即按聚氨酯边角料或废料：醇解剂：耐磨改性剂：催化剂为100份：0.5-100份:0.5-50：0.01-2份的比例于强力混合器中，控制160-220℃，10-100r/min下进行醇解反应0.05-1.5h，得固体醇解产物，再按固体醇解产物：炭黑或白炭黑：过氧化二异丙苯：异氰酸酯为100份：30-40份：0-3份：0-8份的比例混合后经150-175℃反应3-15min，即得具有高耐磨性的聚氨酯弹性体。该制备方法以聚氨酯边角料或废料为原料，因此可实现聚氨酯的高效、绿色循环利用，聚氨酯边角料或废料回收率可达100%。

Description

一种具有高耐磨性的聚氨酯弹性体的制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种具有高耐磨性的聚氨酯弹性体的制备方法。
背景技术
聚氨酯（PU）材料以其优良的物理性能和良好的可加工性得到广泛的应用，占世界高分子材料总产量的5%。2010年全球聚氨酯消费量突破1870万吨，其中中国消费量约为600万吨。随着聚氨酯工业的快速发展，随之产生的边角料和废料也越来越多，其中包括聚氨酯软泡、硬泡、鞋材和氨纶废丝。利用填埋和焚烧等传统方法处理聚氨酯废料不仅占用土地、污染环境而且造成有机碳资源的低效利用。因此聚氨酯回收利用已成为聚氨酯工业迫切需要解决的重大问题之一,对废旧聚氨酯进行回收再利用,减少环境污染,同时降低新制品的生产成本,具有现实意义。
目前聚氨酯回收利用的主要方法是化学回收法，根据降解剂的种类和降解条件的不同，可归纳为水解法、碱解法、胺解法、醇解法、微波辅助降解法等。各种方法所产生的分解产物不同:水解法生成多元醇和多元胺；碱解法生成胺、醇和相应碱的碳酸盐；胺解法生成多元醇、胺、脲；醇解法生成多元醇混合物。【CN102432915A；CN101845152A;CN101445582A；CN201210059689】化学回收法中主流的技术仍然是醇解法，即聚氨酯在二元醇的环境下发生醇交换反应进行降解，主要再生获得各类聚醚二元醇、脂肪二元醇以及部分低分子量聚氨酯二元醇，该方法应用广泛，在欧美国家已经实现工业化。【US4159972；US6750260;US5556889;US5300530】
目前聚氨酯醇解反应工艺，通常周期较长，需要在高温下处理7-8h以上，能耗也会相应增加。这是因为：1）反应前期需要先将破碎后的聚氨酯预溶解在醇解剂中，而醇解剂通常为2-3官能度的小分子醇类，对聚氨酯的溶解效率有限，导致该过程缓慢进行；2）体系的起始粘度较高，使得聚氨酯在醇解剂的环境下发生醇交换反应的几率不高，致使降解速度缓慢；3）常规的醇解剂特征官能团为羟基和醚键，其对聚氨酯的醇解反应无特殊促进作用，需另加有机金属盐或叔胺类有机催化剂促进反应。 
上述这些方法都是采用液相醇解工艺获得液体的多元醇混合物，然后再作为回收料用于制备胶黏剂或涂料等聚氨酯产品，存在生产工艺复杂、周期长、回收效率低、能耗大、制品性能低等缺点。
发明内容
本发明的目的是为了解决固相醇解回收制备弹性体存在耐磨性能低的问题而提供一种具有高耐磨性的聚氨酯弹性体的制备方法，即在于在强力混合器中加入聚氨酯废料、醇解剂、耐磨改性剂、催化剂，在较高温度和剪切力作用下进行醇解，即发生酯交换反应、打断交联键，获得的固态醇解产物，醇解产物经硫化即得具有高耐磨性的聚氨酯弹性体。耐磨改性剂的添加大大提高了聚氨酯弹性体的耐磨性能，拓展了回收聚氨酯的应用领域，实现了实现聚氨酯的高效、绿色循环利用。
本发明的技术方案
一种具有高耐磨性的聚氨酯弹性体的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）、将聚氨酯边角料或废料：醇解剂：耐磨改性剂：催化剂为100份：0.5-100份:0.5-50：0.01-2份的比例置于强力混合器中，温度为160-220℃，控制转速为10-100 r/min的条件下进行醇解反应0.05-1.5h，即得固体醇解产物；
所得的醇解产物经硫化即得具有高耐磨性的聚氨酯弹性体；
所述的聚氨酯边角料或废料为聚氨酯软泡、聚氨酯半硬泡、聚氨酯弹性体、氨纶废丝中的一种或两种以上所组成的混合物；
