CN105111408B - 一种涂装设备用聚氨酯弹性体及其制备方法 - Google Patents

一种涂装设备用聚氨酯弹性体及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105111408B
CN105111408B CN201510597066.8A CN201510597066A CN105111408B CN 105111408 B CN105111408 B CN 105111408B CN 201510597066 A CN201510597066 A CN 201510597066A CN 105111408 B CN105111408 B CN 105111408B
Authority
CN
China
Prior art keywords
component
coating equipment
polyurethane
elastomer
preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510597066.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105111408A (zh
Inventor
顾嫒娟
张伟
梁国正
袁莉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou University
Original Assignee
Suzhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou University filed Critical Suzhou University
Priority to CN201510597066.8A priority Critical patent/CN105111408B/zh
Publication of CN105111408A publication Critical patent/CN105111408A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105111408B publication Critical patent/CN105111408B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08—Processes
    • C08G18/10—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • C08G18/12—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step using two or more compounds having active hydrogen in the first polymerisation step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/4202—Two or more polyesters of different physical or chemical nature
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/4236—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing only aliphatic groups
    • C08G18/4238—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing only aliphatic groups derived from dicarboxylic acids and dialcohols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/4266—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain prepared from hydroxycarboxylic acids and/or lactones
    • C08G18/4269—Lactones
    • C08G18/4277—Caprolactone and/or substituted caprolactone
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/4288—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain modified by higher fatty oils or their acids or by resin acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/44—Polycarbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/6576—Compounds of group C08G18/69
    • C08G18/6582—Compounds of group C08G18/69 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/6588—Compounds of group C08G18/69 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3203
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/67—Unsaturated compounds having active hydrogen
    • C08G18/69—Polymers of conjugated dienes
    • C08G18/698—Mixtures with compounds of group C08G18/40
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/76—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic
    • C08G18/7657—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings
    • C08G18/7664—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings containing alkylene polyphenyl groups
    • C08G18/7671—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings containing alkylene polyphenyl groups containing only one alkylene bisphenyl group
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04—Polyurethanes
    • C09D175/06—Polyurethanes from polyesters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04—Polyurethanes
    • C09D175/14—Polyurethanes having carbon-to-carbon unsaturated bonds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

