CN104448198A - 用于聚氨酯拳击手套填充物的组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于聚氨酯材料技术领域，具体涉及一种用于聚氨酯拳击手套填充物的组合物及其制备方法。用于聚氨酯拳击手套填充物的组合物由A组分和B组分组成，A组分：慢回弹聚醚多元醇、聚脲多元醇、高活性聚醚多元醇、扩链剂、泡沫稳定剂、发泡剂、催化剂、抗氧剂、光稳定剂、固体填充物，B组分：聚醚多元醇、异氰酸酯、储存稳定剂。本发明在配方设计上采用全水发泡，其臭氧破坏效应ODP值为零，无毒环保，是一种环境友好型材料；所制备的聚氨酯拳击手套制品具有优异的抗震缓冲性和良好的承载回弹性，从而为避免在拳击运动中手腕、手指受到损伤的安全性提供保障。

Description

用于聚氨酯拳击手套填充物的组合物及其制备方法

技术领域

本发明属于聚氨酯材料技术领域，具体涉及一种用于聚氨酯拳击手套填充物的组合物及其制备方法。

背景技术

拳击手套是拳击项目中运动员使用的经过填充的手套。目的是保护拳手的手腕和手指关节。拳击运动员出拳力量大，若不保护，容易造成自己手指脱臼。拳击手套重要的是内部的材料，一种是碎纱布类的填充物，一种是棕丝类的填充物。碎纱布类填充的拳击手套在长时间使用的过程中容易变形，在拳击过程中容易对拳手造成伤害；棕丝类填充的拳击手套重量较大且体积较大，不便于携带。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于聚氨酯拳击手套填充物的组合物，具有优良的抗震缓冲性和良好的承载回弹性，大大提高了防护效果；本发明同时提供了用于聚氨酯拳击手套填充物的组合物的制备方法，科学合理、简单易实施。

本发明所述的用于聚氨酯拳击手套填充物的组合物，由A组分和B组分组成，以重量份数计：

A组分：

B组分：

聚醚多元醇    20-60份

异氰酸酯      40-80份

储存稳定剂    占B组分总重量的0.001％。

所述的慢回弹聚醚多元醇为以丙二醇、二甘醇或三羟甲基丙烷中的两种或三种作为混合起始剂，羟值为300mgKOH/g，官能度为2.9-3.1，由1,2-环氧丙烷开环聚合或与环氧乙烷共聚而得到。慢回弹聚醚多元醇用于本发明的聚氨酯组合物中，所制备的聚氨酯拳击手套制品具有优异的抗震缓冲性，受外力作用后，无残留变形。

所述的聚脲多元醇为Multranol E-9151、Multranol E-9154或Multranol E-9128中的一种或多种。Multranol E-9151、Multranol E-9154和Multranol E-9128是Mobay Chem Co.生产。聚脲多元醇属有机填充聚醚多元醇，用于生产高承载回弹性或者高模量软质或者半硬质聚氨酯泡沫塑料制品。通过添加此种有机填充聚醚，能够提高发泡体系稳定性、促进开孔、提高泡沫塑料承载能力。

所述的高活性聚醚多元醇为以丙三醇、三乙醇胺或三羟甲基丙烷中的一种或多种为起始剂，伯羟基含量≥70％，数均分子量为4000-8000，用氧化乙烯封端的聚氧化丙烯三元醇。高活性聚醚多元醇用于本发明的聚氨酯组合物中，所制备的聚氨酯拳击手套制品具有活性高、脱模时间短的优点。

所述的扩链剂为乙二醇、二乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇或1,6-己二醇中的一种或多种；扩链剂是能与聚合物链上的官能团反应而使分子链扩展、分子量增大的小分子醇类或胺类。

所述的泡沫稳定剂为Silbyk 9400、Silbyk TP 3848或Silbyk TP 3849中的一种或多种；Silbyk 9400、Silbyk TP 3848和Silbyk TP 3849是德国BYK化学公司生产。泡沫稳定剂又称匀泡剂，起着乳化泡沫物料、稳定泡沫和调节泡孔的作用，泡沫稳定剂优选为聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物。

所述的发泡剂为水。发泡剂使粘弹性的泡沫物料膨胀、发泡、固化，得到聚氨酯泡沫塑料。

所述的催化剂为Dabco BL-11、Dabco BL-22或Dabco 8154中的一种或多种；DabcoBL-11、Dabco BL-22和Dabco 8154是美国气体化工产品公司生产。催化剂能够缩短反应时间，提高生产效率，选择性地促进正反应、抑制副反应，使得发泡反应和凝胶反应达到所需的平衡。

所述的抗氧剂为Chinox TP-10H、Chinox 5411或Chinox 5571中的一种或多种；ChinoxTP-10H、Chinox 5411和Chinox 5571是台湾双键化工公司生产。抗氧剂主要防止聚氨酯的热氧降解。

所述的光稳定剂为Chisorb B2636、Chisorb B2638或Chisorb B2639中的一种或多种；Chisorb B2636、Chisorb B2638和Chisorb B2639是台湾双键化工公司生产。光稳定剂主要防止或者减轻聚氨酯在长期日光照射下发生黄变。

所述的固体填充物为粒度800-1000目、水分含量≤0.1％且白度≥85度的高岭土。固体填充物主要起着降低制品生产成本和改善增强聚氨酯强度的作用。

所述的聚醚多元醇为EP-3600、EP-240或ED-28中的一种或多种；EP-3600、EP-240和ED-28是山东蓝星东大化工公司生产。聚醚多元醇不仅原料易得，成本低廉，而且制成的聚氨酯泡沫塑料性能好，是聚氨酯泡沫塑料业用量最大的多元醇原料。

所述的异氰酸酯为Wannate MDI-100LL、Wannate PM200、Wannate MDI-50或WannateMDI-100中的一种或多种；Wannate MDI-100LL、Wannate PM200、Wannate MDI-50和WannateMDI-100是万华化学公司生产。异氰酸酯是合成聚氨酯的重要基础原料，原料来源广泛，有较好的经济性，产品物性优良。

所述的储存稳定剂为磷酸或苯甲酰氯。储存稳定剂可以阻止异氰酸酯的副反应，能够提高产品的储存稳定性。

本发明所述的用于聚氨酯拳击手套填充物的组合物的制备方法，步骤如下：

(1)A组分的制备：先将称量好的慢回弹聚醚多元醇、高活性聚醚多元醇、聚脲多元醇投入反应釜中搅拌，然后加入计量准确的扩链剂、催化剂、发泡剂、泡沫稳定剂、光稳定剂、抗氧剂、固体填充物，在常温下物理搅拌3-4小时；

(2)B组分的制备：将称量好的聚醚多元醇常温下投入反应釜中搅拌，升至80-100℃后，脱水脱气，脱水脱气为抽真空至真空度≤-0.098MPa，脱水脱气2-3小时，水分含量≤0.05％，然后降温至10-40℃加入计量准确的储存稳定剂，并投入异氰酸酯，升温至80-85℃反应2-3小时，取样检测合格后，降温至10-40℃；

室温下将A、B组分料按A∶B＝100∶30-60的重量配比进行机械或手工混合至均匀后注入铝制拳击手套模具中，经过2-10分钟常温熟化脱模即可加工成制品。

本发明是用于拳击手套的填充物，采用聚氨酯拳击手套组合物制备的填充物回弹性能好，且不易变形，制成拳击手套，能够增加缓冲，使出拳威力下降，在保护拳手本人的同时也保护对手。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)A、B组分是在常温下呈液体状态储存，既节约能源又减少繁琐的操作；

(2)在配方设计上采用全水发泡，其臭氧破坏效应ODP值为零，无毒环保，是一种环境友好型材料；

(3)将慢回弹聚醚多元醇和聚脲多元醇应用于聚氨酯拳击手套组合物中，所制备的聚氨酯拳击手套制品具有优异的抗震缓冲性和良好的承载回弹性，从而为避免在拳击运动中手腕、手指受到损伤的安全性提供保障。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做进一步描述。

实施例1

(1)A组分的制备，分别称量：慢回弹聚醚多元醇50公斤，聚脲多元醇Multranol E-9151为30公斤，高活性聚醚多元醇为20公斤，扩链剂乙二醇1.2公斤，泡沫稳定剂Silbyk 9400为1.5公斤，水2.5公斤，催化剂Dabco BL-11为0.1公斤，抗氧剂Chinox TP-10H为5.0公斤，光稳定剂Chisorb B2636为0.1公斤，800目高岭土为2.0公斤。将称量好的慢回弹聚醚多元醇、聚脲多元醇、高活性聚醚多元醇投入反应釜中搅拌，然后分别投入计量准确的扩链剂、催化剂、泡沫发泡剂、泡沫稳定剂、抗氧剂、光稳定剂、固体填充物，在常温下物理搅拌4.0小时，取样进行检测，满足各项检测指标，即得A组分的合格产品，从反应釜中放料装桶入库。

(2)B组分的制备，将聚醚多元醇EP-3600为20公斤常温下加入反应釜，升至80℃下搅拌，抽真空(真空度≤-0.098MPa)脱水脱气(水分含量0.05％)2.5小时，降温至40℃加入计量准确的储存稳定剂磷酸(占B组分总重量的0.001％)，同时投入计量好的WannateMDI-100LL为80公斤，80℃反应2.5小时，降温至40℃，装桶入库。

使用时，室温下将A、B组分料按A∶B＝100∶30的重量配比进行机械混合至均匀后注入铝制拳击手套模具中，经过3分钟常温熟化脱模即可加工成制品。产品性能见表1。

实施例2

(1)A组分的制备，分别称量：慢回弹聚醚多元醇65公斤，聚脲多元醇Multranol E-9154为20公斤，高活性聚醚多元醇30公斤，扩链剂1,4-丁二醇0.6公斤，泡沫稳定剂Silbyk TP 3848为0.1公斤，水4.5公斤，催化剂Dabco BL-22为1.5公斤，抗氧剂Chinox 5411为0.1公斤，光稳定剂Chisorb B2638为5.0公斤，900目高岭土为4.0公斤。将称量好的慢回弹聚醚多元醇、聚脲多元醇、高活性聚醚多元醇投入反应釜中搅拌，然后分别投入计量准确的扩链剂、催化剂、泡沫发泡剂、泡沫稳定剂、抗氧剂、光稳定剂、固体填充物，在常温下物理搅拌4.0小时，取样进行检测，满足各项检测指标，即得A组分的合格产品，从反应釜中放料装桶入库。

(2)B组分的制备，将聚醚多元醇EP-240为40公斤常温下加入反应釜，升至80℃下搅拌，抽真空(真空度≤-0.098MPa)脱水脱气(水分含量0.05％)2.5小时，降温至40℃加入计量准确的储存稳定剂磷酸(占B组分总重量的0.001％)，同时投入计量好的Wannate PM200为60公斤，82℃反应2.5小时，降温至40℃，装桶入库。

使用时，室温下将A、B组分料按A∶B＝100∶45的重量配比进行机械混合至均匀后注入铝制拳击手套模具中，经过5分钟常温熟化脱模即可加工成制品。产品性能见表1。

实施例3

(1)A组分的制备，分别称量：慢回弹聚醚多元醇85公斤，聚脲多元醇Multranol E-9128为10公斤，高活性聚醚多元醇10公斤，扩链剂1,6-己二醇0.1公斤，泡沫稳定剂Silbyk TP 3849为0.2公斤，水3.0公斤，催化剂Dabco 8154为2.5公斤，抗氧剂Chinox 5571为1.6公斤，光稳定剂Chisorb B2639为2.2公斤，900目高岭土为5.0公斤。将称量好的慢回弹聚醚多元醇、聚脲多元醇、高活性聚醚多元醇投入反应釜中搅拌，然后分别投入计量准确的扩链剂、催化剂、泡沫发泡剂、泡沫稳定剂、抗氧剂、光稳定剂、固体填充物，在常温下物理搅拌4.0小时，取样进行检测，满足各项检测指标，即得A组分的合格产品，从反应釜中放料装桶入库。

(2)B组分的制备，将聚醚多元醇ED-28为60公斤常温下加入反应釜，升至80℃下搅拌，抽真空(真空度≤-0.098MPa)脱水脱气(水分含量0.05％)2.5小时，降温至40℃加入计量准确的储存稳定剂磷酸(占B组分总重量的0.001％)，同时投入计量好的Wannate MDI-50为40公斤，85℃反应2.5小时，降温至40℃，装桶入库。

使用时，室温下将A、B组分料按A∶B＝100∶60的重量配比进行机械混合至均匀后注入铝制拳击手套模具中，经过8分钟常温熟化脱模即可加工成制品。产品性能见表1。

表1 实施例1、2、3制备得到的产品性能测试

注：力学性能测试采用GB/T 528—1998进行测试。

Claims (10)

1.一种用于聚氨酯拳击手套填充物的组合物，由A组分和B组分组成，其特征在于以重量份数计：

A组分：

B组分：

聚醚多元醇  20-60份

异氰酸酯    40-80份

储存稳定剂  占B组分总重量的0.001％。

2.根据权利要求1所述的用于聚氨酯拳击手套填充物的组合物，其特征在于所述的慢回弹聚醚多元醇为以丙二醇、二甘醇或三羟甲基丙烷中的两种或三种作为混合起始剂，羟值为300mgKOH/g，官能度为2.9-3.1，由1,2-环氧丙烷开环聚合或与环氧乙烷共聚而得到。

3.根据权利要求1所述的用于聚氨酯拳击手套填充物的组合物，其特征在于所述的聚脲多元醇为Multranol E-9151、Multranol E-9154或Multranol E-9128中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的用于聚氨酯拳击手套填充物的组合物，其特征在于所述的高活性聚醚多元醇为以丙三醇、三乙醇胺或三羟甲基丙烷中的一种或多种为起始剂，伯羟基含量≥70％，数均分子量为4000-8000，用氧化乙烯封端的聚氧化丙烯三元醇。

5.根据权利要求1所述的用于聚氨酯拳击手套填充物的组合物，其特征在于所述的扩链剂为乙二醇、二乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇或1,6-己二醇中的一种或多种；泡沫稳定剂为Silbyk 9400、Silbyk TP 3848或Silbyk TP 3849中的一种或多种；发泡剂为水。

6.根据权利要求1所述的用于聚氨酯拳击手套填充物的组合物，其特征在于所述的催化剂为Dabco BL-11、Dabco BL-22或Dabco 8154中的一种或多种；抗氧剂为Chinox TP-10H、Chinox 5411或Chinox 5571中的一种或多种；光稳定剂为Chisorb B2636、Chisorb B2638或Chisorb B2639中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的用于聚氨酯拳击手套填充物的组合物，其特征在于所述的固体填充物为粒度800-1000目、水分含量≤0.1％且白度≥85度的高岭土。

8.根据权利要求1所述的用于聚氨酯拳击手套填充物的组合物，其特征在于所述的聚醚多元醇为EP-3600、EP-240或ED-28中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的用于聚氨酯拳击手套填充物的组合物，其特征在于所述的异氰酸酯为Wannate MDI-100LL、Wannate PM200、Wannate MDI-50或Wannate MDI-100中的一种或多种；储存稳定剂为磷酸或苯甲酰氯。

10.一种权利要求1-9任一所述的用于聚氨酯拳击手套填充物的组合物的制备方法，其特征在于步骤如下：

(1)A组分的制备：先将称量好的慢回弹聚醚多元醇、高活性聚醚多元醇、聚脲多元醇投入反应釜中搅拌，然后加入计量准确的扩链剂、催化剂、发泡剂、泡沫稳定剂、光稳定剂、抗氧剂、固体填充物，在常温下物理搅拌3-4小时；

(2)B组分的制备：将称量好的聚醚多元醇常温下投入反应釜中搅拌，升至80-100℃后，脱水脱气，脱水脱气为抽真空至真空度≤-0.098MPa，脱水脱气2-3小时，水分含量≤0.05％，然后降温至10-40℃加入计量准确的储存稳定剂，并投入异氰酸酯，升温至80-85℃反应2-3小时，取样检测合格后，降温至10-40℃；

室温下将A、B组分料按A∶B＝100∶30-60的重量配比进行机械或手工混合至均匀后注入铝制拳击手套模具中，经过2-10分钟常温熟化脱模即可加工成制品。