所述的强力混合器为密炼机、双螺杆挤出机、多螺杆挤出机、单螺杆挤出机，优选密炼机和双螺杆挤出机； 
所述的醇解剂为脂肪醇、聚酯多元醇或聚醚多元醇； 
其中所述的脂肪醇为分子量为62-100000，羟基官能度为2-4的脂肪醇；
所述的聚酯多元醇为分子量为62-100000，羟基官能度为2-4的聚酯多元醇，优选为分子量为2000、羟基官能度为2的聚酯多元醇；
所述的聚醚多元醇为乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-乙二醇、1,8-辛二醇、氢化双酚A、一缩二乙二醇，一缩二丙二醇、二缩三乙二醇、甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、聚乙二醇、聚丙二醇、以甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇等一种或两种以上为起始剂而成的分子量为62-100000，羟基官能度为2-4的聚醚多元醇；
所述的耐磨改性剂为三元尼龙、聚甲醛、聚四氟乙烯中一种或两种以上所组成的混合物；
所述的催化剂为有机金属盐催化剂、叔胺类有机催化剂或氧化钙；
其中所述的有机金属盐催化剂为二丁基锡二月桂酸酯、辛酸亚锡、二(十二烷基硫)二丁基锡或二醋酸二丁基锡；
所述的叔胺类有机催化剂为三亚乙基二胺、N-甲基吗啉、二甲氨基丙胺、三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、N-异丙基二乙醇胺、N-正丁基二乙醇胺、二丙醇胺、N-甲基二丙醇胺、N-乙基二丙醇胺或N-异丙基二丙醇胺；
（2）、按重量份数计算，即固体醇解产物：炭黑或白炭黑：过氧化二异丙苯：异氰酸酯为100份：30-40份：0-3份：0-8份的比例，在步骤（1）所得到的固体醇解产物中，添加炭黑或白炭黑、过氧化二异丙苯和异氰酸酯，混合均匀后经150-175℃进行硫化反应3-15min，即得具有高耐磨性的聚氨酯弹性体；
所述的白炭黑为沉淀法白炭黑、炭黑为N330炭黑或N550炭黑；
所述的异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯（以下简称MDI）或甲苯二异氰酸酯（以下简称TDI）。
本发明的有益技术效果
本发明的一种具有高耐磨性的聚氨酯弹性体的制备方法，由于采用了强力混合器，因此制备过程中无须添加溶剂和氮气保护，摒弃了传统醇解高能耗、回收效率低、工艺复杂等缺点，具有环保节能等优点。
进一步，本发明的一种具有高耐磨性的聚氨酯弹性体的制备方法，由于所用的原料为聚氨酯边角料或废料，因此可实现聚氨酯的高效、绿色循环利用，聚氨酯边角料或废料回收率可达100%。
进一步，本发明的一种具有高耐磨性的聚氨酯弹性体的制备方法，添加的耐磨添加剂大大提高了最终所得的聚氨酯弹性体的耐磨性能，拓展了应用领域，具有很好的应用前景。
进一步，本发明的一种具有高耐磨性的聚氨酯弹性体的制备方法所得的具有高耐磨性的聚氨酯弹性体，其拉伸强度可达9-26N/mm2,断裂伸长率可达250-510%，硬度可达66-90（邵A），阿克隆磨耗0.01-0.15cm3/1.61km。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明作进一步阐述，但并不限制本发明。
本发明实施例中根据GBT 528-2009标准测定聚氨酯橡胶的拉伸强度、断裂伸长率；
根据GBT 23651-2009 测定聚氨酯的硬度；
根据GB-T1689-1998 测定阿克隆磨耗；
根据GB/T 16584-1996 测定硫化时间；
聚氨酯的拉伸强度测定所用的万能材料试验机采用SUN500,CARDANOAL CAMPO(VA)-ITALIA。
本发明的各实施例中所用的设备的型号及生产厂家的信息如下：
单螺杆挤出机，型号：CSS-273型，长春试验机研究所生产；
磨耗试验机，型号：JC-1076，江都市精诚测试仪器厂生产；
密炼机，型号：S(X)M-1L-KA型，常州塑源橡塑科技有限公司生产；