本发明公开了一种涂装设备用聚氨酯弹性体及其制备方法。将混合聚酯多元醇与二异氰酸酯混合物在反应釜中反应，制得异氰酸根‑NCO封端的聚氨酯半预聚体，再与含羟基树脂反应，制得端基为‑NCO封端的聚氨酯预聚体；加入扩链剂和有机铋催化剂，经真空脱泡、降压，将物料浇注入模具，经硫化和阶梯式后处理工艺，脱模，制得聚氨酯弹性体。该弹性体的硬度不低于邵A90，在甲乙酮中浸泡24h，其重量变化率不高于14%，完全满足涂装设备行业要求。本发明的制备方法成本低、工艺简单、合成过程绿色环保，具有良好的加工性能。

Description

一种涂装设备用聚氨酯弹性体及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚氨酯弹性体及其制备方法，特别涉及一种可应用于涂装设备等行业的聚氨酯弹性体产品，属于高分子材料技术领域。
背景技术
在涂装设备行业中，管道、板材等主要使用不锈钢和聚氯乙烯材质，在长时间接触含有溶剂的油漆、粉漆后，会在转接口处形成漆料的累积，导致管道堵塞及爆裂，严重影响设备使用寿命，给生产安全带来极大的隐患，因此有必要采用一种高硬度、耐溶剂的新材质材料对涂装设备管道转接口处进行涂膜保护，保持管道畅通。此外，环保和市场竞争力的要求，对涂膜材料的环保性、低成本性提出了很高的要求。
聚氨酯具有优异的耐磨性、良好耐油和耐腐蚀性能，在汽车、航空、机械、建筑、生物材料等领域具有广泛的应用。当前的聚氨酯虽然具有一定的耐溶剂性和力学性能，但使用一段时间后出现因溶剂引起的溶胀以及硬度、拉伸强度的大幅度下降，严重影响其使用性能；不仅如此，在合成制备的过程中还大量使用有机溶剂。显然这些问题不能满足涂装设备行业所需的涂膜材料的要求。
在众多聚氨酯弹性体研发工作中，人们发现通过添加功能填料可改善聚氨酯弹性体的硬度和耐溶剂性能。公开号为CN103980697A的中国发明专利公开了一种采用经偶联剂表面改性的二氧化硅来改善聚氨酯弹性体的力学性能、耐温、耐油性能的方法。杨茹果等人（参见文献：中国聚氨酯工业协会弹性体专业委员会2011年会，2011（7）：318-324）也指出：二氧化硅及微孔分子筛均能改善聚氨酯弹性的力学性能及耐溶剂性能。同时，朱则刚等人的研究也发现，聚氨酯与低表面能的硅元素的相容性差，涂装设备中即使引入少量含硅物质，也会引起涂层间附着力下降、涂膜产生缩孔、易导致表面不干的斑点等问题（参见文献：现代涂料与涂装，2009（2）：37-38）。因此，采用含硅材料（高岭土、硅酸盐、纳米二氧化硅等）复合改善聚氨酯弹性体的耐溶剂性和硬度的方法不适用于研发涂装设备行业。
提高聚氨酯分子中软段的极性是提高其耐溶剂型能的常用方法。通常，使用极性较大的聚酯多元醇合成的聚氨酯弹性体的耐溶剂性能优异。石雅琳等人（参见文献：化学推进剂与高分子材料，2009（7）：43-45）采用自制聚酯多元醇合成制备了低硬度耐溶剂聚氨酯弹性体，其在环己酮中24h增重率接近18%，但硬度较低(邵A硬度为0～60之间)，且其主要原料为自制的聚酯多元醇，合成工艺复杂，成本高昂，不适合工业应用。
通过改变聚氨酯弹性体的硬度含量（即-NCO/-OH的摩尔比），可在一定程度提高聚氨酯弹性体的硬度、耐溶剂等宏观性能。如孙海鸥等（参见文献：化学推进剂与高分子材料，2009（7）：31-33）制备了高硬度聚氨酯弹性体，其预聚体中异氰酸根（-NCO）含量高达31%，导致固化速度过快，短期内温度急剧上升，易出现凝胶，不利于操作。此外，原料使用极性低的聚醚多元醇，降低了聚氨酯弹性体的耐溶剂性，同时使用价格高昂的IPDI（异佛尔酮二异氰酸酯），不适于涂装设备行业。故通过调整-NCO/-OH来改变聚氨酯弹性体的耐溶剂和硬度等性能的方法较少采用。
在大宗原料已确定的情况下，一种常用的提高聚氨酯弹性体耐溶剂性、硬度等性能方法是加入小分子醇、胺类扩链交联剂（如1，4丁二醇、丙三醇、乙二醇、三乙醇胺、三羟基甲基丙烷、二邻氯二苯胺甲烷、双酚A）等。但在使用过程中，该方法存在反应活性较强、操作工艺性能较差、对人体及环境有害等问题（如二邻氯二苯胺甲烷、双酚A等）。
公开号为CN103408719A的中国发明专利公布了一种低硬度（邵A50-60）的耐溶剂聚氨酯弹性体的制备方法，由于采用了软化剂调整制品的硬度，因此，所制备的产品尺寸稳定差，在环己酮24h浸泡后重量变化率接近30%。涂装行业中较多采用的溶剂是溶解能力更强、毒性更低的甲乙酮，因此，该产品不能用于长时间接触溶剂的涂装设备。
公开号为CN103467973B的中国发明专利公布了一种低硬度的耐溶剂聚氨酯胶辊的制备方法，制品中含有可对环境造成危害的铅、汞，且制备工艺复杂。
通过对聚氨酯高硬度耐溶剂弹性体相关文献的检索和市场的调查，尚未发现适用于涂装设备领域的耐溶剂、高硬度（≥邵A90）、低成本、绿色环保的产品。
发明内容
为克服现有技术存在的问题，本发明提供一种耐溶剂、高硬度、低成本、具有绿色环保特点，适用于涂装设备的聚氨酯弹性体及其制备方法。本发明所提供的聚氨酯弹性体，其邵A硬度≥90，适合于涂装行业中大量使用的不锈钢和硬质聚氯乙烯（PVC）材质管道的硬度；同时该弹性体具有突出的耐溶剂性能（甲乙酮中24h浸泡重量变化率不高于14%），满足涂装设备行业对耐溶剂性的要求（甲乙酮中24h浸泡重量变化率不高于15%）。
实现本发明目的的技术方案是，提供一种涂装设备用聚氨酯弹性体的制备方法，按质量计，包括如下步骤：
1、将30～60份含水量在0.02wt%以下的混合聚酯多元醇和40～60份的二异氰酸酯混合物加入到反应釜中，在温度为65～70℃的条件下反应1.0～1.5小时，制得异氰酸根-NCO封端的聚氨酯半预聚体，记为A组分；
2、将A组分与8～15份含水量在0.02wt%以下的含羟基树脂缓慢混合15min～20min，在温度为 75～80℃的条件下反应1～1.5h，制得端基为-NCO封端的聚氨酯预聚体，记为B组分；
3、将10～16份扩链剂与0.02～0.05份有机铋催化剂混合，真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下，记为C组分；所述的扩链剂包括4-羟乙基氧乙基-1-羟乙基苯二醚、3-羟乙基氧乙基-1-羟乙基苯二醚、氢化双酚A、1,3-丙二醇-双（4-氨基苯甲酸）酯、3,5'―二氨基－对－氯苯甲酸异丁酯中的一种；
4、将C组分加入到B组分中，混合搅拌均匀后，在温度为80～95℃的条件下真空脱泡处理10min～15min，再缓慢降压，出料；将物料浇注入模具后，经硫化和阶梯式后处理工艺处理，脱模，制得一种涂装设备用聚氨酯弹性体。
本发明所述的A组分，其中二异氰酸酯中的-NCO基团摩尔数与聚酯多元醇的羟值摩尔数的比值R值为1.5∶1～5∶1。
所述的混合聚酯多元醇包括数均分子量为1000～2000的聚酯二元醇，数均分子为350～600、平均官能度为2～3的蓖麻油聚酯多元醇；所述聚酯二元醇与蓖麻油聚酯多元醇的质量比为10∶1～1∶1。
所述的二异氰酸酯混合物为4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯与2,4’-二苯甲烷二异氰酸酯的混合物；混合物中-NCO的含量为30～32wt%。
所述的含羟基树脂为端羟基聚丁二烯。
所述的有机铋催化剂为异辛酸铋、月桂酸铋、新癸酸铋中的一种。
所述的硫化工艺为温度120～130℃，处理时间1.5～2.5h；所述的阶梯后处理工艺条件为100℃/3h+80℃/3h+60℃/4h。
所述的聚酯二元醇为聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚亚乙基碳酸酯二醇、聚ε己内酯二醇中的一种。
本发明技术方案还包括按上述制备方法得到的一种涂装设备用聚氨酯弹性体。它的硬度高于邵A90，在甲乙酮中浸泡24h后，聚氨酯弹性体的重量变化率小于14%。
与现有技术相比，本发明取得的有益的效果是：
1、本发明提供的聚氨酯弹性体在制备过程中未加入无机填料（如纳米二氧化硅、滑石粉、高岭土、分子筛、石墨等），而是通过设计高分子结构，引入环氧基、氨基、醚键、酯键等官能团，通过提高聚氨酯分子极性和交联结构改善聚氨酯弹性体的力学性能及耐溶剂性能，满足了涂装设备行业对聚氨酯弹性体的严格的使用要求，扩大了聚氨酯的应用范围。
