CN105175680A - 一种高耐寒性机器人履带及其聚氨酯材料的制备方法 - Google Patents

一种高耐寒性机器人履带及其聚氨酯材料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105175680A
CN105175680A CN201510563723.7A CN201510563723A CN105175680A CN 105175680 A CN105175680 A CN 105175680A CN 201510563723 A CN201510563723 A CN 201510563723A CN 105175680 A CN105175680 A CN 105175680A
Authority
CN
China
Prior art keywords
crawler belt
winter hardiness
reaction
robot
solvent
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.)
Pending
Application number
CN201510563723.7A
Other languages
English (en)
Inventor
葛铁军
张瑾
刘浪
王佳
肖尚雄
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.)
Shenyang University of Chemical Technology
Original Assignee
Shenyang University of Chemical Technology
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 Shenyang University of Chemical Technology filed Critical Shenyang University of Chemical Technology
Priority to CN201510563723.7A priority Critical patent/CN105175680A/zh
Publication of CN105175680A publication Critical patent/CN105175680A/zh
Pending legal-status Critical Current

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
    • C08G18/70—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
    • 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
    • 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
    • C08G18/30—Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/38—Low-molecular-weight compounds having heteroatoms other than oxygen
    • C08G18/3855—Low-molecular-weight compounds having heteroatoms other than oxygen having sulfur
    • C08G18/3876—Low-molecular-weight compounds having heteroatoms other than oxygen having sulfur containing mercapto groups
    • 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
    • C08G18/4009—Two or more macromolecular compounds not provided for in one single group of groups C08G18/42 - C08G18/64