双螺杆挤出机，型号：TE-35同向，江苏南京科亚公司生产。
实施例1
一种具有高耐磨性的聚氨酯弹性体的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）、将聚氨酯边角料或废料与醇解剂、耐磨改性剂、催化剂按重量比计算，即聚氨酯边角料或废料：醇解剂：耐磨改性剂：催化剂为100份：6份:8份：0.02份的比例置于强力混合器中，温度为200℃，控制转速为30 r/min的条件下进行醇解反应0.5h，即得固体醇解产物；
所述的聚氨酯边角料或废料为氨纶废丝；
所述的强力混合器为密炼机；
所述的醇解剂为分子量为6000、羟基官能度为2的聚乙二醇；
所述的耐磨改性剂为共聚聚甲醛；
所述的催化剂为氧化钙；
（2）、按重量份数计算，即固体醇解产物：白炭黑：过氧化二异丙苯：异氰酸酯为100份：30份：2份：0份的比例，在步骤（1）所得到的固体醇解产物中，添加白炭黑和过氧化二异丙苯，混合均匀后经175℃进行硫化反应10min，即得具有高耐磨性的聚氨酯弹性体；
所述的白炭黑为沉淀法白炭黑。
将上述所得的具有高耐磨性的聚氨酯弹性体性能经测定，其拉伸强度14N/mm2，断裂伸长率450%，硬度（邵A）75，阿克隆磨耗0.134cm3/1.61km。
对比实施例1
一种具有高耐磨性的聚氨酯弹性体的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）、将聚氨酯边角料或废料与醇解剂、催化剂按重量比计算，即聚氨酯边角料或废料：醇解剂：催化剂为100份：6份:0.02份的比例置于强力混合器中，温度为200℃，控制转速为30 r/min的条件下进行醇解反应0.5h，即得固体醇解产物；
所述的聚氨酯边角料或废料为氨纶废丝；
所述的强力混合器为密炼机； 
所述的醇解剂为分子量6000、羟基官能度为2的聚乙二醇；
所述的催化剂为氧化钙；
（2）、按重量份数计算，即固体醇解产物：白炭黑：过氧化二异丙苯：异氰酸酯为100份：30份：2份：0份的比例，在步骤（1）所得到的固体醇解产物中，添加白炭黑和过氧化二异丙苯，混合均匀后经175℃进行硫化反应3min，即得具有高耐磨性的聚氨酯弹性体；
所述的白炭黑为沉淀法白炭黑。
将上述所得的聚氨酯弹性体性能经测定，其拉伸强度12 N/mm2，断裂伸长率420%，硬度（邵A）68，阿克隆磨耗0.386cm3/1.61km。
实施例2
一种具有高耐磨性的聚氨酯弹性体的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）、将聚氨酯边角料或废料与醇解剂、耐磨改性剂、催化剂按重量比计算，即聚氨酯边角料或废料：醇解剂：耐磨改性剂：催化剂为100份：0.5份:8份：0.02份的比例置于强力混合器中，温度为200℃，控制转速为30 r/min的条件下进行醇解反应0.5h，即得固体醇解产物；
所述的聚氨酯边角料或废料为聚氨酯软泡即记忆海绵；
所述的强力混合器为双螺杆挤出机；
所述的醇解剂为以己二酸,1,4-二丁醇和乙二醇(乙二醇和丁二醇摩尔比约为1∶1)反应制备的分子量为2000，羟基官能度为2的聚酯二醇；
所述的耐磨改性剂为聚四氟乙烯粉；
所述的催化剂为二丁基锡二月桂酸酯；
（2）、按重量份数计算，即固体醇解产物：炭黑：过氧化二异丙苯：异氰酸酯为100份：30份：0份：5份的比例，在步骤（1）所得到的固体醇解产物中，添加炭黑和异氰酸酯，混合均匀后经150℃进行硫化反应15min，即得具有高耐磨性的聚氨酯弹性体；
所述的炭黑为N330炭黑；
所述的异氰酸酯为MDI。
将上述所得的具有高耐磨性的聚氨酯弹性体性能经测定，其拉伸强度9N/mm2，断裂伸长率510%，硬度（邵A）66，阿克隆磨耗0.15cm3/1.61km。
对比实施例2
一种聚氨酯弹性体的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）、将聚氨酯边角料或废料与醇解剂、催化剂按重量比计算，即聚氨酯边角料或废料：醇解剂：催化剂为100份：50份:0.02份的比例置于强力混合器中，温度为180℃，控制转速为100 r/min的条件下进行醇解反应0.05h，即得固体醇解产物；