2、本发明采用阶梯式后处理工艺，有助于分子结构的逐步有序交联，从而获得具有高力学性能的聚氨酯弹性体。
3、本发明制备过程中不使用溶剂及有毒原料，绿色环保，原料利用率100%，且大量使用可再生的生物基材料代替现在有的来自与石油资源的材料，其来源广泛、成本更低、性能更好、工艺性操作性更简单，适合规模生产。
附图说明
图1是本发明实施例1～5和对比例 1～2提供的聚氨酯弹性体的邵氏硬度对比图。
图2是本发明实施例1～5和对比例 1～2提供的聚氨酯弹性体在甲乙酮中浸泡24h重量变化率变化图。
图3 是本发明实施例1～5和对比例 1～2提供的聚氨酯弹性体的拉伸强度对比图。
图4 是本发明实施例1～5和对比例 1～2提供的聚氨酯弹性体的冲击弹性对比图。
图5是本发明实施例5提供的聚氨酯弹性体的红外（IR）谱图。
具体实施方式
以下结合附图、实施例和对比例对本发明技术方案做进一步详细的描述。
实施例1
1、制备聚氨酯半预聚体A组分
将25g聚己二酸丁二醇酯（分子量为1500）和5g蓖麻油聚酯二元醇（分子量为600，官能度为2）加入反应釜中，搅拌均匀后，升温至110℃真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温，在反应釜中加入52g MDI-50（2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯与4,4'- 二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物），在65℃保温反应1.5h，制得端基为异氰酸根（-NCO）的聚氨酯半预聚体，记为A组分。
2、B组分的制备-NCO封端的聚氨酯预聚体B组分
将8g端羟基聚丁二烯在110℃真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温，并与A组分缓慢混合10min；升温至75℃，保温反应1.5h，制得-NCO封端的聚氨酯预聚体，记为B组分。
3、C组分的制备
将12g 的4-羟乙基氧乙基-1-羟乙基苯二醚（扩链剂）搅拌升温至110℃，抽真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温，加入B 组分与扩链剂总质量的0.02wt%的催化剂异辛酸铋，混合搅拌均匀，待用，记为C组分。
4、聚氨酯弹性体的制备
将C组分加入B组分，混合均匀后，在80℃下真空脱泡10min，缓慢降压，出料；物料浇注到经120℃下预热的模具中，依次进行硫化和阶梯式后处理。硫化工艺为125℃/2h，后处理工艺为100℃/3h+80℃/3h+60℃/4h。后处理工艺结束后，脱模，即得一种涂装设备用聚氨酯弹性体。其邵氏硬度、在甲乙酮中浸泡24h重量变化率、拉伸强度和冲击弹性分别参见附图1、2、3和4。
实施例2
1、A组分的制备
将22g聚亚乙基碳酸酯二醇（分子量为1500）和8g蓖麻油聚酯多元醇（分子量为500，官能度为2.7）加入反应釜中，搅拌均匀后，升温至110℃真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温，在反应釜中加入58g MDI-50（2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯与4，4'- 二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物），在68℃保温反应1.5h，制得端基为异氰酸根（-NCO基团）的聚氨酯半预聚体，记为A组分。
2、B组分的制备
将6g端羟基聚丁二烯和4g双酚A二缩水甘油醚在110℃抽真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温，并与A组分缓慢混合15min；升温至78℃，保温反应1.2h，制得端基为异氰酸根（-NCO基团）封端的聚氨酯预聚体，记为B组分。
3、C组分的制备
将16g的 3-羟乙基氧乙基-1-羟乙基苯二醚（扩链剂）搅拌升温至110℃真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温，加入B组分扩链剂总质量的0.02%的催化剂异辛酸铋，混合搅拌均匀，待用，记为C组分。
4、聚氨酯弹性体的制备
将C组分加入B组分，混合均匀后，在90℃下真空脱泡10min，缓慢降压，出料；物料浇注到在120℃下预热的模具中，依次进行硫化和阶梯式后处理。硫化工艺为130℃/2h，后处理工艺为100℃/3h+80℃/3h+60℃/4h。后处理工艺结束后，脱模，即得一种涂装设备用聚氨酯弹性体。其邵氏硬度、在甲乙酮中浸泡24h重量变化率、拉伸强度和冲击弹性分别参见附图1、2、3和4。
实施例3
1、A组分的制备
将25g的聚ε己内酯二醇（分子量为1500）和20g蓖麻油聚酯多元醇（分子量为400，官能度为2.7）加入反应釜中，搅拌均匀后，升温至110℃真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温，在反应釜中加入54g的MDI-50（2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯与4，4'- 二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物），在70℃保温反应1.5h，制得端基为异氰酸根（NCO基团）的聚氨酯半预聚体，记为A组分。
2、B组分的制备
将4g双酚A二缩水甘油醚和6g端羟基聚丁二烯在110℃抽真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温，与A组分缓慢混合15min；升温至80℃，保温反应1.5h，制得端基为异氰酸根（NCO基团）封端的聚氨酯预聚体，记为B组分。
3、C组分的制备
将15g氢化双酚A（扩链剂）搅拌升温至110℃真空脱水至体系内含水量在0.02%以下；降温至室温，加入B组分与扩链剂总质量的0.02%的催化剂新癸酸铋，混合搅拌均匀，待用，记为C组分。
4、聚氨酯弹性体的制备
将C组分加入B组分，混合均匀后，在85℃下真空脱泡15min，缓慢降压，出料；物料浇注到在120℃下预热的模具中，依次进行硫化和阶梯式后处理。硫化工艺为120℃/2h，后处理工艺为100℃/3h+80℃/3h+60℃/4h。后处理工艺结束后，脱模，即得一种涂装设备用聚氨酯弹性体。其邵氏硬度、在甲乙酮中浸泡24h重量变化率、拉伸强度和冲击弹性分别参见附图1、2、3和4 。
实施例4
1、A组分的制备
将20g聚ε己内酯二元醇（分子量为1000）和10g蓖麻油聚酯多元醇（分子量为400，官能度为3）加入反应釜中，搅拌均匀后，升温至110℃真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温，在反应釜中加入50g的MDI-50（2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯与4，4'- 二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物），在70℃保温反应1.5h，制得端基为异氰酸根（NCO基团）的聚氨酯半预聚体，记为A组分。
2、B组分预处理
将5g双酚A二缩水甘油醚和5g端羟基聚丁二烯在110℃抽真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温，并与A组分缓慢混合20min；升温至80℃，保温反应1.5h，制得端基为异氰酸根（NCO基团）封端的聚氨酯预聚体，记为B组分。
3、C组分的预处理
将10g1,3-丙二醇-双（4-氨基苯甲酸）酯（扩链剂）搅拌升温至110℃抽真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温，加入B组分与扩链剂总质量的0.02%的催化剂异辛酸铋，混合搅拌均匀，待用，记为C组分。
