CN105273161A - 一种高弹耐磨聚氨酯弹性体及其制备方法 - Google Patents

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本发明提供了一种高弹耐磨聚氨酯弹性体及其制备方法，由预聚体组分和固化剂组分组成，所述预聚体组分和所述固化剂组分的重量比例为100：60～70，所述预聚体组分包括二异氰酸酯23～32wt％、聚醚多元醇67～76wt％和抗氧剂1～2wt％，所述固化剂组分包括聚醚多元醇67～78wt％、固化剂15～26wt％、耐磨粉5～8wt％和催化剂0.05～1wt％；对比传统的聚氨酯弹性体，耐磨度有明显的提高，且更为稳定，其制品在具备高弹性能的同时具备优良的耐磨性能，长期使用也能保持优异的力学性能，不会表面崩裂、块状脱落，降低了生产成本，提高了生产效率。

Description

一种高弹耐磨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，尤其涉及一种高弹耐磨聚氨酯弹性体及其制备方法，属于高分子化工领域。
背景技术
聚氨酯是一种性能介于橡胶与塑胶之间的高分子合成材料，是一种重要的合成树脂，其特点是硬度调整范围宽，既有橡胶的弹性又有塑胶的硬度，并具有良好的机械性和回弹性，广泛应用于溜冰鞋、滑板所用的轮子，但随着滑板爱好者对滑板轮子的弹性和耐磨度的要求不断提高，现有技术已不能满足使用者的要求。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的缺陷，提供一种高弹耐磨聚氨酯弹性体及其制备方法。
为达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种高弹耐磨聚氨酯弹性体，由预聚体组分和固化剂组分组成，所述预聚体组分和所述固化剂组分的重量比例为100：60～70，
所述预聚体组分包括二异氰酸酯23～32wt％、聚醚多元醇67～76wt％和抗氧剂1～2wt％，
所述固化剂组分包括聚醚多元醇67～78wt％、固化剂15～26wt％、耐磨粉5～8wt％和催化剂0.05～1wt％。
优选地，所述预聚体组分中异氰酸酯基的质量百分含量为4.2％～7.2％。
优选地，所述预聚体组分中的聚醚多元醇为相对分子量1000～3000、官能度为2的聚环氧丙烷醚多元醇。
优选地，所述固化剂组分中的聚醚多元醇为相对分子量大于5000、官能度为3的高活性聚醚多元醇。
优选地，所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。
优选地，所述抗氧剂为对苯二胺或二氢喹啉等化合物或其衍生物或聚合物。
优选地，所述固化剂为二乙基甲苯二胺。
优选地，所述耐磨粉为纳米氧化硅。
优选地，所述催化剂为有机铋或有机锌。
本发明还提供一种高弹耐磨聚氨酯弹性体的制备方法，包括以下步骤：
1)制备A组分：将23～32wt％的二异氰酸酯、67～76wt％的聚醚多元醇和1～2wt％的抗氧剂加入反应容器中，在67～75℃下反应2～3小时，得到异氰酸酯基的质量百分含量为4.2％～7.2％的聚合物，密封保存为A组分；
2)制备B组分：将67～78wt％的聚醚多元醇、15～26wt％的固化剂、5～8wt％的耐磨粉和0.05～1wt％的催化剂加入反应容器中，在45～60℃下反应2～3小时，脱水至水份小于0.05wt％，密封保存为B组分；
3)混合固化：将所述A组分与所述B组分按重量比100：60～70混合，在25～45℃下搅拌均匀，再在80～100℃下烘烧硬化0.5～2小时，制得高弹耐磨聚氨酯弹性体。
优选地，所述步骤(1)中的聚醚多元醇为相对分子量1000～3000、官能度为2的聚环氧丙烷醚多元醇，所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯，所述抗氧剂为对苯二胺或二氢喹啉等化合物或其衍生物或聚合物。
优选地，所述步骤(2)中的聚醚多元醇为相对分子量大于5000、官能度为3的高活性聚醚多元醇，所述固化剂为二乙基甲苯二胺，所述耐磨粉为纳米氧化硅，所述催化剂为有机铋或有机锌。
与现有技术相比，本发明的具有如下有益效果：对比传统的聚氨酯弹性体，耐磨度有明显的提高，且更为稳定，其制品在具备高弹性能的同时具备优良的耐磨性能，长期使用也能保持优异的力学性能，不会表面崩裂、块状脱落，降低了生产成本，提高了生产效率。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明一种高弹耐磨聚氨酯弹性体及其制备方法作进一步的详细说明，但是本发明的保护范围并不局限于以下实施例。
实施例1
1)制备A组分：将23wt％的甲苯二异氰酸酯，76wt％的相对分子量1000～3000、官能度为2的聚环氧丙烷醚多元醇，1wt％的二氢喹啉加入反应容器中，在67～75℃下反应2小时，得到异氰酸酯基的质量百分含量为4.2％的聚合物，密封保存为A组分；
2)制备B组分：将67wt％的相对分子量大于5000、官能度为3的高活性聚醚多元醇，26wt％的二乙基甲苯二胺，6.5wt％的超高分子量的纳米氧化硅，0.5wt％的有机铋加入反应容器中，在45～60℃下反应2小时，脱水至水份小于0.05wt％，密封保存为B组分；
3)混合固化：将所述A组分与所述B组分按重量比100：60混合，在25～45℃下搅拌均匀，再在80～100℃下烘烧硬化0.5小时，制得高弹耐磨聚氨酯弹性体。
实施例2
1)制备A组分：将32wt％的甲苯二异氰酸酯，67wt％的相对分子量1000～3000、官能度为2的聚环氧丙烷醚多元醇，1wt％的二氢喹啉加入反应容器中，在67～75℃下反应3小时，得到异氰酸酯基的质量百分含量为7.2％的聚合物，密封保存为A组分；
2)制备B组分：将78wt％的相对分子量大于5000、官能度为3的高活性聚醚多元醇，15wt％的二乙基甲苯二胺，6.95wt％的超高分子量的纳米氧化硅，0.05wt％的有机锌加入反应容器中，在45～60℃下反应3小时，脱水至水份小于0.05wt％，密封保存为B组分；
3)混合固化：将所述A组分与所述B组分按重量比100：70混合，在25～45℃下搅拌均匀，再在80～100℃下烘烧硬化2小时，制得高弹耐磨聚氨酯弹性体。
实施例3
1)制备A组分：将25wt％的甲苯二异氰酸酯，73wt％的相对分子量1000～3000、官能度为2的聚环氧丙烷醚多元醇，2wt％的对苯二胺加入反应容器中，在67～75℃下反应2.5小时，得到异氰酸酯基的质量百分含量为5％的聚合物，密封保存为A组分；
2)制备B组分：将70wt％的相对分子量大于5000、官能度为3的高活性聚醚多元醇，24wt％的二乙基甲苯二胺，5wt％的超高分子量的纳米氧化硅，1wt％的有机锌加入反应容器中，在45～60℃下反应2.5小时，脱水至水份小于0.05wt％，密封保存为B组分；
3)混合固化：将所述A组分与所述B组分按重量比100：65混合，在25～45℃下搅拌均匀，再在80～100℃下烘烧硬化1小时，制得高弹耐磨聚氨酯弹性体。
实施例4
1)制备A组分：将28wt％的甲苯二异氰酸酯，70.5wt％的相对分子量1000～3000、官能度为2的聚环氧丙烷醚多元醇，1.5wt％的对苯二胺加入反应容器中，在67～75℃下反应2.5小时，得到异氰酸酯基的质量百分含量为6％的聚合物，密封保存为A组分；
2)制备B组分：将72wt％的相对分子量大于5000、官能度为3的高活性聚醚多元醇，19.5wt％的二乙基甲苯二胺，8wt％的超高分子量的纳米氧化硅，0.5wt％的有机铋加入反应容器中，在45～60℃下反应2.5小时，脱水至水份小于0.05wt％，密封保存为B组分；
3)混合固化：将所述A组分与所述B组分按重量比100：65混合，在25～45℃下搅拌均匀，再在80～100℃下烘烧硬化1小时，制得高弹耐磨聚氨酯弹性体。
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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高弹耐磨聚氨酯弹性体，其特征在于，由预聚体组分和固化剂组分组成，所述预聚体组分和所述固化剂组分的重量比例为100：60～70，
所述预聚体组分包括二异氰酸酯23～32wt％、聚醚多元醇67～76wt％和抗氧剂1～2wt％，
所述固化剂组分包括聚醚多元醇67～78wt％、固化剂15～26wt％、耐磨粉5～8wt％和催化剂0.05～1wt％。
2.根据权利要求1所述的高弹耐磨聚氨酯弹性体，其特征在于，所述预聚体组分中异氰酸酯基的质量百分含量为4.2％～7.2％。
3.根据权利要求1所述的高弹耐磨聚氨酯弹性体，其特征在于，所述预聚体组分中的聚醚多元醇为相对分子量1000～3000、官能度为2的聚环氧丙烷醚多元醇。
4.根据权利要求1所述的高弹耐磨聚氨酯弹性体，其特征在于，所述固化剂组分中的聚醚多元醇为相对分子量大于5000、官能度为3的高活性聚醚多元醇。
5.根据权利要求1所述的高弹耐磨聚氨酯弹性体，其特征在于，所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。
6.根据权利要求1所述的高弹耐磨聚氨酯弹性体，其特征在于，所述固化剂为二乙基甲苯二胺。
7.根据权利要求1所述的高弹耐磨聚氨酯弹性体，其特征在于，所述耐磨粉为纳米氧化硅。
8.一种高弹耐磨聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)制备A组分：将23～32wt％的二异氰酸酯、67～76wt％的聚醚多元醇和1～2wt％的抗氧剂加入反应容器中，在67～75℃下反应2～3小时，得到异氰酸酯基的质量百分含量为4.2％～7.2％的聚合物，密封保存为A组分；
2)制备B组分：将67～78wt％的聚醚多元醇、15～26wt％的固化剂、5～8wt％的耐磨粉和0.05～1wt％的催化剂加入反应容器中，在45～60℃下反应2～3小时，脱水至水份小于0.05wt％，密封保存为B组分；
3)混合固化：将所述A组分与所述B组分按重量比100：60～70混合，在25～45℃下搅拌均匀，再在80～100℃下烘烧硬化0.5～2小时，制得高弹耐磨聚氨酯弹性体。
9.根据权利要求8所述的高弹耐磨聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的聚醚多元醇为相对分子量1000～3000、官能度为2的聚环氧丙烷醚多元醇，所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。
10.根据权利要求1所述的高弹耐磨聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的聚醚多元醇为相对分子量大于5000、官能度为3的高活性聚醚多元醇，所述固化剂为二乙基甲苯二胺，所述耐磨粉为纳米氧化硅。
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