所述的聚氨酯边角料或废料为聚氨酯软泡即记忆海绵；
所述的强力混合器为双螺杆挤出机；
所述的醇解剂为己二酸,1,4-二丁醇和乙二醇(乙二醇和丁二醇摩尔比约为1∶1)反应制备分子量为2000的聚酯二醇；
所述的催化剂为二丁基锡二月桂酸酯；
（2）、按重量份数计算，即固体醇解产物：炭黑：过氧化二异丙苯：异氰酸酯为100份：30份：0份：5份的比例，在步骤（1）所得到的固体醇解产物中，添加炭黑和异氰酸酯，混合均匀后经150℃进行硫化反应15min，即得具有高耐磨性的聚氨酯弹性体；
所述的炭黑为N330炭黑；
所述的异氰酸酯为MDI。
将上述所得的聚氨酯弹性体性能经测定，其拉伸强度8N/mm2，断裂伸长率500%，硬度（邵A）65，阿克隆磨耗0.25cm3/1.61km。
实施例3
一种具有高耐磨性的聚氨酯弹性体的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）、将聚氨酯边角料或废料与醇解剂、耐磨改性剂、催化剂按重量比计算，即聚氨酯边角料或废料：醇解剂：耐磨改性剂：催化剂为100份：100份：100份:2份的比例置于强力混合器中，温度为220℃，控制转速为30 r/min的条件下进行醇解反应0.5h，即得固体醇解产物；
所述的聚氨酯边角料或废料为聚氨酯半硬泡；
所述的强力混合器为密炼机； 
所述的醇解剂为分子量为2000、羟基官能度为2的聚酯多元醇；
所述的耐磨改性剂为三元尼龙；
所述的催化剂为N-正丁基二乙醇胺；
（2）、按重量份数计算，即固体醇解产物：白炭黑：过氧化二异丙苯：异氰酸酯为100份：30份：2份：0份的比例，在步骤（1）所得到的固体醇解产物中，添加白炭黑和过氧化二异丙苯，混合均匀后经175℃进行硫化反应3min，即得具有高耐磨性的聚氨酯弹性体；
所述的白炭黑为沉淀法白炭黑；
将上述所得的具有高耐磨性的聚氨酯弹性体性能经测定，其拉伸强度13N/mm2，断裂伸长率250%，硬度（邵A）80，阿克隆磨耗0.03cm3/1.61km。
对比实施例3
一种聚氨酯弹性体的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）、将聚氨酯边角料或废料与醇解剂、催化剂按重量比计算，即聚氨酯边角料或废料：醇解剂：催化剂为100份：100份:2份的比例置于强力混合器中，温度为220℃，控制转速为30 r/min的条件下进行醇解反应0.5h，即得固体醇解产物；
所述的聚氨酯边角料或废料为聚氨酯半硬泡；
所述的强力混合器为密炼机； 
所述的醇解剂为分子量2000，羟基官能度为2的聚酯二醇；
所述的催化剂为N-正丁基二乙醇胺；
（2）、按重量份数计算，即固体醇解产物：白炭黑：过氧化二异丙苯为100份：30份：2份的比例，在步骤（1）所得到的固体醇解产物中，添加白炭黑和过氧化二异丙苯，混合均匀后经175℃进行硫化反应3min，即得具有高耐磨性的聚氨酯弹性体；
所述的白炭黑为沉淀法白炭黑。
将上述所得的聚氨酯弹性体性能经测定，其拉伸强度9N/mm2，断裂伸长率300%，硬度（邵A）70，阿克隆磨耗0.18cm3/1.61km。
实施例4
一种具有高耐磨性的聚氨酯弹性体的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）、将聚氨酯边角料或废料与醇解剂、耐磨改性剂、催化剂按重量比计算，即聚氨酯边角料或废料：醇解剂：耐磨改性剂：催化剂为100份：0.5份：25份:0.01份的比例置于强力混合器中，温度为200℃，控制转速为10r/min的条件下进行醇解反应0.1h，即得固体醇解产物；
所述的聚氨酯边角料或废料为回收聚氨酯弹性体TPU；
所述的强力混合器为单螺杆挤出机； 
所述的醇解剂为季戊四醇；
所述的耐磨改性剂为共聚聚甲醛；
所述的催化剂为N-甲基吗啉；
（2）、按重量份数计算，即固体醇解产物：白炭黑：过氧化二异丙苯：异氰酸酯为100份：30份：3份：2份的比例，在步骤（1）所得到的固体醇解产物中，添加白炭黑、过氧化二异丙苯和异氰酸酯，混合均匀后经160℃进行硫化反应10min，即得具有高耐磨性的聚氨酯弹性体；