4、聚氨酯弹性体的制备
将C组分加入B组分，混合均匀后，在95℃下真空脱泡15min，缓慢降压，出料；物料浇注到在120℃下预热的模具中，依次进行硫化和阶梯式后处理。硫化工艺为130℃/2h，后处理工艺为100℃/3h+80℃/3h+60℃/4h。后处理工艺结束后，脱模，即得一种涂装设备用聚氨酯弹性体。其邵氏硬度、在甲乙酮中浸泡24h重量变化率、拉伸强度和冲击弹性分别参见附图1、2、3和4。
实施例5
1、A组分的制备
将20g聚亚乙基碳酸酯二醇（分子量为1000）和20g蓖麻油聚酯多元醇（分子量为350，官能度为3）加入反应釜中，搅拌均匀，升温至110℃真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温，在反应釜中加入45g的MDI-50（2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯与4，4'- 二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物），在70℃保温反应1.5h，制得端基为异氰酸根（NCO基团）的聚氨酯半预聚体，记为A组分。
2、B组分的制备
将6g端羟基聚丁二烯与8g双酚二缩水甘油醚在110℃真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温；与A组分缓慢混合20min；升温至80℃，保温反应1.5h，制得端基为异氰酸根（NCO基团）封端的聚氨酯预聚体，记为B组分。
3、C组分的制备
将16g3,5'―二氨基－对－氯苯甲酸异丁酯（扩链剂）搅拌升温至110℃抽真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温，加入B组分与扩链剂总质量的0.02%的催化剂月桂酸铋，混合搅拌均匀，记为C组分。
4、聚氨酯弹性体的制备
将C组分加入B组分，混合均匀后，在95℃下真空脱泡15min，缓慢降压，出料；物料浇注到在120℃下预热的模具中，依次进行硫化和阶梯式后处理。硫化工艺为125℃/2h，后处理工艺为100℃/3h+80℃/3h+60℃/4h。后处理工艺结束后，脱模，即得一种涂装设备用聚氨酯弹性体。其邵氏硬度、在甲乙酮中浸泡24h重量变化率、拉伸强度、冲击弹性和红外谱图分别参见附图1、2、3、4和5。
对比例 1为非阶梯式后处理方式制备聚氨酯弹性体，其制备方法如下：按实施例5的工艺分别制备A组分、B组分和C组分。将C组分加入B组分，混合均匀后，在95℃下真空脱泡15min，缓慢降压，出料；物料浇注到在120℃下预热的模具中，依次进行硫化和非阶梯式后处理。硫化工艺为130℃/2h，后处理工艺为60℃/6h。后处理工艺结束后，脱模，即得一种涂装设备用聚氨酯弹性体。其邵氏硬度、在甲乙酮中浸泡24h重量变化率、拉伸强度和冲击弹性分别参见附图1、2、3和4。
对比例 2为采用常规原料及工艺制备的聚氨酯弹性体，制备方法如下：
1、A组分的制备
将18g聚己二酸乙二醇（分子量为2000）和10g聚四氢呋喃二醇（分子量为1500）加入反应釜中，搅拌均匀后，升温至110℃真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温，在反应釜中加入60g的MDI-50（2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯与4，4'- 二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物），在80℃保温反应1.5h，制得端基为异氰酸根（NCO基团）的聚氨酯半预聚体，记为A组分。
2、B组分的制备
将12g的3.3'二氯- 4.4' -二苯甲基烷二胺（扩链剂）在100℃真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下，降温至60℃，加入B组分与扩链剂总质量的0.015%的二月桂酸二丁基锡，混合搅拌均匀，待用，记为B组分。
3、聚氨酯弹性体的制备
将B组分加入A组分，混合均匀后，在95℃下真空脱泡15min，缓慢降压，出料；物料浇注到在120℃下预热的模具中，进行硫化处理看，自然降温结束后，脱模，即得一种市场常见耐溶剂聚氨酯弹性体。其邵氏硬度、在甲乙酮中浸泡24h重量变化率、拉伸强度、冲击弹性分别参见附图1、2、3和4。
参见附图1，它是实施例1～5与对比例 1～2提供的聚氨酯弹性体的邵氏硬度柱状图。可以看出，通过调节弹性体的结构，可以使得聚氨酯弹性体的硬度大于邵A90。实施例1使用分子量较小（1500）的聚酯二元醇、双酚A二缩水甘油醚及蓖麻油聚酯多元醇，使得聚氨酯弹性体中软段的百分含量降低，硬段的百分含量增高，从而导致弹性体的硬度升高。实施 例2使用了软段结构更为规整的聚亚乙基碳酸酯二醇，降低了聚氨酯弹性体微相分离程度，提高弹性体的力学性能，进一步提高弹性体的硬度。实施例3通过使用较多量的多官能度的蓖麻油聚酯多元醇，增加了弹性体的化学交联密度，增强了软硬段之间氢键相互作用力，同时采用性能优异的聚ε己内酯二醇使硬段的结晶化、有序化改善相分离，进一步使弹性体的硬度增加到邵A92。实施例4制备的聚氨酯弹性体硬度为邵A94，主要是由于使用较多量的多官能度分子量小（350）蓖麻油聚酯多元醇、性能优异的扩链剂及结构规整的双酚A二缩水甘油醚和端羟基聚丁二烯，使得弹性体硬段比例继续提升，硬段与软段的氢键作用力变大，交联密度增多，导致弹性体的硬度继续增加。实施例5继续使用低分子量，结构规整的聚亚乙基碳酸酯二醇及3官能度低分子量的蓖麻油多元醇，同时增加性能优异的扩链剂用量，增加硬段含量，提高弹性体分子交联密度，进一步提升弹性体的力学性能，固化工艺则采用的是阶梯化退火工艺，退火使得氢键键距缩短，相互作用力更强，从而实施例5制得的聚氨酯弹性体的值（邵A95），与实施例5相比，对比例 1采用相同的配方，但是采用常规的非梯度固化工艺，使得对比例1制得的弹性体的分子交联不完全，弹性体的硬度只有邵A88。对比例2中采用较多的大分子量（2000）的聚酯二元醇及分子量（1500）聚四氢呋喃二醇，未使用性能优异的蓖麻油多元醇，导致弹性的交联密度较低，同时使用常规催化剂二月桂酸二辛基锡，优先催化-NCO/-OH，使得-NCO/-OH反应同-NCO/-NH2反应的竞争力增强，软段优先形成，硬段区的尺寸减小，高极性基团的相互作用变弱，因而弹性体的硬度较小，硬度只有邵A85。
参见附图2，它是实施例1～5与对比例 1～2提供的聚氨酯弹性体在甲乙酮中浸泡24h后的重量变化率。首先需要指出的是，本发明考察耐溶剂性是以甲乙酮为溶剂，这是因为涂装行业中广泛使用其作为溶剂；此外，与环己酮、甲苯等溶剂相比，甲乙酮具有溶解性能强、毒性低的特点。由附图2可以看出，聚氨酯弹性体样品在甲乙酮中浸泡24前后没有发生明显的溶胀现象，究其原因在与本发明制备的聚氨酯弹性体具有独特的结构。具体而言，实施例1中合成的聚氨酯弹性体在甲乙酮中浸泡24h后的重量变化率为13.8%，其原因在于弹性体的交联密度较高，且采用极性较大的聚酯二元醇提升了聚氨酯弹性体极性。实施例2中制备的聚氨酯弹性体增加蓖麻油聚酯多元醇的用量及官能度，使得聚氨酯弹性体中交联密度继续提升，使得弹性体的耐溶剂性能有所提高，在甲乙酮中浸泡24h后的质量变化率为13.5%。实施例3制备聚氨酯弹性体时使用较低分子量的聚酯二元醇，进一步增加蓖麻油聚酯多元醇的含量，并使用了耐溶剂性能优异的双酚A二缩水甘油醚，使该实施例中的聚氨酯弹性体在甲乙酮中浸泡24h后的质量变化率进一步提高到13.0%。实施例4使用较多的多官能度的蓖麻油聚酯多元醇及环氧树脂，蓖麻油多元醇提升化学交联密度，较低软段含量，而环氧树脂作为软段与硬段分子形成穿插网络结构，协同提升弹性体的耐溶剂性能，因此使聚氨酯弹性体在甲乙酮中浸泡24h后的质量变化率升高到12.6%。实施例5通过采用小分子双酚A二缩水甘油醚及端羟基聚丁二烯树脂的，进一步提升硬段比例，改善微相分离程度，使得所制备的聚氨酯弹性体的耐溶剂性能进一步提高，在甲乙酮中浸泡24h后的重量变化率为仅为12.2%。而对比例 1提供的聚氨酯弹性体在甲乙酮中浸泡24h后的重量变化率高达15.6%。这是因为常规一次性固化工艺导致弹性体分子交联不完全，使得弹性体中氢键作用力较小，导致弹性体的耐溶剂性低。对比例 2提供的市场常见弹性体，其在甲乙酮中浸泡24h后的重量变化率为15.8，这是因为3.3'二氯- 4.4' -二苯甲基烷二胺扩链剂及二月桂酸二丁基锡催化剂对弹性体的交联密度的提升幅度较低，故表现为耐溶剂性能较差，在甲乙酮中浸泡24h后的重量变化率均超过15%。