    • C08G18/4018—Mixtures of compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/48
    • 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
    • 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
    • C08G18/48—Polyethers
    • C08G18/4854—Polyethers containing oxyalkylene groups having four carbon atoms in the alkylene group
    • 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
    • C08G18/66—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
    • 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
    • C08G18/66—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
    • C08G18/6633—Compounds of group C08G18/42
    • 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
    • C08G18/7614—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing only one aromatic ring

Abstract

一种高耐寒性机器人履带及其聚氨酯材料的制备方法，涉及一种浇注型聚氨酯弹性体履带及其制备方法，其特征在于：该履带由二异氰酸酯化合物、多元醇化合物、二硫醇扩链剂、有机溶剂、催化剂、抗氧剂、终止剂按下列重量比(％)配制：异氰酸酯化合物6-10％；聚二元醇混合物15-25％；二硫醇扩链剂1.5-2.5％；有机溶剂60-80％；催化剂0.001-0.002％；终止剂0.015-0.03％。本发明用浇注型聚氨酯弹性体作为机器人履带的基础材料，浇注型聚氨酯弹性体本身具有优异的柔韧性、良好的耐磨性、抗撕裂性和抗曲挠性等综合性能，还提到了耐寒性。

Description

一种高耐寒性机器人履带及其聚氨酯材料的制备方法
技术领域
本发明涉及涉及一种浇注型聚氨酯弹性体履带及其制备方法，特别是涉及一种高耐寒性机器人履带及其聚氨酯材料的制备方法。
背景技术
机器人学是从上世纪60年代诞生以来，从人工智能研究的验证实验系统逐步发展为对经济和社会发展具有重要影响的应用学科。除工业领域之外，机器人正在加速向国家安全领域、重大科学工程领域以及社会服务领域发展。这类机器人通常不像工业机器人是在车间的结构环境、在固定位置作业，而是处于非结构环境或野外环境、以移动作业为主，形成了各式各样的机器人系统。
现在的移动机器人已经在各领域有着广泛的应用。包括反恐防暴、应急救援、极地探测、电力设施检测与维护以及核辐射探测等，移动机器人要经常工作于各种复杂、极端环境。履带作为机器人的一个重要主行走部件，其性能的优劣对移动机器人有着至关重要的影响。而目前国内所合成的机器人履带的耐寒性，强度，耐水解性等都较差，还有待提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高耐寒性机器人履带及其聚氨酯材料的制备方法，该方法用浇注型聚氨酯弹性体作为机器人履带的基础材料，浇注型聚氨酯弹性体本身具有优异的柔韧性、良好的耐磨性、抗撕裂性和抗曲挠性等综合性能，还提到了耐寒性。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种高耐寒性机器人履带，该履带由二异氰酸酯化合物、多元醇化合物、二硫醇扩链剂、有机溶剂、催化剂、抗氧剂、终止剂按下列重量比(％)配制：异氰酸酯化合物6-10％；聚二元醇混合物15-25％；二硫醇扩链剂1.5-2.5％；有机溶剂60-80％；催化剂0.001-0.002％；终止剂0.015-0.03％。
所述的一种高耐寒性机器人履带，所述异氰酸酯为分子量小于300g/mol的二异氰酸酯的一种或几种的混合物。