所述的白炭黑为沉淀法白炭黑；
所述的异氰酸酯为TDI。
将上述所得的具有高耐磨性的聚氨酯弹性体性能经测定，其拉伸强度26N/mm2，断裂伸长率320%，硬度（邵A）87，阿克隆磨耗0.03cm3/1.61km。
对比实施例4
一种聚氨酯弹性体的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）、将聚氨酯边角料或废料与醇解剂、催化剂按重量比计算，即聚氨酯边角料或废料：醇解剂：催化剂为100份：0.5份:0.01份的比例置于强力混合器中，温度为200℃，控制转速为10r/min的条件下进行醇解反应0.1h，即得固体醇解产物；
所述的聚氨酯边角料或废料为回收聚氨酯弹性体TPU；
所述的强力混合器为单螺杆挤出机；
所述的醇解剂为季戊四醇；
所述的催化剂为N-甲基吗啉；
（2）、按重量份数计算，即固体醇解产物：白炭黑：过氧化二异丙苯：异氰酸酯为100份：30份：3份：2份的比例，在步骤（1）所得到的固体醇解产物中，添加白炭黑、过氧化二异丙苯和异氰酸酯，混合均匀后经160℃进行硫化反应10min，即得具有高耐磨性的聚氨酯弹性体；
所述的白炭黑为沉淀法白炭黑；
所述的异氰酸酯为TDI。
将上述所得的聚氨酯弹性体性能经测定，其拉伸强度25N/mm2，断裂伸长率350%，硬度（邵A）85，阿克隆磨耗0.08cm3/1.61km。
实施例5
一种具有高耐磨性的聚氨酯弹性体的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）、将聚氨酯边角料或废料与醇解剂、耐磨改性剂、催化剂按重量比计算，即聚氨酯边角料或废料：醇解剂：耐磨改性剂：催化剂为100份：6份:10份：0.05份的比例置于强力混合器中，温度为200℃，控制转速为40r/min的条件下进行醇解反应1h，即得固体醇解产物；
所述的聚氨酯边角料或废料为回收聚氨酯弹性体TPU和氨纶丝按重量比为1：1的比例而组成的混合物；
所述的强力混合器为密炼机；
所述的醇解剂为丙二醇；
所述的耐磨改性剂为三元尼龙和聚四氟乙烯按重量比为1：1的比例而组成的混合物；
所述的催化剂为二丙醇胺；
（2）、按重量份数计算，即固体醇解产物：炭黑：过氧化二异丙苯：异氰酸酯为100份：30份：2份：5份的比例，在步骤（1）所得到的固体醇解产物中，添加炭黑、过氧化二异丙苯和异氰酸酯，混合均匀后经160℃进行硫化反应10min，即得具有高耐磨性的聚氨酯弹性体；
所述的炭黑为N550炭黑；
所述的异氰酸酯为TDI。
将上述所得的具有高耐磨性的聚氨酯弹性体性能经测定，其拉伸强度20N/mm2，断裂伸长率350%，硬度（邵A）92，阿克隆磨耗0.01cm3/1.61km。
对比实施例5
一种聚氨酯弹性体的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）、将聚氨酯边角料或废料与醇解剂、催化剂按重量比计算，即聚氨酯边角料或废料：醇解剂：催化剂为100份：6份:0.05份的比例置于强力混合器中，温度为200℃，控制转速为40r/min的条件下进行醇解反应1h，即得固体醇解产物；
所述的聚氨酯边角料或废料为回收聚氨酯弹性体TPU和氨纶丝按重量比为1：1的比例而组成的混合物；
所述的强力混合器为密炼机；
所述的醇解剂为丙二醇；
所述的催化剂为二丙醇胺；
（2）、按重量份数计算，即固体醇解产物：炭黑：过氧化二异丙苯：异氰酸酯为100份：30份：2份：5份的比例，在步骤（1）所得到的固体醇解产物中，添加炭黑、过氧化二异丙苯和异氰酸酯，混合均匀后经160℃进行硫化反应10min，即得具有高耐磨性的聚氨酯弹性体；
所述的炭黑为N550炭黑；
所述的异氰酸酯为TDI。
将上述所得的聚氨酯弹性体性能经测定，其拉伸强度18N/mm2，断裂伸长率380%，硬度（邵A）90，阿克隆磨耗0.05cm3/1.61km。
实施例6