参见附图3和附图4，它们分别是实施例1～5与对比例 1制备的聚氨酯弹性的拉伸强度及冲击弹性。与对比例 1相比，实施例1～5制备的聚氨酯弹性表现为更好的拉伸强度和冲击弹性。这是因为在合成聚氨酯弹性体过程中，软段的结构对弹性体的力学性能（拉伸强度及冲击弹性）也有较大的影响，本发明采用的是较低分子量的多元醇，而对比例 2中采用的市场常见聚氨酯弹性体所使用的多元醇，本发明采用的多元醇分子量低，含有较多的刚性苯环，分子链段短，相互作用强，软段占的比例较小，导致制备的聚氨酯弹性体的拉伸强度升高及冲击弹性降低，同时采用最新开发的有机铋类催化剂及结构更为刚性的新型扩链剂，极大地提升了弹性体的交联密度，这又显著地改善了弹性体的拉伸强度。
参见附图5，它是本实施例5合成的聚氨酯弹性体的红外谱图，在2279cm-1处的-NCO的吸收峰基本消失，3283cm-1处出现明显的—N-H伸缩振动吸收峰， 1537 cm-1处的吸收峰为苯环上的-C=C—伸缩振动吸收峰，627 cm-1处为C-O吸收峰，表明-NCO与双酚A环氧树脂（E-51）及端羟基聚丁二烯中的羟基反应生成了氨基甲酸酯键（-NHCOO-），即说明本发明采用的合成工艺使得含有羟基的原料与异氰酸酯反应完全。
实施例6
1、A组分的制备
将40g聚己二酸丁二醇酯（分子量为2000）和4g蓖麻油聚酯二元醇（分子量为600，官能度为2）加入反应釜中，搅拌均匀后，升温至110℃真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温，在反应釜中加入46g MDI-50（2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯与4,4'- 二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物），在68℃保温反应1.5h，制得端基为异氰酸根（-NCO）的聚氨酯半预聚体，记为A组分。
2、B组分的制备
将12g端羟基聚丁二烯在110℃真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温，并与A组分缓慢混合10min；升温至78℃，保温反应1.0h，制得-NCO封端的聚氨酯预聚体，记为B组分。
3、C组分的制备
将12g 的4-羟乙基氧乙基-1-羟乙基苯二醚（扩链剂）搅拌升温至110℃，抽真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温，加入B 组分与扩链剂总质量的0.02wt%的催化剂异辛酸铋，混合搅拌均匀，待用，记为C组分。
4、聚氨酯弹性体的制备
将C组分加入B组分，混合均匀后，在80℃下真空脱泡10min，缓慢降压，出料；物料浇注到经120℃下预热的模具中，依次进行硫化和阶梯式后处理。硫化工艺为125℃/2h，后处理工艺为100℃/3h+80℃/3h+60℃/4h。后处理工艺结束后，脱模，即得一种涂装设备用聚氨酯弹性体。
实施例7
1、A组分的制备
将36g聚亚乙基碳酸酯二醇（分子量为1500）和6g蓖麻油聚酯多元醇（分子量为600，官能度为2.7）加入反应釜中，搅拌均匀后，升温至110℃真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温，在反应釜中加入44g MDI-50（2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯与4，4'- 二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物），在70℃保温反应1.5h，制得端基为异氰酸根（-NCO基团）的聚氨酯半预聚体，记为A组分。
2、B组分的制备
将6g端羟基聚丁二烯和4g双酚A二缩水甘油醚在110℃抽真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温，并与A组分缓慢混合15min；升温至78℃，保温反应1.2h，制得端基为异氰酸根（-NCO基团）封端的聚氨酯预聚体，记为B组分。
3、C组分的制备
将10g的 3-羟乙基氧乙基-1-羟乙基苯二醚（扩链剂）搅拌升温至110℃真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温，加入B组分扩链剂总质量的0.02%的催化剂异辛酸铋，混合搅拌均匀，待用，记为C组分。
4、聚氨酯弹性体的制备
将C组分加入B组分，混合均匀后，在95℃下真空脱泡10min，缓慢降压，出料；物料浇注到在120℃下预热的模具中，依次进行硫化和阶梯式后处理。硫化工艺为130℃/2h，后处理工艺为100℃/3h+80℃/3h+60℃/4h。后处理工艺结束后，脱模，即得一种涂装设备用聚氨酯弹性体。
实施例8
1、A组分的制备
将22g的聚ε己内酯二醇（分子量为2000）和12g蓖麻油聚酯多元醇（分子量为500，官能度为2.7）加入反应釜中，搅拌均匀后，升温至110℃真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温，在反应釜中加入50g的MDI-50（2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯与4，4'- 二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物），在70℃保温反应1.5h，制得端基为异氰酸根（NCO基团）的聚氨酯半预聚体，记为A组分。
2、B组分的制备
将4g双酚A二缩水甘油醚和5g端羟基聚丁二烯在110℃抽真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温，与A组分缓慢混合10min；升温至80℃，保温反应1.5h，制得端基为异氰酸根（NCO基团）封端的聚氨酯预聚体，记为B组分。
3、C组分的制备
将11g氢化双酚A（扩链剂）搅拌升温至110℃真空脱水至体系内含水量在0.02%以下；降温至室温，加入B组分与扩链剂总质量的0.02%的催化剂月桂酸铋，混合搅拌均匀，待用，记为C组分。
4、聚氨酯弹性体的制备
将C组分加入B组分，混合均匀后，在90℃下真空脱泡15min，缓慢降压，出料；物料浇注到在120℃下预热的模具中，依次进行硫化和阶梯式后处理。硫化工艺为130℃/2h，后处理工艺为100℃/3h+80℃/3h+60℃/4h。后处理工艺结束后，脱模，即得一种涂装设备用聚氨酯弹性体。
实施例9
1、A组分的制备
将24g聚ε己内酯二元醇（分子量为1000）和12g蓖麻油聚酯多元醇（分子量为400，官能度为3）加入反应釜中，搅拌均匀后，升温至110℃真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温，在反应釜中加入48g的MDI-50（2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯与4，4'- 二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物），在70℃保温反应1.5h，制得端基为异氰酸根（NCO基团）的聚氨酯半预聚体，记为A组分。
2、B组分预处理