所述的一种高耐寒性机器人履带，所述的聚二元醇混合物的数均分子量为500～4000g/mol。
所述的一种高耐寒性机器人履带，异氰酸酯的摩尔数与聚二元醇的摩尔数的比例为0.5∶1～2.0∶1。
所述的一种高耐寒性机器人履带，多元醇类化合物为聚醚型和聚酯型，还有如聚丙烯酸类多元醇，聚烯烃类多元醇中的一种或几种。
6、所述的一种高耐寒性机器人履带，所述二元硫醇扩链剂为乙二硫醇、丙二硫醇、丁二硫醇、己二硫醇中的一种或几种。
所述的一种高耐寒性机器人履带，有机溶剂为二甲基甲酰胺、丁酮、甲苯、乙酸乙酯的一种或几种的混合物。
所述的一种高耐寒性机器人履带，催化剂为分子量小于500g/mol的单醇、单氨或者分子量小于500g/mol的二元醇。
一种高耐寒性机器人履带聚氨酯材料的制备方法，所述方法包括以下制备步骤：
(Ⅰ)将聚二元醇混合物与部分异氰酸酯在溶剂中加热进行预聚反应；
(Ⅱ)加入二硫醇扩链剂和溶剂与第Ⅰ步所得预聚物充分反应，再分次加入其余的异氰酸酯，并在反应过程中加入溶剂,调整树脂的粘度到0.1～3.0×105mpa·s/25℃；
(Ⅲ)加入终止剂终止反应，加入助剂和少量溶剂充分搅拌均匀；
（Ⅳ）0.01MPa真空度下脱气5min，倒入事先预热的模具中，待凝胶后合模，于100°C平板硫化30min，得到一种高耐寒性的浇注型聚氨酯弹性体。
所述的一种高耐寒性机器人履带聚氨酯材料的制备方法，步骤(Ⅰ)的反应温度控制在60℃～100℃，步骤(Ⅱ)的反应温度控制在40℃～100℃。
本发明的优点与效果是：
本发明制备的一种耐寒性的机器人履带是以浇注型聚氨酯弹性体为基础材料，浇注型聚氨酯弹性体本身具有优异的柔韧性、良好的耐磨性、抗撕裂性和抗曲挠性等综合性能。本发明中浇注型聚氨酯弹性体是由聚合物多元醇、二异氰酸酯、催化剂、扩链剂等组分制得，由于在聚氨酯弹性体的合成中引入了二硫醇扩链剂替代传统的二醇扩链剂，与耐磨性更好的聚酯型据二元醇共聚，大大提高了聚氨酯弹性体的低温活动性，从而极大的提高了聚氨酯弹性体的耐寒性能。是作为机器人履带的理想材料。
具体实施方式
以下结合实例对本发明进一步说明。
以下实例中未做特别说明的份数，均指质量份数。
实施例中原料除特殊说明，均为市购。
这种高耐寒浇注型聚氨酯树脂弹性体的合成方法包括以下步骤：
(Ⅰ)将聚二元醇混合物与部分异氰酸酯在溶剂中加热进行预聚反应；
(Ⅱ)加入二硫醇扩链剂和溶剂与第Ⅰ步所得预聚物充分反应，再分次加入其余的异氰酸酯，并在反应过程中加入溶剂，调整树脂的粘度到0.1～3.0×105mpa·s/25℃；
该反应的方程式为：
nOCN-R1-NCO+nHS-R2-SH→～～[CONH-R1-NHCO-S-R2-S]n～～
(Ⅲ)加入终止剂终止反应，加入助剂和少量溶剂充分搅拌均匀，得到最终产品。
（Ⅳ）0.01MPa真空度下脱气5min，倒入事先预热的模具中，待凝胶后合模，于100°C平板硫化30min，得到一种高耐寒性的浇注型聚氨酯弹性体。
这种高耐寒浇注型聚氨酯树脂弹性体的合成方法中，所述的异氰酸酯可以为4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯等分子量小于300g/mol的二异氰酸酯的一种或几种的混合物；所述的聚二元醇混合物的数均分子量可以为500～4000g/mol，包括聚酯二元醇、聚碳酸酯二元醇、聚醚二元醇中的一种、二种或多种的混合物；二硫醇扩链剂的分子量为61～500g/mol。
这种高耐寒浇注型聚氨酯树脂弹性体的合成方法中，第(Ⅰ)步中异氰酸酯的摩尔数与聚二元醇的摩尔数的比例可控制在0.5∶1～2.0∶1。两步加起来的摩尔比始终是1∶1，即第(Ⅰ)步中聚二元醇加第(Ⅱ)步中二硫醇的摩尔数之和等于异氰酸酯的总摩尔数。
所说的二硫醇扩链剂可以为乙二硫醇、丙二硫醇、丁二硫醇、己二硫醇等中的一种或几种的混合物，或者这些硫醇与其他种类扩链剂的混合物。
这种高耐寒浇注型聚氨酯树脂弹性体的合成方法中，所述的溶剂可以为为二甲基甲酰胺、丁酮、甲苯、乙酸乙酯的一种或几种的混合物，所述的终止剂为分子量小于500g/mol的单醇、单胺，或者分子量小于500g/mol的二元醇。
这种高耐寒浇注型聚氨酯树脂弹性体的合成方法中，步骤(Ⅰ)的反应温度可控制在60℃～100℃，步骤(Ⅱ)的反应温度可控制在40℃～100℃。
下面介绍实施例：
实施例1：原料配比
异氰酸酯：MDI（4，4-二苯基甲烷而异氰酸酯）54g
TDI（甲苯而异氰酸酯）4g
多元醇：HP-BA2000160g
扩链剂：1,2-乙二硫醇15g
抗氧剂：BHT0.2g
催化剂：辛酸亚锡0.01g
溶剂：DMF（二甲基甲酰胺）450g
TOL（甲苯）100g
(Ⅰ)在反应瓶中加入二元醇HP-BA2000、抗氧剂、DMF100g，加热到50℃搅拌30分钟；投入TDI4g，加热到75℃反应30分钟；投入MDI10g，继续反应1小时。
(Ⅱ)加入DMF230g，乙二硫醇15g，控制温度45℃反应30分钟；分2次加入剩余的异氰酸酯，控制温度75℃反应，每次反应时间40分钟，中间加入0.01g催化剂加快反应速度。在反应过程中随着粘度的增高加入溶剂DMF110g、TOL100g调整树脂的粘度为3.0×105mpa·s/25℃。
(Ⅲ)加入0.2g甲醇终止剂终止反应，加入1g滑爽助剂BYK-333和10g溶剂DMF充分搅拌均匀。得到固含量为30％的树脂783.2g。
（Ⅳ）0.01MPa真空度下脱气5min，倒入事先预热的模具中，待凝胶后合模，于100°C平板硫化30min，得到一种高耐寒性的浇注型聚氨酯弹性体。
实施例2：原料配比
异氰酸酯：MDI（4，4-二苯基甲烷而异氰酸酯）82g
多元醇：HP-BA200080g
HP-BA50080g
扩链剂：1,2-乙二硫醇12g
抗氧剂：BHT0.2g
催化剂：辛酸亚锡0.01g
溶剂：DMF（二甲基甲酰胺）450g
MEK（丁酮）100g
(Ⅰ)在反应瓶中加入二元醇HP-BA2000、HP-BA500、抗氧剂、DMF80g，加热到50℃搅拌30分钟；投入MDI30g，加热到75℃反应2小时。
(Ⅱ)加入DMF190g，乙二硫醇12g，控制温度45℃反应30分钟；分2次加入剩余的异氰酸酯，控制温度75℃反应，每次反应时间40分钟，中间加入0.01g催化剂加快反应速度。在反应过程中随着粘度的增高加入溶剂DMF90g、MEK100g调整树脂的粘度为1.5×105mpa·s/25℃。
(Ⅲ)加入0.2g甲醇终止剂终止反应，加入1g滑爽助剂BYK-333和10g溶剂DMF充分搅拌均匀。得到固含量为35％的树脂724.2g。
（Ⅳ）0.01MPa真空度下脱气5min，倒入事先预热的模具中，待凝胶后合模，于100°C平板硫化30min，得到一种高耐寒性的浇注型聚氨酯弹性体。
实施例3：原料配比
异氰酸酯：MDI（4，4-二苯基甲烷而异氰酸酯）63g
多元醇：HP-BA2000120g
HP-BA400040g
扩链剂：1,2-乙二硫醇17g
抗氧剂：BHT0.2g
催化剂：辛酸亚锡0.01g
溶剂：DMF（二甲基甲酰胺）480g
EA（乙酸乙酯）80g
(Ⅰ)在反应瓶中加入二元醇HP-BA2000、HP-BA4000、抗氧剂、DMF100g，加热到50℃搅拌30分钟；投入MDI21g，加热到75℃反应2小时。
(Ⅱ)加入DMF240g，乙二硫醇17g，控制温度45℃反应30分钟；分2次加入剩余的异氰酸酯，控制温度75℃反应，每次反应时间40分钟，中间加入0.01g催化剂加快反应速度。在反应过程中随着粘度的增高加入溶剂DMF130g、EA80g调整树脂的粘度为1.0×105mpa·s/25℃。
(Ⅲ)加入0.2g甲醇终止剂终止反应，加入1g滑爽助剂BYK-333和10g溶剂DMF充分搅拌均匀。得到固含量为30％的树脂800.2g。
（Ⅳ）0.01MPa真空度下脱气5min，倒入事先预热的模具中，待凝胶后合模，于100°C平板硫化30min，得到一种高耐寒性的浇注型聚氨酯弹性体。
实施例4：原料配比
异氰酸酯：MDI（4，4-二苯基甲烷而异氰酸酯）61g
多元醇：HP-BA2000160g
扩链剂：1,3-丙二硫醇18g
抗氧剂：BHT0.2g
催化剂：辛酸亚锡0.01g
溶剂：DMF（二甲基甲酰胺）460g
TOL（甲苯）100g
(Ⅰ)在反应瓶中加入二元醇HP-BA2000、抗氧剂、DMF100g，加热到50℃搅拌30分钟；投入MDI36g，加热到75℃反应2小时。
(Ⅱ)加入DMF240g，丙二硫醇18g，控制温度45℃反应30分钟；分3次加入剩余的异氰酸酯，控制温度75℃反应，每次反应时间40分钟，中间加入0.01g催化剂加快反应速度。在反应过程中随着粘度的增高加入溶剂DMF110g、TOL100g调整树脂的粘度为2.0×105mpa·s/25℃。
(Ⅲ)加入0.2g甲醇终止剂终止反应，加入1g滑爽助剂BYK-333和10g溶剂DMF充分搅拌均匀。得到固含量为30％的树脂799.2g。
（Ⅳ）0.01MPa真空度下脱气5min，倒入事先预热的模具中，待凝胶后合模，于100°C平板硫化30min，得到一种高耐寒性的浇注型聚氨酯弹性体。
实施例5：原料配比
异氰酸酯：MDI（4，4-二苯基甲烷而异氰酸酯）61.5g
多元醇：HP-BA200090g
HP-BA50020g
PTMG2000（聚醚多元醇）50g
扩链剂：1,3-丙二硫醇15g
抗氧剂：BHT0.2g
催化剂：辛酸亚锡0.01g
溶剂：DMF（二甲基甲酰胺）450g
EA（丁酮）100g
(Ⅰ)在反应瓶中加入二元醇HP-BA2000、HP-BA500、PTMG2000、抗氧剂、DMF100g，加热到50℃搅拌30分钟；投入MDI16.5g，加热到75℃反应2小时。
(Ⅱ)加入DMF230g，丙二硫醇15g，控制温度45℃反应30分钟；分3次加入剩余的异氰酸酯，控制温度75℃反应，每次反应时间40分钟，中间加入0.01g催化剂加快反应速度。在反应过程中随着粘度的增高加入溶剂DMF110g、MEK100g调整树脂的粘度为0.8×105mpa·s/25℃。
(Ⅲ)加入0.2g甲醇终止剂终止反应，加入1g滑爽助剂BYK-333和10g溶剂DMF充分搅拌均匀。得到固含量为30％的树脂786.7g。
（Ⅳ）0.01MPa真空度下脱气5min，倒入事先预热的模具中，待凝胶后合模，于100°C平板硫化30min，得到一种高耐寒性的浇注型聚氨酯弹性体。
用上述实施例所制备的聚氨酯弹性体与相同模量的普通聚氨酯弹性体相比，耐寒性能提高非常明显，下表测试数据，对照组是将对应的实施例中的二硫醇扩链剂改为普通二醇扩链剂，即：将1，2-乙二硫醇改为乙二醇，将1，3-丙二硫醇改为1，3-丙二醇，将1，4-丁二硫醇改为1，4-丁二醇，将1，6-己二硫醇改为1，6-己二醇。配方中其他原料不变，工艺条件也不变。
脆性温度℃ 压缩耐寒系数
实施实例1 -58 0.45
实施实例2 -60 0.48
实施实例3 -64 0.52
实施实例4 -66 0.49
实施实例5 -68 0.42
对照组 -40 0.22
由表格中数据可以看出，实施例1-４加入二硫醇作为扩链剂增，弹性体的脆性温度降低，耐寒压缩系数提高。这是因为在聚氨酯弹性体的合成中引入了二硫醇扩链剂替代传统的二醇扩链剂，与耐磨性更好的聚酯型据二元醇共聚，大大提高了聚氨酯弹性体的低温活动性，从而极大的提高了聚氨酯弹性体的耐寒性能。

Claims (10)

1.一种高耐寒性机器人履带，其特征在于：该履带由二异氰酸酯化合物、多元醇化合物、二硫醇扩链剂、有机溶剂、催化剂、抗氧剂、终止剂按下列重量比(％)配制：异氰酸酯化合物6-10％；聚二元醇混合物15-25％；二硫醇扩链剂1.5-2.5％；有机溶剂60-80％；催化剂0.001-0.002％；终止剂0.015-0.03％。
2.根据权利要求1所述的一种高耐寒性机器人履带，其特征在于：所述异氰酸酯为分子量小于300g/mol的二异氰酸酯的一种或几种的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种高耐寒性机器人履带，其特征在于：所述的聚二元醇混合物的数均分子量为500～4000g/mol。
4.根据权利要求1所述的一种高耐寒性机器人履带，其特征在于：异氰酸酯的摩尔数与聚二元醇的摩尔数的比例为0.5∶1～2.0∶1。
5.根据权利要求1所述的一种高耐寒性机器人履带，其特征在于：多元醇类化合物为聚醚型和聚酯型，还有如聚丙烯酸类多元醇，聚烯烃类多元醇中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种高耐寒性机器人履带，其特征在于：所述二元硫醇扩链剂为乙二硫醇、丙二硫醇、丁二硫醇、己二硫醇中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种高耐寒性机器人履带，其特征在于：有机溶剂为二甲基甲酰胺、丁酮、甲苯、乙酸乙酯的一种或几种的混合物。
8.根据权利要求1所述的一种高耐寒性机器人履带，其特征在于：催化剂为分子量小于500g/mol的单醇、单氨或者分子量小于500g/mol的二元醇。
9.一种高耐寒性机器人履带聚氨酯材料的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下制备步骤：
(Ⅰ)将聚二元醇混合物与部分异氰酸酯在溶剂中加热进行预聚反应；