一种具有高耐磨性的聚氨酯弹性体的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）、将聚氨酯边角料或废料与醇解剂、耐磨改性剂、催化剂按重量比计算，即聚氨酯边角料或废料：醇解剂：耐磨改性剂：催化剂为100份：20份:12份：0.1份的比例置于强力混合器中，温度为190℃，控制转速为50r/min的条件下进行醇解反应1h，即得固体醇解产物；
所述的聚氨酯边角料或废料为聚氨酯软泡和氨纶丝按重量比为1：1的比例组成的混合物；
所述的强力混合器为密炼机；
所述的醇解剂为以甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇中的一种或两种以上为起始剂而成的分子量为3000，羟基官能度为3的聚醚多元醇；
所述的耐磨改性剂为聚甲醛、三元尼龙和聚四氟乙烯按重量比为1：1：1的比例组成的混合物；
所述的催化剂为辛酸亚锡
（2）、按重量份数计算，即固体醇解产物：炭黑：过氧化二异丙苯：异氰酸酯为100份：40份：3份：8份的比例，在步骤（1）所得到的固体醇解产物中，添加炭黑、过氧化二异丙苯和异氰酸酯，混合均匀后经160℃进行硫化反应10min，即得具有高耐磨性的聚氨酯弹性体；
所述的炭黑为N550炭黑；
所述的异氰酸酯为MDI。
将上述所得的具有高耐磨性的聚氨酯弹性体性能经测定，其拉伸强度17N/mm2，断裂伸长率300%，硬度（邵A）90，阿克隆磨0.02cm3/1.61km。
对比实施例6
一种聚氨酯弹性体的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）、将聚氨酯边角料或废料与醇解剂、催化剂按重量比计算，即聚氨酯边角料或废料：醇解剂：催化剂为100份：20份:0.1份的比例置于强力混合器中，温度为190℃，控制转速为50r/min的条件下进行醇解反应1h，即得固体醇解产物；
所述的聚氨酯边角料或废料为聚氨酯软泡和氨纶丝的混合物重量比为1：1；
所述的强力混合器为密炼机。 
所述的醇解剂为以甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇等一种或两种以上为起始剂而成的分子量为3000，羟基官能度为3的聚醚多元醇；
所述的催化剂为辛酸亚锡；
（2）、按重量份数计算，即固体醇解产物：炭黑：过氧化二异丙苯：异氰酸酯为100份：40份：3份：8份的比例，在步骤（1）所得到的固体醇解产物中，添加炭黑、过氧化二异丙苯和异氰酸酯，混合均匀后经160℃进行硫化反应10min，即得具有高耐磨性的聚氨酯弹性体；
所述的炭黑为N550炭黑；
所述的异氰酸酯为MDI。
将上述所得的聚氨酯弹性体性能经测定，其拉伸强度15N/mm2，断裂伸长率350%，硬度（邵A）88，阿克隆磨耗0.07cm3/1.61km。
    将上述的实施例1～6和对比实施例1～6所得的聚氨酯弹性体性能列表如下：
Figure 201410007803X100002DEST_PATH_IMAGE001
从表1中实施例1-6和对比实施例1-6对比的结果可以看出，采用100份三元尼龙作为耐磨改性剂可以提高对比试样耐磨性能6倍，采用添加25份共聚甲醛可以提高对比试样耐磨性能约3倍，采用三元尼龙和聚四氟乙烯混合物作为改性剂提高耐磨性5倍。由此说明，通过添加耐磨改性剂采用固相醇解方法制备的聚氨酯弹性体具有很高的耐磨性能，并且制备过程中保持了聚氨酯的长链分子结构，而将交联结构可控降解，醇解时间短，制备的聚氨酯弹性体性能优异。
进一步，本发明的一种具有高耐磨性的聚氨酯弹性体的制备方法，由于采用高强度混合器，醇解过程中隔绝了空气，无需氮气保护，摒弃了目前常用醇解工艺，即对比实施例中需要氮气。进一步，本发明的一种具有高耐磨性的聚氨酯弹性体的制备方法，聚氨酯边角料或废料100%回收，而传统工艺只能部分回收，大大减少了对环境的二次污染，具备节能环保的特点。
综上所述，本发明的一种具有高耐磨性的聚氨酯弹性体的制备方法，由于采用固相醇解方法，并添加抗磨改性剂、可控降解直接获得固态聚氨酯，经硫化后获得高耐磨性的聚氨酯弹性体，制备过程周期短，工艺简单，全部环保回收，具有极大创新，具有很好的应用前景。
以上所述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种具有耐磨性的聚氨酯弹性体的制备方法,其特征在于具体包括如下步骤：
（1）、将聚氨酯边角料或废料、醇解剂、耐磨改性剂和催化剂，按重量比计算，即聚氨酯边角料或废料：醇解剂：耐磨改性剂：催化剂为100份：0.5-100份:0.5-50：0.01-2份的比例置于强力混合器中，控制温度为160-220℃，转速为10-100 r/min的条件下进行醇解反应0.05-1.5h，即得固体醇解产物；
所述的聚氨酯边角料或废料为聚氨酯软泡、聚氨酯半硬泡、聚氨酯弹性体、氨纶废丝中的一种或两种以上所组成的混合物；
所述的醇解剂为脂肪醇、聚酯多元醇或聚醚多元醇；
其中所述的脂肪醇为分子量为62-100000，羟基官能度为2-4的脂肪醇；
所述的聚酯多元醇为分子量为62-100000，羟基官能度为2-4聚酯多元醇；
所述的聚醚多元醇为乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-乙二醇、1,8-辛二醇、氢化双酚A、一缩二乙二醇，一缩二丙二醇、二缩三乙二醇、甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、聚乙二醇、聚丙二醇、以甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇中的一种或两种以上为起始剂而成的分子量为62-100000，羟基官能度为2-4的聚醚多元醇；
所述的耐磨改性剂为三元尼龙、聚甲醛、聚四氟乙烯中一种或两种以上所组成的混合物；
所述的催化剂为有机金属盐催化剂、叔胺类有机催化剂或氧化钙；其中所述的有机金属盐催化剂为二丁基锡二月桂酸酯、辛酸亚锡、二(十二烷基硫)二丁基锡或二醋酸二丁基锡；
所述的叔胺类有机催化剂为三亚乙基二胺、N-甲基吗啉、二甲氨基丙胺、三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、N-异丙基二乙醇胺、N-正丁基二乙醇胺、二丙醇胺、N-甲基二丙醇胺、N-乙基二丙醇胺或N-异丙基二丙醇胺；
（2）、按重量份数计算，即固体醇解产物：炭黑或白炭黑：过氧化二异丙苯：异氰酸酯为100份：30-40份：0-3份：0-8份的比例，在步骤（1）所得到的固体醇解产物中，添加炭黑或白炭黑、过氧化二异丙苯和异氰酸酯，混合均匀后经150-175℃进行硫化反应3-15min，即得具有高耐磨性的聚氨酯弹性体；
所述的白炭黑为沉淀法白炭黑，所述的炭黑为N330炭黑或N550炭黑；
所述的异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯。
2.如权利要求1所述的一种具有高耐磨性的聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于步骤（1）中所述的聚氨酯边角料或废料：醇解剂：耐磨改性剂：催化剂为100份：6份:8份：0.02份，温度为200℃，控制转速为30r/min的条件下进行醇解反应0.5h；
所述的聚氨酯边角料或废料为氨纶废丝；
所述的强力混合器为密炼机；
所述的醇解剂为分子量为6000、羟基官能度为2的聚乙二醇；
所述的耐磨改性剂为共聚聚甲醛；
所述的催化剂为氧化钙；
步骤（2）中所述的固体醇解产物：白炭黑：过氧化二异丙苯：异氰酸酯为100份：30份：2份：0份，175℃进行硫化反应10min；
所述的白炭黑为沉淀法白炭黑。
3.如权利要求1所述的一种具有高耐磨性的聚氨酯弹性体的制备方法,其特征在于步骤（1）中所述的聚氨酯边角料或废料：醇解剂：耐磨改性剂：催化剂为100份：0.5份:8份：0.02份，温度为200℃，控制转速为30r/min的条件下进行醇解反应0.5h；
所述的聚氨酯边角料或废料为聚氨酯软泡即记忆海绵；
所述的强力混合器为双螺杆挤出机；
所述的醇解剂为以己二酸,1,4-二丁醇和乙二醇反应制备的分子量为2000，羟基官能度为2的聚酯二醇；
所述的耐磨改性剂为聚四氟乙烯粉；
所述的催化剂为二丁基锡二月桂酸酯；
步骤（2）中所述的固体醇解产物：炭黑：过氧化二异丙苯：异氰酸酯为100份：30份：0份：5份，150℃进行硫化反应15min；
所述的炭黑为N330炭黑；
所述的异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯。
4.如权利要求1所述的一种具有高耐磨性的聚氨酯弹性体的制备方法,其特征在于步骤（1）中所述的聚氨酯边角料或废料：醇解剂：耐磨改性剂：催化剂为100份：100份：100份:2份，温度为220℃，控制转速为30r/min的条件下进行醇解反应0.5h；
所述的聚氨酯边角料或废料为聚氨酯半硬泡；
所述的强力混合器为密炼机；
所述的醇解剂为分子量2000、羟基官能度为2的聚酯多元醇；
所述的耐磨改性剂为三元尼龙；
所述的催化剂为N-正丁基二乙醇胺；
步骤（2）中所述的固体醇解产物：白炭黑：过氧化二异丙苯：异氰酸酯为100份：30份：2份：0份，175℃进行硫化反应3min；
所述的白炭黑为沉淀法白炭黑。
5.如权利要求1所述的一种具有高耐磨性的聚氨酯弹性体的制备方法,其特征在于步骤（1）中所述的聚氨酯边角料或废料：醇解剂：耐磨改性剂：催化剂为100份：0.5份：25份:0.01份，温度为200℃，控制转速为10r/min的条件下进行醇解反应0.1h；
所述的聚氨酯边角料或废料为回收聚氨酯弹性体TPU；
所述的强力混合器为单螺杆挤出机； 
所述的醇解剂为季戊四醇；
所述的耐磨改性剂为共聚聚甲醛；
所述的催化剂为N-甲基吗啉；
步骤（2）中所述的固体醇解产物：白炭黑：过氧化二异丙苯：异氰酸酯为100份：30份：3份：2份，160℃进行硫化反应10min；
所述的白炭黑为沉淀法白炭黑；
所述的异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。
6.如权利要求1所述的一种具有高耐磨性的聚氨酯弹性体的制备方法,其特征在于步骤（1）中所述的聚氨酯边角料或废料：醇解剂：耐磨改性剂：催化剂为100份：6份:10份：0.05份，温度为200℃，控制转速为40r/min的条件下进行醇解反应1h；
所述的聚氨酯边角料或废料为回收聚氨酯弹性体TPU和氨纶丝按重量比为1：1的比例而组成的混合物；
所述的强力混合器为密炼机；
所述的醇解剂为丙二醇；
所述的耐磨改性剂为三元尼龙和聚四氟乙烯按重量比为1：1的比例而组成的混合物，；
所述的催化剂为二丙醇胺；
步骤（2）中所述的固体醇解产物：炭黑：过氧化二异丙苯：异氰酸酯为100份：30份：2份：5份，160℃进行硫化反应10min；
所述的炭黑为N550炭黑；
所述的异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。
7.如权利要求1所述的一种具有高耐磨性的聚氨酯弹性体的制备方法,其特征在于步骤（1）中所述的聚氨酯边角料或废料：醇解剂：耐磨改性剂：催化剂为100份：20份:12份：0.1份，温度为190℃，控制转速为50r/min的条件下进行醇解反应1h；
所述的聚氨酯边角料或废料为聚氨酯软泡和氨纶丝按重量比为1：1的比例组成的混合物；
所述的强力混合器为密炼机；
所述的醇解剂为甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇中的一种或两种以上为起始剂而成的分子量为3000，羟基官能度为3的分子量为聚醚多元醇；
所述的耐磨改性剂为聚甲醛、三元尼龙和聚四氟乙烯按重量比计算，即聚甲醛：三元尼龙：聚四氟乙烯为1：1：1的比例而组成的混合物；
所述的催化剂为辛酸亚锡；
步骤（2）中所述的固体醇解产物：炭黑：过氧化二异丙苯：异氰酸酯为100份：40份：3份：8份，160℃进行硫化反应10min；
所述的炭黑为N550炭黑；
所述的异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯。
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