将4g双酚A二缩水甘油醚和4g端羟基聚丁二烯在110℃抽真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温，并与A组分缓慢混合20min；升温至80℃，保温反应1.5h，制得端基为异氰酸根（NCO基团）封端的聚氨酯预聚体，记为B组分。
3、C组分的预处理
将8g1,3-丙二醇-双（4-氨基苯甲酸）酯（扩链剂）搅拌升温至110℃抽真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温，加入B组分与扩链剂总质量的0.02%的催化剂新癸酸铋，混合搅拌均匀，待用，记为C组分。
4、聚氨酯弹性体的制备
将C组分加入B组分，混合均匀后，在90℃下真空脱泡15min，缓慢降压，出料；物料浇注到在120℃下预热的模具中，依次进行硫化和阶梯式后处理。硫化工艺为130℃/2h，后处理工艺为100℃/3h+80℃/3h+60℃/4h。后处理工艺结束后，脱模，即得一种涂装设备用聚氨酯弹性体。
实施例10
1、A组分的制备
将18g聚亚乙基碳酸酯二醇（分子量为1500）和17g蓖麻油聚酯多元醇（分子量为350，官能度为3）加入反应釜中，搅拌均匀，升温至110℃真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温，在反应釜中加入45g的MDI-50（2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯与4，4'- 二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物），在70℃保温反应1.5h，制得端基为异氰酸根（NCO基团）的聚氨酯半预聚体，记为A组分。
2、B组分的制备
将6g端羟基聚丁二烯与5g双酚二缩水甘油醚在110℃真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温；与A组分缓慢混合20min；升温至80℃，保温反应1.5h，制得端基为异氰酸根（NCO基团）封端的聚氨酯预聚体，记为B组分。
3、C组分的制备
将11g3,5'―二氨基－对－氯苯甲酸异丁酯（扩链剂）搅拌升温至110℃抽真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温，加入B组分与扩链剂总质量的0.02%的催化剂新癸酸铋，混合搅拌均匀，记为C组分。
4、聚氨酯弹性体的制备
将C组分加入B组分，混合均匀后，在80℃下真空脱泡15min，缓慢降压，出料；物料浇注到在120℃下预热的模具中，依次进行硫化和阶梯式后处理。硫化工艺为130℃/2h，后处理工艺为100℃/3h+80℃/3h+60℃/4h。后处理工艺结束后，脱模，即得一种涂装设备用聚氨酯弹性体。
实施例11
1、A组分的制备
将15g聚己二酸丁二醇酯（分子量为1500）和7g蓖麻油聚酯二元醇（分子量为600，官能度为2）加入反应釜中，搅拌均匀后，升温至110℃真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温，在反应釜中加入48g MDI-50（2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯与4,4'- 二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物），在60℃保温反应1.5h，制得端基为异氰酸根（-NCO）的聚氨酯半预聚体，记为A组分。
2、B组分的制备
将8g端羟基聚丁二烯在110℃真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温，并与A组分缓慢混合10min；升温至70℃，保温反应1.0h，制得-NCO封端的聚氨酯预聚体，记为B组分。
3、C组分的制备
将14g 的4-羟乙基氧乙基-1-羟乙基苯二醚（扩链剂）搅拌升温至110℃，抽真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温，加入B 组分与扩链剂总质量的0.02wt%的催化剂新癸酸铋，混合搅拌均匀，待用，记为C组分。
4、聚氨酯弹性体的制备
将C组分加入B组分，混合均匀后，在90℃下真空脱泡15min，缓慢降压，出料；物料浇注到经120℃下预热的模具中，依次进行硫化和阶梯式后处理。硫化工艺为125℃/2h，后处理工艺为100℃/3h+80℃/3h+60℃/4h。后处理工艺结束后，脱模，即得一种涂装设备用聚氨酯弹性体。
实施例12
1、A组分的制备
将16g聚亚乙基碳酸酯二醇（分子量为1500）和14g蓖麻油聚酯多元醇（分子量为500，官能度为2.7）加入反应釜中，搅拌均匀后，升温至110℃真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温，在反应釜中加入45g MDI-50（2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯与4，4'- 二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物），在68℃保温反应1.5h，制得端基为异氰酸根（-NCO基团）的聚氨酯半预聚体，记为A组分。
2、B组分的制备
将6g端羟基聚丁二烯和7g双酚A二缩水甘油醚在110℃抽真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温，并与A组分缓慢混合15min；升温至80℃，保温反应1.5h，制得端基为异氰酸根（-NCO基团）封端的聚氨酯预聚体，记为B组分。
3、C组分的制备
将12g的 3-羟乙基氧乙基-1-羟乙基苯二醚（扩链剂）搅拌升温至110℃真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温，加入B组分扩链剂总质量的0.02%的催化剂异辛酸铋，混合搅拌均匀，待用，记为C组分。
4、聚氨酯弹性体的制备
将C组分加入B组分，混合均匀后，在90℃下真空脱泡10min，缓慢降压，出料；物料浇注到在120℃下预热的模具中，依次进行硫化和阶梯式后处理。硫化工艺为130℃/2h，后处理工艺为100℃/3h+80℃/3h+60℃/4h。后处理工艺结束后，脱模，即得一种涂装设备用聚氨酯弹性体。
实施例13
1、A组分的制备
将16g的聚ε己内酯二醇（分子量为1500）和15g蓖麻油聚酯多元醇（分子量为400，官能度为2.7）加入反应釜中，搅拌均匀后，升温至110℃真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温，在反应釜中加入50g的MDI-50（2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯与4，4'- 二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物），在70℃保温反应1.5h，制得端基为异氰酸根（NCO基团）的聚氨酯半预聚体，记为A组分。
2、B组分的制备
将4g双酚A二缩水甘油醚和5g端羟基聚丁二烯在110℃抽真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温，与A组分缓慢混合15min；升温至80℃，保温反应1.2h，制得端基为异氰酸根（NCO基团）封端的聚氨酯预聚体，记为B组分。
3、C组分的制备
将10g氢化双酚A（扩链剂）搅拌升温至110℃真空脱水至体系内含水量在0.02%以下；降温至室温，加入B组分与扩链剂总质量的0.02%的催化剂异辛酸铋，记为C组分。
4、聚氨酯弹性体的制备
将C组分加入B组分，混合均匀后，在85℃下真空脱泡15min，缓慢降压，出料；物料浇注到在120℃下预热的模具中，依次进行硫化和阶梯式后处理。硫化工艺为130℃/2h，后处理工艺为100℃/3h+80℃/3h+60℃/4h。后处理工艺结束后，脱模，即得一种涂装设备用聚氨酯弹性体。