(Ⅱ)加入二硫醇扩链剂和溶剂与第Ⅰ步所得预聚物充分反应，再分次加入其余的异氰酸酯，并在反应过程中加入溶剂,调整树脂的粘度到0.1～3.0×105mpa·s/25℃；
(Ⅲ)加入终止剂终止反应，加入助剂和少量溶剂充分搅拌均匀；
（Ⅳ）0.01MPa真空度下脱气5min，倒入事先预热的模具中，待凝胶后合模，于100°C平板硫化30min，得到一种高耐寒性的浇注型聚氨酯弹性体。
10.根据权利要求9所述的一种高耐寒性机器人履带聚氨酯材料的制备方法，其特征在于：步骤(Ⅰ)的反应温度控制在60℃～100℃，步骤(Ⅱ)的反应温度控制在40℃～100℃。
CN201510563723.7A 2015-09-07 2015-09-07 一种高耐寒性机器人履带及其聚氨酯材料的制备方法 Pending CN105175680A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510563723.7A CN105175680A (zh) 2015-09-07 2015-09-07 一种高耐寒性机器人履带及其聚氨酯材料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510563723.7A CN105175680A (zh) 2015-09-07 2015-09-07 一种高耐寒性机器人履带及其聚氨酯材料的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105175680A true CN105175680A (zh) 2015-12-23

Family

ID=54898168

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510563723.7A Pending CN105175680A (zh) 2015-09-07 2015-09-07 一种高耐寒性机器人履带及其聚氨酯材料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105175680A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106589279A (zh) * 2017-01-16 2017-04-26 东莞市沙田鸿驿鞋材厂 一种石墨烯聚氨酯农业机械履带的生产方法
CN106626180A (zh) * 2016-09-12 2017-05-10 东莞市沙田鸿驿鞋材厂 一种聚氨酯无接缝抛丸机履带的生产工艺
CN107383303A (zh) * 2017-08-01 2017-11-24 合肥康之恒机械科技有限公司 一种用于打桩机的履带材料及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101381447A (zh) * 2008-10-14 2009-03-11 太仓市旭川树脂有限公司 一种聚氨酯树脂
CN101397400A (zh) * 2007-09-30 2009-04-01 中橡集团曙光橡胶工业研究设计院 履带车辆负重轮纳米改性聚氨酯弹性体胎体材料及浇注工艺
CN102432907A (zh) * 2011-08-17 2012-05-02 浙江恒泰源聚氨酯有限公司 抗低温耐寒聚氨酯双组分鞋底原料的制备方法
CN104829807A (zh) * 2015-05-29 2015-08-12 嘉兴禾欣化学工业有限公司 高耐寒聚氨酯树脂的合成方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101397400A (zh) * 2007-09-30 2009-04-01 中橡集团曙光橡胶工业研究设计院 履带车辆负重轮纳米改性聚氨酯弹性体胎体材料及浇注工艺
CN101381447A (zh) * 2008-10-14 2009-03-11 太仓市旭川树脂有限公司 一种聚氨酯树脂
CN102432907A (zh) * 2011-08-17 2012-05-02 浙江恒泰源聚氨酯有限公司 抗低温耐寒聚氨酯双组分鞋底原料的制备方法
CN104829807A (zh) * 2015-05-29 2015-08-12 嘉兴禾欣化学工业有限公司 高耐寒聚氨酯树脂的合成方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
储建华 等: ""爬行机器人黏性聚氨酯履带的制备与性能研究"", 《塑料科技》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106626180A (zh) * 2016-09-12 2017-05-10 东莞市沙田鸿驿鞋材厂 一种聚氨酯无接缝抛丸机履带的生产工艺
CN106589279A (zh) * 2017-01-16 2017-04-26 东莞市沙田鸿驿鞋材厂 一种石墨烯聚氨酯农业机械履带的生产方法
CN106589279B (zh) * 2017-01-16 2021-03-16 广东鸿驿聚氨酯科技有限公司 一种石墨烯聚氨酯农业机械履带的生产方法
CN107383303A (zh) * 2017-08-01 2017-11-24 合肥康之恒机械科技有限公司 一种用于打桩机的履带材料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105399917B (zh) 一种有机硅改性热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法
CN111234175B (zh) 一种自修复防水材料的制备方法、自修复防水材料及其应用
CN109337043B (zh) 一种无溶剂型自修复聚氨酯及其制备方法
CN105461877A (zh) 一种用于密封材料的热固化聚氨酯弹性体组合料的合成方法
CN105175680A (zh) 一种高耐寒性机器人履带及其聚氨酯材料的制备方法
CN107033312B (zh) 一种星型聚氨酯弹性体的制备方法
CN107254161A (zh) 耐低温聚氨酯弹性体及其制备方法
CN112239530A (zh) 一种疏水自愈超弹性聚氨酯弹性体制备的新方法
CN105037676B (zh) 一种低压缩永久变形的ppdi基聚氨酯弹性体及其制备方法
CN105061719A (zh) 基于高顺式端羟基聚丁二烯的聚氨酯弹性体及其制备方法
CN102504511A (zh) 一种聚氨酯改性不饱和聚酯树脂组合物及其制备方法
CN107383331B (zh) 一种防油性阻隔型湿法用聚氨酯树脂及其制备方法
CN114262597A (zh) 一种单组分热固型聚氨酯改性环氧结构胶及其制备方法
US11965076B2 (en) Self-healing polyurethane (PU) material, double-layer self-healing PU film, and preparation method and use thereof
CN108047414A (zh) 无溶剂革用聚氨酯树脂及制备方法和应用
CN112011029A (zh) 一种环碳酸酯基封端聚氨酯预聚体、制备方法及应用
CN115028800B (zh) 用于快熟化镜面聚氨酯鞋底树脂及其制备方法
CN111393604A (zh) 聚氨酯弹性体及其制备方法
CN115490828A (zh) 改性聚噁唑烷酮预聚物及基于其的耐高温光固化胶粘剂
KR20230004285A (ko) 축전 디바이스 포장재용 폴리우레탄 접착제, 축전 디바이스용 포장재, 축전 디바이스용 용기, 및 축전 디바이스
US3897400A (en) Polyurethane cured with an aromatic monosulfide diamine
CN107325259A (zh) 一种聚四氢呋喃二醇型聚氨酯弹性体及其制备方法和应用
CN113788927A (zh) 一种自修复聚氨酯材料及其制备方法
Wang et al. Room-temperature self-healable and recyclable polythiourethane film with excellent mechanical properties based on double dynamic covalent bonds
CN105131234A (zh) 一种耐辐射机器人履带及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20151223

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication