CN105949434B - 一种用于制备微孔聚氨酯弹性体的b组分异氰酸酯预聚体和聚氨酯双组份及应用 - Google Patents

一种用于制备微孔聚氨酯弹性体的b组分异氰酸酯预聚体和聚氨酯双组份及应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于制备微孔聚氨酯弹性体的B组分异氰酸酯预聚体，由异氰酸酯、聚醚多元醇和聚酯多元醇组成；所述聚酯多元醇包括聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇和聚二聚酸乙二醇1,4‑丁二醇1,3‑丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇；所述聚醚多元醇包括聚四氢呋喃醚二醇和环氧乙烷环氧丙烷共聚醚；所述异氰酸酯包括4,4′‑二苯基甲烷二异氰酸酯、碳化二亚胺‑尿酮亚胺改性液化4,4′‑二苯基甲烷二异氰酸酯和环己烷二亚甲基二异氰酸酯；本发明还提供一种用于制备微孔聚氨酯弹性体的双组份和一种微孔聚氨酯弹性体；本发明所述用于制备微孔聚氨酯弹性体的B组分异氰酸酯预聚体制备得到的微孔聚氨酯弹性体具有较好的机械性能和优异的耐水解性能。

Description

一种用于制备微孔聚氨酯弹性体的B组分异氰酸酯预聚体和 聚氨酯双组份及应用
技术领域
本发明属于聚氨酯材料领域，具体涉及微孔聚氨酯弹性体材料，以及用于制备微孔聚氨酯弹性体的B组分异氰酸酯预聚体组分和聚氨酯双组份。
背景技术
低速轮胎近年来发展迅速，除了在工程车、除草车和婴儿车等已有的应用，还有很多新的应用，如平衡车、沙滩车、儿童玩具车等，这些新的应用也对轮胎的性能有了新的要求：密度低、耐候性好、耐疲劳、耐水解、耐磨、弹性好等，同时还需要能够承载高载荷，而微孔聚氨酯弹性体恰恰可以满足这些需求。众所周知，微孔聚氨酯弹性体是介于泡沫与弹性体之间的新型材料，兼具弹性体良好的机械性能和泡沫的舒适性，与一般橡胶相比，具有强度高、耐磨、韧性好、重量轻、压缩应力传递平稳、耐油和抗疲劳性能优异的力学性能。
微孔聚氨酯弹性体按所用的多元醇类型可分为聚酯型微孔聚氨酯弹性体和聚醚型微孔聚氨酯弹性体两大类。聚醚型微孔聚氨酯弹性体具有较强的耐低温性能和优异的水解稳定性，但拉伸和撕裂强度低，耐磨性较差，不适合长期接触复杂地形；而聚酯型微孔聚氨酯弹性体具有较好的机械性能，强度高，抗冲击性能好，耐磨耐油，但低温性能较差，不耐水解，单一的聚酯型或聚醚型微孔聚氨酯弹性体都无法满足主要在户外使用的低速轮胎需要的性能，需要一种同时具有较好的机械性能和优异的耐水解性能的微孔聚氨酯弹性体。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于制备微孔聚氨酯弹性体的B组分异氰酸酯预聚体及聚氨酯双组份，用于解决单一的聚酯型或聚醚型微孔聚氨酯弹性体制备的低速轮胎不能兼具较好的机械性能，耐低温性能和优异的水解稳定性的问题。
本领域技术人员知道，制备微孔聚氨酯弹性体的原料包括A组分多元醇混合物和B组分聚氨酯预聚体，本发明提供以下技术方案：
一种用于制备微孔聚氨酯弹性体的B组分异氰酸酯预聚体，由异氰酸酯、聚醚多元醇和聚酯多元醇组成；所述聚酯多元醇包括聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇和聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇；所述聚醚多元醇包括聚四氢呋喃醚二醇和环氧乙烷环氧丙烷共聚醚；所述异氰酸酯包括4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、碳化二亚胺-尿酮亚胺改性液化4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯和环己烷二亚甲基二异氰酸酯。所述用于制备微孔聚氨酯弹性体的B组分异氰酸酯预聚体同时采用聚酯多元醇和聚醚多元醇作为原料，使得制备的微孔聚氨酯弹性体兼具较好的机械性能，耐低温性能和优异的水解稳定性，其中，所述聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇和聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇均带有侧链，赋予微孔聚氨酯弹性体良好的低温柔韧性、光热稳定性和耐水解性，所述环己烷二亚甲基二异氰酸酯作为环脂族二异氰酸酯，赋予所述微孔聚氨酯弹性体耐光性和强韧性。
所述B组分异氰酸酯预聚体采用本领域技术人员所熟知的制备方法，一般来说，可以将各原料配方按一定比例混合，并在一定温度下搅拌一段时间，便能够制得异氰酸酯预聚体组分。本领域技术人员可以根据具体制品要求来选择制备过程中所采用的异氰酸酯、聚醚多元醇和聚酯多元醇的配方比例以及反应温度、时间等反应条件。
所述聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇的合成原料为二聚酸、乙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇和三甲基戊二醇，其中，所述乙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇和三甲基戊二醇的质量比为1:0.1～0.6:0.1～0.3:0.1～0.4，所述聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇制备的合成原料为己二酸、乙二醇、二乙二醇、三甲基戊二醇和三羟甲基丙烷，且所述乙二醇、二乙二醇、三甲基戊二醇和三羟甲基丙烷的质量比为1:0.2～0.7:0.1～0.3:0.02～0.1；这两种聚酯多元醇的制备方法可以采用本领域技术人员所熟知的聚酯多元醇的制备方法。
作为优选，所述聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇的分子量为600～3500，所述聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇的分子量为600～3200。
作为优选，所述4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、碳化二亚胺-尿酮亚胺改性液化4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯和环己烷二亚甲基二异氰酸酯的质量比为1:0.04～0.1:0.1～0.3。
作为优选，异氰酸酯基团含量以质量百分数计为14.68％～27.31％，异氰酸酯当量为153.8～286.1。
作为优选，所述聚四氢呋喃醚二醇的分子量为1000～2000，所述环氧乙烷环氧丙烷共聚醚的分子量为2000～6000，官能度为2～3。
作为优选，所述聚酯多元醇和聚醚多元醇的质量比为1:0.15～0.6。
本发明还发明了一种与上述用于制备微孔聚氨酯弹性体的B组分异氰酸酯预聚体配合使用的A组分多元醇混合物，所述A组分多元醇混合物的原料包括聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇、聚环己烷二甲酸己二酸乙二醇二乙二醇1,3-丁二醇多元醇、聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇、扩链剂、增塑剂、催化剂、发泡剂和匀泡剂；采用所述A组分多元醇混合物制备的微孔聚氨酯弹性体具有良好的低温柔韧性、光热稳定性和耐水解性，并且，所述微孔聚氨酯弹性体的表面光滑平整。
所述A组分多元醇混合物的制备采用本领域技术人员所熟知的制备方法，一般来说，可以将各原料按一定比例混合，并在一定温度下搅拌一段时间，便能够制得多元醇混合物。本领域技术人员可以根据具体制品要求来选择制备过程中所采用的原料的配方比例以及反应温度、时间等反应条件。
作为优选，所述聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇的分子量为600～3500，所述聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇的分子量为600～3200，所述聚环己烷二甲酸己二酸乙二醇二乙二醇1,3-丁二醇酯多元醇的分子量为800～3200。
作为优选，所述A组分多元醇混合物中，所述扩链剂包括乙二醇、二乙二醇和三乙醇胺，其质量比为1:0.1～0.8:0.1～0.3；所述催化剂为三乙烯二胺的乙二醇溶液，其中，所述三乙烯二胺的质量百分数为35％；所述发泡剂包括水和一氟二氯乙烷(HCFC-141B)组成，所述水和HCFC-141B的质量比为1:1～1:11；所述匀泡剂为聚硅氧烷-聚氧化烯烃嵌段共聚物，所述增塑剂为植物酯类环保增塑剂。
作为优选，所述聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇的质量百分数为25％～60％；聚环己烷二甲酸己二酸乙二醇二乙二醇1,3-丁二醇多元醇的质量百分数为10％～40％；聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇的质量百分数为10％～40％；所述增塑剂的质量百分数为2.8％～10.2％；所述催化剂的质量百分数为1.0％～2.5％；所述发泡剂的质量百分数为1％～6％；所述匀泡剂的质量百分数为0.2％～0.8％；所述扩链剂的质量百分数为5％～12％。
本发明还提供了一种用于制备微孔聚氨酯弹性体的双组份，包括上述A组分多元醇混合物和上述B组分异氰酸酯预聚体。
本发明还提供了一种微孔聚氨酯弹性体，其由上述A组分多元醇混合物和上述用于制备微孔聚氨酯弹性体的B组分异氰酸酯预聚体按一定比例混合进行反应而制成。所述微孔聚氨酯弹性体的制备方法采用本领域技术人员所熟知的方法，A组分多元醇混合物和B组分异氰酸酯预聚体的混合比例、以及反应的温度、时间等反应条件，本领域技术人员可以根据具体制品的要求来进行选择。
本发明相对于现有技术，具有以下优点：所述用于制备微孔聚氨酯弹性体的B组分异氰酸酯预聚体和聚氨酯双组份制备得到的微孔聚氨酯弹性体既具有较高的机械性能、耐压耐负荷和耐磨耐油的特性，又具备了良好的耐光热稳定性、低温曲折性和耐水解性能，采用所述微孔聚氨酯弹性体在制备低速轮胎时具有独特的优势，扩展了微孔聚氨酯弹性体在轮胎上的应用范围。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1：
1、聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇的制备
采用常规的间歇法生产分子量约为3000的聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇，制备过程中的反应可分为酯化反应和酯交换反应两个阶段。
向反应釜中依次加入二聚酸3600g、乙二醇300g、1,4-丁二醇100g，1,3-丁二醇50g和三甲基戊二醇50g，所述乙二醇、1,4-丁二醇，1,3-丁二醇和三甲基戊二醇的质量比为1:0.33:0.17:0.17，打开搅拌，开始升温，同时在反应釜上部通入氮气，升温至185～190℃时恒温2小时稳定脱水速度(通过精馏塔，塔顶温度保持＜102℃)后继续升温，升温至210℃左右氮气切换为从反应液面下部通入，并逐步加大氮气量强化脱水。升温至225±5℃恒温，恒温1小时后加入催化剂并开始抽真空，进行酯交换，从抽真空开始计时4小时后每2小时取一次样品中控分析至最终酸值＜0.6，羟值为37～38，恢复常压，氮气切换为上部通入，开始降温，降温至120℃，取样分析得到成品。
2、A组分多元醇混合物的制备
制备所述A组分多元醇混合物需要的原料包括：上述制得的分子量约为3000的聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇500g，分子量约为2500的聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇1350g，分子量约为800的聚环己烷二甲酸己二酸乙二醇二乙二醇1,3-丁二醇多元醇2000g，增塑剂植物酯类环保增塑剂510g，扩链剂乙二醇、二乙二醇和三乙醇胺500g(乙二醇、二乙二醇和三乙醇胺的质量比为1:0.7:0.3)，催化剂三乙烯二胺的乙二醇溶液50g，发泡剂水和HCFC-141B50g(去离子水和HCFC-141B的质量比为1:1)，匀泡剂聚硅氧烷-聚氧化烯烃嵌段共聚物40g；其中，所述聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇的质量百分数为10％，所述聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇的质量百分数为27％，所述聚环己烷二甲酸己二酸乙二醇二乙二醇1,3-丁二醇多元醇的质量百分数为40％，所述增塑剂的质量百分数为10.2％，所述催化剂的质量百分数为1％，所述发泡剂的质量百分数为1％，所述扩链剂的质量百分数为10％，所述匀泡剂的质量百分数为0.8％。
向反应釜中加入所述聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇、所述聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇、所述聚环己烷二甲酸己二酸乙二醇二乙二醇1,3-丁二醇多元醇、所述增塑剂、扩链剂、催化剂、匀泡剂和水，升温至50～60℃，高速搅拌一小时后将温度降至40℃以下，缓慢加入HCFC-141B再低速搅拌0.5h后得A组分多元醇混合物。
3、B组分异氰酸酯预聚体的制备
制备所述B组分异氰酸酯预聚体需要的原料包括：上述制得的分子量约为3000的聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇120g、分子量约为4000官能度为2的环氧乙烷环氧丙烷共聚醚600g、分子量约为2000的聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)130g、分子量约为600的聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇1200g，4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)2500g、碳化二亚胺-尿酮亚胺改性液化4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(液化MDI)200g、环己烷二亚甲基二异氰酸酯(HXDI)250g，其中，所述MDI、液化MDI、HXDI的质量比为1:0.08:0.1，聚酯多元醇和聚醚多元醇的质量比为1:0.55。
向反应釜依次加入MDI、液化MDI、HXDI、环氧乙烷环氧丙烷共聚醚、PTMG、聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇、聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇，将反应釜温度控制在70～80℃，反应3小时后测NCO当量；调整NCO当量到256.9，此时异氰酸酯基团(NCO)的含量为16.35％，即得B组分异氰酸酯预聚体。
实施例2：
1、A组分多元醇混合物的制备
制备所述A组分多元醇混合物需要的原料包括：分子量约为1500的聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇2000g，分子量约为3200的聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇1250g、分子量约为1000的聚环己烷二甲酸己二酸乙二醇二乙二醇1,3-丁二醇多元醇580g、增塑剂400g、扩链剂450g(乙二醇、二乙二醇、三乙醇胺的质量比为1:0.2:0.3)、催化剂70g、发泡剂200g(去离子水和HCFC-141B的质量比为1:3)、匀泡剂50g；其中，所述聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇的质量百分数为40％，所述聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇的质量百分数为25％，所述聚环己烷二甲酸己二酸乙二醇二乙二醇1,3-丁二醇多元醇的质量百分数为11.6％，所述增塑剂的质量百分数为8％，所述催化剂的质量百分数为1.4％，所述发泡剂的质量百分数为4％，所述扩链剂的质量百分数为9％，所述匀泡剂的质量百分数为1％。
向反应釜中加入所述聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇、所述聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇、所述聚环己烷二甲酸己二酸乙二醇二乙二醇1,3-丁二醇多元醇、所述增塑剂、扩链剂、催化剂、匀泡剂和水，升温至50～60℃，高速搅拌一小时后将温度降至40℃以下，缓慢加入HCFC-141B再低速搅拌0.5h后得A组分多元醇混合物。
2、B组分异氰酸酯预聚体的制备
制备所述B组分异氰酸酯预聚体需要的原料包括：分子量约为600的聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇330g、分子量约为6000官能度为3的环氧乙烷环氧丙烷共聚醚100g、分子量约为1000的聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)100g、分子量约为1500的聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇1000g，4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)3000g、碳化二亚胺-尿酮亚胺改性液化4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(液化MDI)120g、环己烷二亚甲基二异氰酸酯(HXDI)350g，其中，所述MDI、液化MDI、HXDI的质量比为1:0.04:0.12，聚酯多元醇和聚醚多元醇的质量比为1:0.15。
向反应釜依次加入MDI、液化MDI、HXDI、环氧乙烷环氧丙烷共聚醚、PTMG、聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇、聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇，将反应釜温度控制在70～80℃，反应3小时后测NCO当量；调整NCO当量到194.1，此时异氰酸酯基团(NCO)的含量为21.6％，即得B组分异氰酸酯预聚体。
实施例3：
1、A组分多元醇混合物的制备
制备所述A组分多元醇混合物需要的原料包括：分子量约为600的聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇750g，分子量约为1200的聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇3000g、分子量约为3200的聚环己烷二甲酸己二酸乙二醇二乙二醇1,3-丁二醇多元醇500g、增塑剂140g、扩链剂400g(乙二醇、二乙二醇和三乙醇胺的质量比为1:0.23:0.1)、催化剂125g、发泡剂75g(去离子水和HCFC-141B的质量比为1:4)、匀泡剂10g；其中，所述聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇的质量百分数为15％，所述聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇的质量百分数为60％，所述聚环己烷二甲酸己二酸乙二醇二乙二醇1,3-丁二醇多元醇的质量百分数为10％，所述增塑剂的质量百分数为2.8％，所述催化剂的质量百分数为2.5％，所述发泡剂的质量百分数为1.5％，所述扩链剂的质量百分数为8％，所述匀泡剂的质量百分数为0.2％。
向反应釜中加入所述聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇、所述聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇、所述聚环己烷二甲酸己二酸乙二醇二乙二醇1,3-丁二醇多元醇、所述增塑剂、扩链剂、催化剂、匀泡剂和水，升温至50～60℃，高速搅拌一小时后将温度降至40℃以下，缓慢加入HCFC-141B再低速搅拌0.5h后得A组分多元醇混合物。
2、B组分异氰酸酯预聚体的制备
制备所述B组分异氰酸酯预聚体需要的原料包括：分子量约为3500的聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇520g、分子量约为2000官能度为2的环氧乙烷环氧丙烷共聚醚480g、分子量约为2000的聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)390g、分子量约为3500的聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇1300g，4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)1650g、碳化二亚胺-尿酮亚胺改性液化4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(液化MDI)165g、环己烷二亚甲基二异氰酸酯(HXDI)495g，其中，所述MDI、液化MDI、HXDI的质量比为1:0.1:0.3，聚酯多元醇和聚醚多元醇的质量比为1:0.48。
向反应釜依次加入MDI、液化MDI、HXDI、环氧乙烷环氧丙烷共聚醚、PTMG、聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇、聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇，将反应釜温度控制在70～80℃，反应3小时后测NCO当量；调整NCO当量到286.1，此时异氰酸酯基团(NCO)的含量为14.6％，即得B组分异氰酸酯预聚体。
实施例4：
1、A组分多元醇混合物的制备
制备所述A组分多元醇混合物需要的原料包括：分子量约为3500的聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇1070g，分子量约为1200的聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇2000g、分子量约为3200的聚环己烷二甲酸己二酸乙二醇二乙二醇1,3-丁二醇多元醇1000g、增塑剂250g、扩链剂250g(乙二醇、二乙二醇和三乙醇胺的质量比为1:0.7:0.3)、催化剂100g、发泡剂300g(去离子水和HCFC-141B的质量比为1:11)、匀泡剂30g；其中，所述聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇的质量百分数为21.4％，所述聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇的质量百分数为40％，所述聚环己烷二甲酸己二酸乙二醇二乙二醇1,3-丁二醇多元醇的质量百分数为20％，所述增塑剂的质量百分数为5％，所述催化剂的质量百分数为2％，所述发泡剂的质量百分数为6％，所述扩链剂的质量百分数为5％，所述匀泡剂的质量百分数为0.6％。
向反应釜中加入所述聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇、所述聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇、所述聚环己烷二甲酸己二酸乙二醇二乙二醇1,3-丁二醇多元醇、所述增塑剂、扩链剂、催化剂、匀泡剂和水，升温至50～60℃，高速搅拌一小时后将温度降至40℃以下，缓慢加入HCFC-141B再低速搅拌0.5h后得A组分多元醇混合物。
2、B组分异氰酸酯预聚体的制备
制备所述B组分异氰酸酯预聚体需要的原料包括：分子量约为2000的聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇60g、分子量约为6000官能度为2的环氧乙烷环氧丙烷共聚醚210g、分子量约为2000的聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)180g、分子量约为2500的聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇600g，4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)3000g、碳化二亚胺-尿酮亚胺改性液化4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(液化MDI)150g、环己烷二亚甲基二异氰酸酯(HXDI)800g，其中，所述MDI、液化MDI、HXDI的质量比为1:0.08:0.1，聚酯多元醇和聚醚多元醇的质量比为1:0.59。
向反应釜依次加入MDI、液化MDI、HXDI、环氧乙烷环氧丙烷共聚醚、PTMG、聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇、聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇，将反应釜温度控制在70～80℃，反应3小时后测NCO当量；调整NCO当量到153.8，此时异氰酸酯基团(NCO)的含量为27.3％，即得B组分异氰酸酯预聚体。
实施例5
1、A组分多元醇混合物的制备
制备所述A组分多元醇混合物需要的原料包括：分子量约为2000的聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇1000g，分子量约为3000的聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇1500g、分子量约为1600的聚环己烷二甲酸己二酸乙二醇二乙二醇1,3-丁二醇多元醇1500g、增塑剂450g、扩链剂360g(乙二醇、二乙二醇和三乙醇胺的质量比为1:0.6:0.2)、催化剂105g、发泡剂50g(去离子水和HCFC-141B的质量比为1:9)、匀泡剂30g；其中，所述聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇的质量百分数为20％，所述聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇的质量百分数为30％，所述聚环己烷二甲酸己二酸乙二醇二乙二醇1,3-丁二醇多元醇的质量百分数为30％，所述增塑剂的质量百分数为9％，所述催化剂的质量百分数为2.2％，所述发泡剂的质量百分数为1％，所述扩链剂的质量百分数为7.2％，所述匀泡剂的质量百分数为0.6％。
向反应釜中加入所述聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇、所述聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇、所述聚环己烷二甲酸己二酸乙二醇二乙二醇1,3-丁二醇多元醇、所述增塑剂、所述扩链剂、所述催化剂、所述匀泡剂和水，升温至50～60℃，高速搅拌一小时后将温度降至40℃以下，缓慢加入HCFC-141B再低速搅拌0.5h后得A组分多元醇混合物。
2、B组分异氰酸酯预聚体的制备
制备所述B组分异氰酸酯预聚体需要的原料包括：分子量约为1800的聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇480g、分子量约为4500官能度为3的环氧乙烷环氧丙烷共聚醚120g、分子量约为1000的聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)340g、分子量约为2500的聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇1200g，4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)2200g、碳化二亚胺-尿酮亚胺改性液化4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(液化MDI)220g、环己烷二亚甲基二异氰酸酯(HXDI)440g，其中，所述MDI、液化MDI、HXDI的质量比为1:0.1:0.2，聚酯多元醇和聚醚多元醇的质量比为1:0.27。
向反应釜依次加入MDI、液化MDI、HXDI、环氧乙烷环氧丙烷共聚醚、PTMG、聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇、聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇，将反应釜温度控制在70～80℃，反应3小时后测NCO当量；调整NCO当量到236.1，此时异氰酸酯基团(NCO)的含量为17.8％，即得B组分异氰酸酯预聚体。
对比例1
1.A组分多元醇混合物的制备
制备所述A组分多元醇混合物需要的原料包括：固含量为28～30％、羟值26～32的聚合物多元醇GPOP-36/302000g，分子量约为4000、官能度为2的环氧乙烷环氧丙烷共聚醚1000g，分子量约为3000、官能度为3的环氧乙烷环氧丙烷共聚醚1200g，扩链剂600g(乙二醇、二乙二醇和三乙醇胺的质量比为1:0.1:0.1)、催化剂90g、发泡剂90g(去离子水和HCFC-141B的质量比为1:3.5)、匀泡剂20g；其中，所述聚合物多元醇GPOP-36/30的质量百分数为40％，所述分子量约为4000官能度为2的环氧乙烷环氧丙烷共聚醚的质量百分数为20％，所述分子量约为3000官能度为3的环氧乙烷环氧丙烷共聚醚的质量百分数为24％，所述催化剂的质量百分数为1.8％，所述发泡剂的质量百分数为1.8％，所述扩链剂的质量百分数为12％，所述匀泡剂的质量百分数为0.4％。
向反应釜中加入所述聚合物多元醇GPOP-36/30、所述分子量约为4000官能度为2的环氧乙烷环氧丙烷共聚醚、所述分子量约为3000官能度为3的环氧乙烷环氧丙烷共聚醚、扩链剂、催化剂、匀泡剂和水，升温至50～60℃，高速搅拌一小时后将温度降至40℃以下，缓慢加入HCFC-141B再低速搅拌0.5h后得A组分多元醇混合物。
2、B组分异氰酸酯预聚体的制备
制备所述B组分异氰酸酯预聚体需要的原料包括：所述分子量约为4000官能度为2的环氧乙烷环氧丙烷共聚醚1500g、分子量约为4500官能度为3的环氧乙烷环氧丙烷共聚醚500g、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)2500g、碳化二亚胺-尿酮亚胺改性液化4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(液化MDI)500g，其中，所述MDI、液化MDI的质量比为1:0.2。
向反应釜依次加入MDI、液化MDI、环氧乙烷环氧丙烷共聚醚，将反应釜温度控制在70～80℃，反应3小时后测NCO当量；调整NCO当量到223.2，此时异氰酸酯基团(NCO)的含量为18.8％，即得B组分异氰酸酯预聚体。
对比例2
1.A组分多元醇混合物的制备
制备所述A组分多元醇混合物需要的原料包括：分子量约为2500的聚己二酸乙二醇二乙二醇酯多元醇1825g，分子量约为2000的聚己二酸乙二醇二乙二醇1,4-丁二醇酯多元醇2000g，增塑剂500g、扩链剂500g(乙二醇、二乙二醇和三乙醇胺的质量比为1:0.05:0.05)、催化剂85g、发泡剂60g(去离子水和HCFC-141B的质量比为1:3)、匀泡剂30g；其中，所述聚己二酸乙二醇二乙二醇酯多元醇的质量百分数为36.5％，所述聚己二酸乙二醇二乙二醇1,4-丁二醇酯多元醇的质量百分数为40％，所述增塑剂的质量百分数为10％，所述催化剂的质量百分数为1.7％，所述发泡剂的质量百分数为1.2％，所述扩链剂的质量百分数为10％，所述匀泡剂的质量百分数为0.6％。
向反应釜中加入所述聚己二酸乙二醇二乙二醇酯多元醇、所述聚己二酸乙二醇二乙二醇1,4-丁二醇酯多元醇、所述增塑剂、扩链剂、催化剂、匀泡剂和水，升温至50～60℃，高速搅拌一小时后将温度降至40℃以下，缓慢加入HCFC-141B再低速搅拌0.5h后得A组分多元醇混合物。
2.B组分异氰酸酯预聚体的制备
制备所述B组分异氰酸酯预聚体需要的原料包括：分子量约为3000的聚己二酸乙二醇二乙二醇酯多元醇600g、分子量约为2000的聚己二酸乙二醇1,4-丁二醇酯多元醇800g，分子量约为4000官能度为2的环氧乙烷环氧丙烷共聚醚660g、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)2800g、碳化二亚胺-尿酮亚胺改性液化4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(液化MDI)140、其中，所述MDI、液化MDI的质量比为1:0.05，聚酯多元醇和聚醚多元醇的质量比为1:0.47。
向反应釜依次加入MDI、液化MDI、环氧乙烷环氧丙烷共聚醚、聚己二酸乙二醇二乙二醇酯多元醇、聚己二酸乙二醇1,4-丁二醇酯多元醇，将反应釜温度控制在70～80℃，反应3小时后测NCO当量；调整NCO当量到228.8，此时异氰酸酯基团(NCO)的含量为18.4％，即得B组分异氰酸酯预聚体。
对比例3
1.A组分多元醇混合物的制备
制备所述A组分多元醇混合物需要的原料包括：分子量约为2800的聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇1500g，分子量约为1490的聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇1500g、分子量约为1200的聚环己烷二甲酸己二酸乙二醇二乙二醇1,3-丁二醇多元醇1200g、扩链剂400g(乙二醇、二乙二醇和三乙醇胺的质量比为1:0.05:0.05)、催化剂90g、发泡剂200g(去离子水和HCFC-141B的质量比为1:9)、匀泡剂30g；其中，所述聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇的质量百分数为30％，所述聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇的质量百分数为29.8％，所述聚环己烷二甲酸己二酸乙二醇二乙二醇1,3-丁二醇多元醇的质量百分数为24％，所述催化剂的质量百分数为1.8％，所述发泡剂的质量百分数为4％，所述扩链剂的质量百分数为8％，所述匀泡剂的质量百分数为0.6％。
向反应釜中加入所述聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇、所述聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇、所述聚环己烷二甲酸己二酸乙二醇二乙二醇1,3-丁二醇多元醇、所述增塑剂、扩链剂、催化剂、匀泡剂和水，升温至50～60℃，高速搅拌一小时后将温度降至40℃以下，缓慢加入HCFC-141B再低速搅拌0.5h后得A组分多元醇混合物。
2.B组分异氰酸酯预聚体
制备所述B组分异氰酸酯预聚体需要的原料包括：分子量约为2000的聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇716g、分子量约为4000官能度为2的环氧乙烷环氧丙烷共聚醚199g、分子量约为2000的聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)180g、分子量约为1800的聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇800g，4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)2700g、碳化二亚胺-尿酮亚胺改性液化4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(液化MDI)135g、环己烷二亚甲基二异氰酸酯(HXDI)270g，其中，所述MDI、液化MDI、HXDI的质量比为1:0.05:0.1，聚酯多元醇和聚醚多元醇的质量比为1:0.25。
向反应釜依次加入MDI、液化MDI、HXDI、环氧乙烷环氧丙烷共聚醚、PTMG、聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇、聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇，将反应釜温度控制在70～80℃，反应3小时后测NCO当量；调整NCO当量到213.3，此时异氰酸酯基团(NCO)的含量为19.7％，即得B组分异氰酸酯预聚体。
实施例6：
将实施例1-5和对比例1-3制得的A组分多元醇混合物和B组分异氰酸酯预聚体作为制备微孔聚氨酯弹性体，首先分别将A组分多元醇混合物和B组分异氰酸酯预聚体分别预热至50℃，再倒入聚氨酯低压浇注机的A、B料罐里，循环20分钟；调整比例，确定合适的发泡中心。
将确定好比例的A组分多元醇混合物和B组分异氰酸酯预聚体浇注入准备好的模具(尺寸为20cm×20cm×1cm，模温控制在40-50℃)中，熟化5分钟，即可取出样品。将熟化好的样品裁制成测试力学性能用的标准样，分别进行物理性能、水解老化、落球回弹及压缩变形测试，实施例1-5制备的聚氨酯轮胎样品和对比例1-3制备的聚氨酯轮胎样品进行对比，实验结果如表1所示:
表1
注：样品密度为0.6g/cm3，硬度为65A
由表1可以看出，采用本发明所提供的用于制备微孔聚氨酯弹性体的B组分异氰酸酯预聚体及聚氨酯双组份制备的低速轮胎在机械物理性能、耐水解性、回弹性、耐油性和耐化学品性都优于现有技术中的聚氨酯轮胎。
以上所述的仅是所列举出来的本发明的优选实施方式，其余的配制都按此方法在浓度可选择范围内变化。

Claims (3)

1.一种用于制备微孔聚氨酯弹性体的双组份，其特征在于，包括用于制备微孔聚氨酯弹性体的B组分异氰酸酯预聚体和A组分多元醇混合物；
所述用于制备微孔聚氨酯弹性体的B组分异氰酸酯预聚体由异氰酸酯、聚醚多元醇和聚酯多元醇组成，所述聚酯多元醇包括聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇和聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇；所述聚醚多元醇包括聚四氢呋喃醚二醇和环氧乙烷环氧丙烷共聚醚；所述异氰酸酯包括4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、碳化二亚胺-尿酮亚胺改性液化4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯和环己烷二亚甲基二异氰酸酯；
所述A组分多元醇混合物的原料包括聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇、聚环己烷二甲酸己二酸乙二醇二乙二醇1,3-丁二醇多元醇、聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇、环保型合成植物酯、乙二醇、二乙二醇、三乙醇胺、三乙烯二胺的乙二醇溶液、水、一氟二氯乙烷和聚硅氧烷-聚氧化烯烃嵌段共聚物；
所述A组分和/或B组分中所述聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇的分子量为600～3500，所述聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇的分子量为600～3200，所述聚环己烷二甲酸己二酸乙二醇二乙二醇1,3-丁二醇酯多元醇的分子量为800～3200；
所述B组分中所述聚四氢呋喃醚二醇的分子量为1000～2000，所述环氧乙烷环氧丙烷共聚醚的分子量为2000～6000，官能度为2～3，
B组分中所述聚酯多元醇和聚醚多元醇的质量比为1:0.15～0.6。
2.根据权利要求1所述的用于制备微孔聚氨酯弹性体的双组份，其特征在于，B组分中所述异氰酸酯基团含量以质量百分数计为14.68％～27.31％，异氰酸酯当量为153.8～286.1。
3.一种微孔聚氨酯弹性体，其特征在于，其由权利要求1或2所述的用于制备微孔聚氨酯弹性体的双组份按一定比例混合进行反应而制成。
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