实施例14
1、A组分的制备
将17g聚ε己内酯二元醇（分子量为1000）和17g蓖麻油聚酯多元醇（分子量为400，官能度为3）加入反应釜中，搅拌均匀后，升温至110℃真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温，在反应釜中加入50g的MDI-50（2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯与4，4'- 二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物），在70℃保温反应1.5h，制得端基为异氰酸根（NCO基团）的聚氨酯半预聚体，记为A组分。
2、B组分预处理
将5g双酚A二缩水甘油醚和6g端羟基聚丁二烯在110℃抽真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温，并与A组分缓慢混合20min；升温至80℃，保温反应1.2h，制得端基为异氰酸根（NCO基团）封端的聚氨酯预聚体，记为B组分。
3、C组分的预处理
将10g1,3-丙二醇-双（4-氨基苯甲酸）酯（扩链剂）搅拌升温至110℃抽真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温，加入B组分与扩链剂总质量的0.02%的催化剂新癸酸铋，混合搅拌均匀，待用，记为C组分。
4、聚氨酯弹性体的制备
将C组分加入B组分，混合均匀后，在90℃下真空脱泡12min，缓慢降压，出料；物料浇注到在120℃下预热的模具中，依次进行硫化和阶梯式后处理。硫化工艺为125℃/2h，后处理工艺为100℃/3h+80℃/3h+60℃/4h。后处理工艺结束后，脱模，即得一种涂装设备用聚氨酯弹性体。
实施例15
1、A组分的制备
将20g聚亚乙基碳酸酯二醇（分子量为1000）和15g蓖麻油聚酯多元醇（分子量为350，官能度为3）加入反应釜中，搅拌均匀，升温至110℃真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温，在反应釜中加入45g的MDI-50（2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯与4，4'- 二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物），在70℃保温反应1.5h，制得端基为异氰酸根（NCO基团）的聚氨酯半预聚体，记为A组分。
2、B组分的制备
将3g端羟基聚丁二烯与4g双酚二缩水甘油醚在110℃真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温；与A组分缓慢混合20min；升温至80℃，保温反应1.5h，制得端基为异氰酸根（NCO基团）封端的聚氨酯预聚体，记为B组分。
3、C组分的制备
将8g3,5'―二氨基－对－氯苯甲酸异丁酯（扩链剂）搅拌升温至110℃抽真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下；降温至室温，加入B组分与扩链剂总质量的0.02%的催化剂新癸酸铋，混合搅拌均匀，记为C组分。
4、聚氨酯弹性体的制备
将C组分加入B组分，混合均匀后，在85℃下真空脱泡15min，缓慢降压，出料；物料浇注到在120℃下预热的模具中，依次进行硫化和阶梯式后处理。硫化工艺为120℃/2h，后处理工艺为100℃/3h+80℃/3h+60℃/4h。后处理工艺结束后，脱模，即得一种涂装设备用聚氨酯弹性体。

Claims (10)

1.一种涂装设备用聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于：按质量计，包括如下步骤：
（1）将30～60份含水量在0.02wt%以下的混合聚酯多元醇和40～60份的二异氰酸酯混合物加入到反应釜中，在温度为65～70℃的条件下反应1.0～1.5小时，制得异氰酸根-NCO封端的聚氨酯半预聚体，记为A组分；
（2）将A组分与8～15份含水量在0.02wt%以下的含羟基树脂缓慢混合15min～20min，在温度为 75～80℃的条件下反应1～1.5h，制得端基为-NCO封端的聚氨酯预聚体，记为B组分；
（3）将10～16份扩链剂与0.02～0.05份有机铋催化剂混合，真空脱水至体系内含水量在0.02wt%以下，记为C组分；所述的扩链剂包括4-羟乙基氧乙基-1-羟乙基苯二醚、3-羟乙基氧乙基-1-羟乙基苯二醚、氢化双酚A、1,3-丙二醇-双（4-氨基苯甲酸）酯、3,5'―二氨基－对－氯苯甲酸异丁酯中的一种；
（4） 将C组分加入到B组分中，混合搅拌均匀后，在温度为80～95℃的条件下真空脱泡处理10min～15min，再缓慢降压，出料；将物料浇注入模具后，经硫化和阶梯式后处理工艺处理，脱模，制得一种涂装设备用聚氨酯弹性体。
2.根据权利要求1所述的一种涂装设备用聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于：所述的A组分，其中二异氰酸酯中的-NCO基团摩尔数与聚酯多元醇的羟值摩尔数的比值R值为1.5∶1～5∶1。
3.根据权利要求1所述的一种涂装设备用聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于；所述的混合聚酯多元醇包括数均分子量为1000～2000的聚酯二元醇，数均分子为350～600、平均官能度为2～3的蓖麻油聚酯多元醇；所述聚酯二元醇与蓖麻油聚酯多元醇的质量比为10∶1～1∶1。
4.根据权利要求1所述的一种涂装设备用聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于：所述的二异氰酸酯混合物为4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯与2,4’-二苯甲烷二异氰酸酯的混合物；混合物中-NCO的含量为30～32wt%。
5.根据权利要求1所述的一种涂装设备用聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于；所述的含羟基树脂为端羟基聚丁二烯。
6.根据权利要求1所述的一种涂装设备用聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于；所述的有机铋催化剂为异辛酸铋、月桂酸铋、新癸酸铋中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种涂装设备用聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于；所述的硫化工艺为温度120～130℃，处理时间1.5～2.5h；所述的阶梯后处理工艺条件为100℃/3h+80℃/3h+60℃/4h。
8.根据权利要求3所述的一种涂装设备用聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于：所述的聚酯二元醇为聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚亚乙基碳酸酯二醇、聚ε己内酯二醇中的一种。
9.按权利要求1制备方法得到的一种涂装设备用聚氨酯弹性体。
10.根据权利要求9所述的涂装设备用聚氨酯弹性体，其特征在于：所述的聚氨酯弹性体的硬度高于邵A90，在甲乙酮中浸泡24h后，聚氨酯弹性体的重量变化率小于14%。
CN201510597066.8A 2015-09-18 2015-09-18 一种涂装设备用聚氨酯弹性体及其制备方法 Active CN105111408B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510597066.8A CN105111408B (zh) 2015-09-18 2015-09-18 一种涂装设备用聚氨酯弹性体及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510597066.8A CN105111408B (zh) 2015-09-18 2015-09-18 一种涂装设备用聚氨酯弹性体及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105111408A CN105111408A (zh) 2015-12-02
CN105111408B true CN105111408B (zh) 2018-02-16

Family

ID=54659545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510597066.8A Active CN105111408B (zh) 2015-09-18 2015-09-18 一种涂装设备用聚氨酯弹性体及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105111408B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3484969B1 (en) 2016-07-14 2023-06-07 Michelman, Inc. Aqueous based polyurethane/acrylate hybrid dispersions
US10927213B2 (en) * 2016-11-17 2021-02-23 Mitsui Chemicals, Inc. Producing method of polyurethane resin, polyurethane resin, and molded article
CN107652662B (zh) * 2017-11-06 2020-09-08 东莞市雄林新材料科技股份有限公司 一种具有高耐热性的生物基tpu材料及其制备方法
CN108034037A (zh) * 2017-12-19 2018-05-15 滁州环球聚氨酯科技有限公司 一种耐热聚氨酯叉车轮
CN108912300B (zh) * 2018-08-03 2020-04-14 山东一诺威聚氨酯股份有限公司 耐溶剂聚氨酯弹性体及其制备方法
CN115138414B (zh) * 2022-08-18 2023-05-05 脂谱生物科技(上海)有限公司 一种耐高温低溶出的试管
CN115926101B (zh) * 2023-02-14 2023-06-09 旭川化学（苏州）有限公司 一种耐低温聚氨酯鞋底用树脂及其制备方法和应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020103326A1 (en) * 1997-03-11 2002-08-01 Huntsman Petrochemical Corporation Method of preparing spray elastomer systems
CN103102469A (zh) * 2012-12-18 2013-05-15 烟台万华聚氨酯股份有限公司 一种高强度高韧性的聚氨酯材料及其制备方法和用途
CN103421157A (zh) * 2013-07-25 2013-12-04 黎明化工研究设计院有限责任公司 一种丝网印刷胶刮用聚氨酯弹性体材料及其制备方法
CN104817683A (zh) * 2015-04-24 2015-08-05 黎明化工研究设计院有限责任公司 一种聚氨酯弹性体及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020103326A1 (en) * 1997-03-11 2002-08-01 Huntsman Petrochemical Corporation Method of preparing spray elastomer systems
CN103102469A (zh) * 2012-12-18 2013-05-15 烟台万华聚氨酯股份有限公司 一种高强度高韧性的聚氨酯材料及其制备方法和用途
CN103421157A (zh) * 2013-07-25 2013-12-04 黎明化工研究设计院有限责任公司 一种丝网印刷胶刮用聚氨酯弹性体材料及其制备方法
CN104817683A (zh) * 2015-04-24 2015-08-05 黎明化工研究设计院有限责任公司 一种聚氨酯弹性体及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
双酚A二缩水甘油醚的合成;赵洪池等;《合成树脂及塑料》;20131231;第30卷(第1期);38-42 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN105111408A (zh) 2015-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105111408B (zh) 一种涂装设备用聚氨酯弹性体及其制备方法
CN104448183A (zh) 一种植物油基聚氨酯复合材料及其制备方法
CN112979943B (zh) 一种可回收再生的全生物基非异氰酸酯聚氨酯的制备方法
CN107586510B (zh) 一种耐腐蚀聚氨酯改性环氧树脂乳液的制备方法
CN101182406A (zh) 多重改性的自交联水性聚氨酯胶粘剂的制备方法
EP3265495B1 (de) Polybutadienole zur herstellung von glasartigen polyurethanen
CN103626951A (zh) 一种加固用特种工程材料及其制备方法
CN104448197A (zh) 耐热性聚氨酯弹性体的合成方法
CN109735286A (zh) 一种双组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法
CN111909337B (zh) 交联剂、聚氨酯预聚体以及单组分聚氨酯胶
CN107227138A (zh) 一种皮革用水性胶黏剂及其制备方法
CN105968303A (zh) 一种水性环氧树脂固化剂的制备方法
CN106632948A (zh) 一种有机酸改性环氧树脂聚氨酯材料及其制备方法
CN111217974A (zh) 一种可自修复聚氨酯材料及其制备方法与应用
CN110835398A (zh) 一种松香基水性聚氨酯乳液的制备方法
GB2589033A (en) Vegetable oil polyol and preparation method and application thereof in polyurethane material
CN109749053A (zh) 一种含聚碳化二亚胺的聚氨酯分散体及其制备方法
CN111592851A (zh) 一种耐水型热塑性聚氨酯热熔胶的制备方法
CN113637140B (zh) 一种亲水异氰酸酯交联剂及其制备方法
CN103387648B (zh) 用于水性聚氨酯的亲水改性多异氰酸酯固化剂的制备方法及该种多异氰酸酯固化剂的应用
CN112011029A (zh) 一种环碳酸酯基封端聚氨酯预聚体、制备方法及应用
CN110922884A (zh) 聚氨酯型喷涂弹性体及其制备方法
CN104449540A (zh) 用于pvc薄膜表面聚氨酯粘合剂组合物
US20200347001A1 (en) Synthesis of Bio-Based Polyols from Epoxidized Cardanol and Epoxidized Triglyceride by Using Thiol-Containing Reagents
CN114262565A (zh) 一种双组分改性聚氨酯防水涂料及其利用方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant