CN106366284B - 一种聚氨酯弹性体组合料及其制备方法，聚氨酯弹性体的制备及其应用 - Google Patents

一种聚氨酯弹性体组合料及其制备方法，聚氨酯弹性体的制备及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN106366284B
CN106366284B CN201610815470.2A CN201610815470A CN106366284B CN 106366284 B CN106366284 B CN 106366284B CN 201610815470 A CN201610815470 A CN 201610815470A CN 106366284 B CN106366284 B CN 106366284B
Authority
CN
China
Prior art keywords
component
composition
polyether polyol
content
polyurethane elastomer
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
CN201610815470.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106366284A (zh
Inventor
罗建勋
王凯
齐旺顺
胡兵波
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.)
Wanhua Chemical Group Co Ltd
Original Assignee
Wanhua Chemical Group Co Ltd
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 Wanhua Chemical Group Co Ltd filed Critical Wanhua Chemical Group Co Ltd
Priority to CN201610815470.2A priority Critical patent/CN106366284B/zh
Publication of CN106366284A publication Critical patent/CN106366284A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106366284B publication Critical patent/CN106366284B/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
    • C08G18/28—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
    • C08G18/08—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
    • C08G18/28—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
    • C08G18/32—Polyhydroxy compounds; Polyamines; Hydroxyamines
    • C08G18/3225—Polyamines
    • C08G18/3237—Polyamines aromatic
    • C08G18/324—Polyamines aromatic containing only one aromatic ring
    • 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
    • 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
    • C08G18/3857—Low-molecular-weight compounds having heteroatoms other than oxygen having sulfur having nitrogen in addition to sulfur
    • 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
    • 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
    • C08G18/4829—Polyethers containing at least three hydroxy 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
    • C08G18/65—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
    • C08G18/6666—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52
    • C08G18/6696—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/36 or hydroxylated esters of higher fatty acids of C08G18/38
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

本发明公开了一种聚氨酯弹性体组合料及其制备方法和应用，其包含异氰酸酯预聚物和固化剂组分，预聚物是由二异氰酸酯与聚醚多元醇反应得到，固化剂组分是由高伯羟基含量的聚醚多元醇、蓖麻油基多元醇、端羟基氢化聚丁二烯、小分子胺类交联剂和催化剂制备而成。该组合料可以使制品的脱模时间缩短至10min‑15min,且强度上升快无需高温二段硫化。其应用主要为健身器材的包胶,如哑铃、杠铃等。采用该组合料包胶的健身器材其回弹性能、抗撕裂性能比采用传统橡胶包胶的健身器材在相同硬度下高50％，且具有良好的光候稳定性、抗热氧老化性、耐冲击性、耐摔打性以及良好的加工工艺性能。

Description

一种聚氨酯弹性体组合料及其制备方法，聚氨酯弹性体的制 备及其应用
技术领域
本发明属于聚氨酯弹性体领域，具体涉及一种聚氨酯弹性体组合料及其制备方法，还涉及采用该组合料制备聚氨酯弹性体以及该聚氨酯弹性体可用于制备包胶类健身器材。
背景技术
随着人们生活水平的提高,健身运动成了很多人生活的一部分，如用健身的哑铃、杠铃等锻炼身体或进行健美训练。健身用的哑铃或杠铃是由哑铃或杠铃杆及在其二侧重量相同的哑铃片组成。在健身房内使用的哑铃或杠铃片，越来越多采用内是钢铁材料，外是由橡胶或聚氨酯包覆的结构，其目的是保护健身房内的地板及其他健身设施。传统的橡胶包覆材料因其含有众多的双键，因此在受到热、氧、紫外线等外部条件下容易发生老化，丧失强度和弹性，从而对哑铃的使用产生消极的影响。此外，橡胶材料的加工工艺较为复杂，包括开炼、混炼、密炼、一段热硫化以及二段热硫化等，极大降低了包胶哑铃、杠铃的生产效率。聚氨酯是一种性能介于橡胶和塑料之间的高分子合成材料，其特点是硬度可调范围宽，其硬度范围可在邵A10到邵D80之间变化，且在高硬度下仍具有良好的弹性和韧性。与橡胶相比，在相同的硬度下，其弹性要好于橡胶。其次，聚氨酯的分子结构中不含有不饱和的化学键，因而其耐老化性能优异，使用寿命长。再次，聚氨酯的加工成型工艺简单，既可以采用一次注塑成型又可以采用一次浇注成型，还可以通过催化剂种类以及含量的变化，实现其室温熟化，极大提高了包胶哑铃或杠铃的生产效率。
公开专利CN102232092公开了一种聚氨酯的制造方法，，该专利用于健身器材方面是作为溶剂型双组份涂料来应用的，其作为涂层只用于基体表面，主要对基体本身起保护作用，且涂覆较薄，不能提高健身器材的弹性，而且由于其为溶剂型涂料，不环保。
因此，需要寻求一种聚氨酯组合料配方，既能够在保证哑铃良好使用性能的前提下延长其使用寿命，又能够在制备哑铃时降低脱模时间，实现室温熟化，提高生产效率。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种聚氨酯弹性体组合料及其制备方法，该配方原料易得，A、B组分调配简便且制备工艺简单可行。
本发明的另一个目的在于提供一种聚氨酯弹性体的制备方法，通过使用本发明的组合料制备聚氨酯弹性体，降低脱模时间，实现室温熟化，提高生产效率。
本发明的再一个目的提供所述的聚氨酯弹性体在用于包胶类健身器材的用途，所述的健身器材可以是哑铃或杠铃、铃片，由其制备的聚氨酯哑铃、杠铃性能优异，其回弹性能、抗撕裂性能比传统橡胶制备的哑铃、杠铃提高50％。
为达到以上发明目的，本发明的技术方案如下：
一种聚氨酯弹性体组合料，其包含A组分(固化剂组分)和B组分(预聚体组分)，A组分：以A组分总重量计，包含：高伯羟基含量的聚醚多元醇50wt％-86wt％，优选60wt％-80wt％；蓖麻油基多元醇1wt％-5wt％，优选2wt％-4wt％；端羟基氢化聚丁二烯2wt％-6wt％，优选3wt％-5wt％；数均分子量在100-300范围的小分子胺类交联剂10wt％-40wt％，优选11wt％-34wt％；催化剂100ppm-2000ppm，优选1000-2000ppm；
B组分：由二异氰酸酯与聚醚多元醇反应得到的NCO含量为10wt％-15wt％的预聚物。
A组分与B组分的重量比为100：80～100：120。
本发明所述的组合料中，所述的高伯羟基含量的聚醚多元醇官能度为2～4，数均分子量在2000-7000范围内，伯羟基含量为70％-90％(以羟基总量计)；优选所述的高伯羟基含量的聚醚多元醇官能度为3～4，数均分子量在3000-6500范围内。
本发明所述的组合料中，所述的蓖麻油基多元醇的羟值在100-200mgKOH/g范围内，且官能度为2-3。优选所述的蓖麻油基多元醇的官能度为2.5-2.7，羟值160-195mgKOH/g。更进一步优选Uric H-30(日本伊藤制油株式会社)。这类多元醇具有比一般的聚醚型和聚酯型多元醇更好的热稳定性、耐水解性、耐酸性和耐化学品性能，并且具有优异的柔韧性、电绝缘性和耐磨性以及耐冲击等力学性能。
本发明所述的组合料中，所述的端羟基氢化聚丁二烯数均分子量在1000-3500范围内。作为一种优选的方法，所述的端羟基氢化聚丁二烯官能度为1.8～2.0，数均分子量2000-3500，更优选所述的端羟基氢化聚丁二烯的官能度为1.9，数均分子量为2100或3100。更进一步优选HLBH-P 2000或HLBH-P3000(法国Cray Valley公司)。这类多元醇具有类似天然橡胶及丁基橡胶等聚合物的性能，制备的聚氨酯弹性体具有优异的力学性能、低温柔顺性以及耐老化性，此外主链为饱和结构，具有更好的光候稳定性。
本发明A组分中选用的高伯羟值含量的聚醚多元醇和低分子量的小分子胺类交联剂能够在聚氨酯弹性体的分子结构中产生足够的交联度和刚度，为聚氨酯弹性体提供较高的强度和弹性，此外较高的伯羟基含量极大提高了A组分的反应活性，可以有效缩短弹性体的脱模时间和熟化时间。聚丁二烯链段可以依靠其自身内旋转来改善普通多元醇的耐低温性能，由此制备的聚氨酯弹性体可具备优良的弹性和低温柔韧性。
作为一种优选的方案，本发明所述的组合料中，所述的小分子胺类交联剂为亚甲基双邻氯苯胺、3,5-二乙基甲苯二胺、3,5-二甲硫基甲苯二胺、4,4′-亚甲基双(2-乙基苯胺)、甲苯二胺以及4,4′-二苯基甲烷二胺的一种或多种，优选亚甲基双邻氯苯胺。此胺类交联剂的分子结构中含有苯环，并且生成的脲基具有较强的极性，这些结构在很大程度上可赋予弹性体较高的强度、抗撕裂性能和耐摔打性能。
本发明所述的组合料中，所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡、有机铋、有机锌、有机锆以及有机铅中的一种或多种。
作为一种优选的方案，所述的催化剂为异辛酸铋和异辛酸锌的混合物，其中异辛酸铋中铋含量为16-20wt％，异辛酸锌中锌含量为19-22wt％。其中有机铋对NCO基团的选择性更佳，制成的终产品力学性能更佳，有机锌可使聚氨酯弹性体的分子链产生有效的交联，使制品气泡少，表面光泽度高。选择两种催化剂在合适的配比下协同作用使得制备的聚氨酯弹性体力学性能好，气泡少，表面光亮，使制品快速脱模，提高生产效率，并保证制品在室温条件下能快速熟化，尽快达到最终性能，提高生产效率。
作为一种优选的方案，本发明所述的组合料中，B组分由40wt％-60wt％的二苯基甲烷二异氰酸酯与40wt％-60wt％的聚醚多元醇反应得到，基于B组分总量。优选地，所述的二苯基甲烷二异氰酸酯为4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯以及碳化二亚胺改性的MDI中的一种或多种，更优选4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯和2,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯各占50％的混合物，例如万华化学集团股份有限公司生产的MDI-50。所述的聚醚多元醇以1,2-丙二醇作为起始剂，与环氧丙烷聚合得到，其数均分子量为900-3000,不含任何EO链节。
所述的聚氨酯弹性体组合料的制备方法如下：A组分按照如下制备方法得到：将高伯羟基含量的聚醚多元醇、蓖麻油基多元醇、端羟基氢化聚丁二烯、小分子胺类交联剂、催化剂在100℃-110℃，-0.1～-0.095MPa(表压)以下脱水至水含量≤500ppm，得到固化剂组分；
B组分制备：将二异氰酸酯与聚醚多元醇在70℃-80℃下反应1.5-3小时。
本发明的组合料A组分与B组分单独包装，用于制备聚氨酯弹性体时，将B组分与A组分按照重量比100：80～100：120，优选100：100混合，混合时B组分的温度在40℃-50℃，A组分的温度在40℃-50℃，混合后浇注到80℃-100℃的模具中反应，脱模时间为10-15min，然后在室温条件下熟化72小时得到。将聚氨酯弹性体制备哑铃、杠铃的表面硬度在邵A83-邵A87之间。
本发明的积极效果在于：采用本发明的组合料配方所得到的聚氨酯弹性体力学性能优异，相同硬度下其回弹性能、抗撕裂性能比采用传统橡胶制备的聚氨酯哑铃、杠铃高50％。而且组合料不存在任何溶剂，树脂的含量是100％。采用该组合料制备的聚氨酯哑铃、杠铃还具备脱模时间短(可在10-15min内脱模)，可实现室温熟化、生产效率高的优点。
具体实施方式
实施例所用材料：
DL-1000 羟值108～115mgKOH/g，官能度为2的聚环氧丙烷醚二元醇 山东蓝星东大化工有限责任公司
DL-2000 羟值54～58mgKOH/g，官能度为2的聚环氧丙烷醚二元醇 山东蓝星东大化工有限责任公司
GEP-560S 羟值54～58mgKOH/g，官能度为3的高伯羟基含量的聚环氧丙烷醚三元醇，伯羟基含量75％ 上海高桥石油化工公司
EP-330N 羟值32～36mgKOH/g，官能度为3的高伯羟基含量的聚环氧丙烷醚三元醇伯羟基含量70～90％，山东蓝星东大化工有限责任公司
EP-3600 羟值26～30mgKOH/g，官能度为3的高伯羟基含量的聚环氧丙烷醚三元醇伯羟基含量70～90％ 山东蓝星东大化工有限责任公司
Uric H-30羟值160mgKOH/g，官能度为2.7的蓖麻油基多元醇 日本伊藤制油株式会社
Uric H-368 羟值195mgKOH/g，官能度为2.5的蓖麻油基多元醇 日本伊藤制油株式会社
HLBH-P 2000 分子量2100，官能度为2的端羟基氢化聚丁二烯 法国Cray Valley公司
HLBH-P 3000 分子量3100，官能度为2的端羟基氢化聚丁二烯 法国Cray Valley公司
亚甲基双邻氯苯胺 胺值7.4～7.6mmol/g，纯度≥86％，苏州市湘圆特种精细化工有限公司
3,5-二甲硫基甲苯二胺 胺值530-550mgKOH/g，纯度95-97％，美国Albermarle公司
3,5-二乙基甲苯二胺 胺值620-630mgKOH/g，纯度≥97.5％，美国Albermarle公司
MDI-50 二苯基甲烷二异氰酸酯，万华化学集团股份有限公司
以下实施例的百分数为重量百分数。
实施例1：
固化剂组分：将GEP-560S 75％，Uric H-30 2％，HLBH-P 2000 3％，3,5-二甲硫基甲苯二胺20％，由异辛酸铋、异辛酸锌构成的混合催化剂2‰(其中，异辛酸铋中铋含量18％，异辛酸锌中锌含量22％)混合后在100℃，-0.1MPa以下脱水至水含量≤500ppm，得到固化剂组分。
预聚物组分：取DL-1000聚醚多元醇54％，MDI-50 46％，在75℃下反应3小时，得到异氰酸根含量为11％的预聚物。
将预聚物与固化剂组分以100：100的质量比例混合，预聚物的温度45℃，固化剂的温度45℃，模具温度90℃，10min脱模，制品室温硫化72小时后得到邵A85的聚氨酯弹性体。
实施例2：
固化剂组分：将EP-330N 65％，Uric H-30 2％，HLBH-P 3000 3％，3,5-二甲硫基甲苯二胺30％，由异辛酸铋、异辛酸锌构成的混合催化剂2‰(其中，异辛酸铋中铋含量18％，异辛酸锌中锌含量22％)混合后在100℃，-0.1MPa以下脱水至水含量≤500ppm，得到固化剂组分。
预聚物组分：取DL-1000聚醚多元醇54％，MDI-50 46％，在75℃下反应3小时，得到异氰酸根含量为11％的预聚物。
将预聚物与固化剂组分以100：100的质量比例混合，预聚物的温度45℃，固化剂的温度45℃，模具温度90℃，10min脱模，制品室温硫化72小时后得到邵A83的聚氨酯弹性体。
实施例3：
固化剂组分：将GEP-560S 75％，Uric H-30 2％，HLBH-P 2000 3％，亚甲基双邻氯苯胺20％，由异辛酸铋、异辛酸锌构成的混合催化剂2‰(其中，异辛酸铋中铋含量18％，异辛酸锌中锌含量22％)混合后在100℃，-0.1MPa以下脱水至水含量≤500ppm，得到固化剂组分。
预聚物组分：取DL-2000聚醚多元醇60％，MDI-50 40％，在75℃下反应3小时，得到异氰酸根含量为11％的预聚物。
将预聚物与固化剂组分以100：100的质量比例混合，预聚物的温度45℃，固化剂的温度45℃，模具温度90℃，10min脱模，制品室温硫化72小时后得到邵A87的聚氨酯弹性体。
实施例4：
固化剂组分：将GEP-560S 70％，Uric H-30 2％HLBH-P 3000 3％，3,5-二甲硫基甲苯二胺25％，由异辛酸铋、异辛酸锌构成的混合催化剂2‰(其中，异辛酸铋中铋含量18％，异辛酸锌中锌含量22％)混合后在100℃，-0.1MPa以下脱水至水含量≤500ppm，得到固化剂组分。
预聚物组分：取DL-1000聚醚多元醇54％，MDI-50 46％，在75℃下反应3小时，得到异氰酸根含量为11％的预聚物。
将预聚物与固化剂组分以100：100的质量比例混合，预聚物的温度45℃，固化剂的温度45℃，模具温度90℃，10min脱模，制品室温硫化72小时后得到邵A85的聚氨酯弹性体。
实施例5：
固化剂组分：将GEP-560S 85％，Uric H-30 2％，HLBH-P 2000 3％，3,5-二乙基甲苯二胺10％，由异辛酸铋、异辛酸锌构成的混合催化剂1‰(其中，异辛酸铋中铋含量18％，异辛酸锌中锌含量22％)混合后在100℃，-0.1MPa以下脱水至水含量≤500ppm，得到固化剂组分。
预聚物组分：取DL-1000聚醚多元醇54％，MDI-50 46％，在75℃下反应3小时，得到异氰酸根含量为11％的预聚物。
将预聚物与固化剂组分以100：100的质量比例混合，预聚物的温度45℃，固化剂的温度45℃，模具温度90℃，10min脱模，制品室温硫化72小时后得到邵A85的聚氨酯弹性体。
实施例6：
固化剂组分：将EP-3600 60％，Uric H-368 4％，HLBH-P 2000 5％，3,5-二甲硫基甲苯二胺35％，由异辛酸铋、异辛酸锌构成的混合催化剂2‰(其中，异辛酸铋中铋含量20％，异辛酸锌中锌含量19％)混合后在100℃，-0.1MPa以下脱水至水含量≤500ppm，得到固化剂组分。
预聚物组分：取DL-1000聚醚多元醇54％，MDI-50 46％，在75℃下反应3小时，得到异氰酸根含量为11％的预聚物。
将预聚物与固化剂组分以100：100的质量比例混合，预聚物的温度45℃，固化剂的温度45℃，模具温度90℃，10min脱模，制品室温硫化72小时后得到邵A83的聚氨酯弹性体。
对比例：现有橡胶包胶哑铃配方
丁苯橡胶100份，氧化锌5份，硬脂酸3份，防老剂4010NA 1份，防老剂D 2份，石蜡1份，炭黑N330 60份，炭黑N774 40份，芳烃油5份，促进剂D 2.2份，促进剂DM 1.8份，促进剂TMTD 0.2份，硫磺1.6份。
将丁苯橡胶在Φ160mm两辊开炼机上塑炼3min，辊速比1:1.22，然后依次加入氧化锌、硬脂酸、防老剂4010NA、防老剂D、石蜡、炭黑N330、炭黑、芳烃油、促进剂D、促进剂DM、促进剂TMTD、硫磺，整个过程在30min内完成，辊温控制在60℃以下。
将混炼胶在150℃、15MPa条件下硫化20min，得到邵A85A的丁苯橡胶制品。
实施例1-6得到的聚氨酯弹性体及对比例丁苯橡胶制品性能如下表1所示：
表1
Figure GDA0002274677780000101
应用实例：
制备哑铃的实例，采用实施例4及对比例组合料的配方制备哑铃
采用聚氨酯组合料制备哑铃：，首先将实施例4中的A、B两组分进行预热，预热温度45℃左右，然后按照100:100的质量比进行搅拌混合，混合均匀后浇注到事先已经预热的模具内，模具预热温度90℃左右，直至将模具充满，待聚氨酯料的表面形成凝固层后即进行合模，然后进行热压硫化，温度100℃，压力8-10MPa,硫化10min后，即开模，最后室温硫化72小时后再进行飞边修整即得聚氨酯哑铃成品。
对比例制备哑铃：首先往模具内加入一定量的丁苯橡胶(混炼胶)，丁苯橡胶的加入量能够填满模具型腔为适宜，然后合模进行热压硫化，温度150℃，压力15MPa，硫化30min，即开模，最后室温硫化72小时后再进行飞边修整即得橡胶哑铃成品。

Claims (17)

1.一种聚氨酯弹性体组合料，其特征在于，其包含A组分和B组分：A组分：以A组分总重量计，包含：高伯羟基含量的聚醚多元醇50wt％-86wt％，蓖麻油基多元醇1wt％-5wt％，端羟基氢化聚丁二烯2wt％-6wt％，数均分子量在100-300范围的小分子胺类交联剂10wt％-40wt％，催化剂100ppm-2000ppm；
B组分：由二异氰酸酯与聚醚多元醇反应得到的NCO含量为10wt％-15wt％的预聚物；
所述的高伯羟基含量的聚醚多元醇的伯羟基含量为70％-90％。
2.根据权利要求1所述的组合料，其特征在于，A组分：以A组分总重量计，包含：高伯羟基含量的聚醚多元醇60wt％-80wt％，蓖麻油基多元醇2wt％-4wt％，端羟基氢化聚丁二烯3wt％-5wt％，数均分子量在100-300范围的小分子胺类交联剂11wt％-34wt％，催化剂1000-2000ppm。
3.根据权利要求1或2所述的组合料，其特征在于，所述的高伯羟基含量的聚醚多元醇官能度为2～4，数均分子量在2000-7000范围内。
4.根据权利要求3所述的组合料，其特征在于，所述的高伯羟基含量的聚醚多元醇官能度为3-4，数均分子量在3000-6500范围内。
5.根据权利要求1或2所述的组合料，其特征在于，所述的蓖麻油基多元醇官能度为2-3，羟值100-200mgKOH/g。
6.根据权利要求5所述的组合料，其特征在于，所述的蓖麻油基多元醇的官能度为2.5-2.7，羟值160-195mgKOH/g。
7.根据权利要求1或2所述的组合料，其特征在于，所述的端羟基氢化聚丁二烯数均分子量在1000-3500范围内。
8.根据权利要求7所述的组合料，其特征在于，所述的端羟基氢化聚丁二烯官能度为1.8～2.0，数均分子量2000-3500。
9.根据权利要求8所述的组合料，其特征在于，所述的端羟基氢化聚丁二烯的官能度为1.9，数均分子量为2100或3100。
10.根据权利要求1所述的组合料，其特征在于，所述的B组分，由40wt％-60wt％的二苯基甲烷二异氰酸酯与40wt％-60wt％的聚醚多元醇反应得到；所述的聚醚多元醇以1,2-丙二醇作为起始剂，其数均分子量为900-3000,不含任何EO链节。
11.根据权利要求1所述的组合料，其特征在于，所述的小分子胺类交联剂为亚甲基双邻氯苯胺、3,5-二乙基甲苯二胺、3,5-二甲硫基甲苯二胺、4,4′-亚甲基双(2-乙基苯胺)、甲苯二胺以及4,4′-二苯基甲烷二胺中的一种或多种。
12.根据权利要求11所述的组合料，其特征在于，所述的小分子胺类交联剂为亚甲基双邻氯苯胺。
13.根据权利要求1或2所述的组合料，其特征在于，所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡、有机铋、有机锌、有机锆以及有机铅中的一种或多种。
14.根据权利要求13所述的组合料，其特征在于，所述的催化剂为异辛酸铋和异辛酸锌的混合物，其中异辛酸铋中铋含量为16-20wt％，异辛酸锌中锌含量为19-22wt％。
15.根据权利要求1所述的组合料的制备方法，其特征在于，A组分制备：将高伯羟基含量的聚醚多元醇、端羟基氢化聚丁二烯、蓖麻油基多元醇、小分子胺类交联剂、催化剂在100℃-110℃，-0.1～-0.095MPa下脱水至水含量≤500ppm；
B组分制备：将二异氰酸酯与聚醚多元醇在70℃-80℃下反应1.5-3小时。
16.一种聚氨酯弹性体的制备方法，采用权利要求1-14中任一项所述的组合料或由权利要求15制备方法制备得到的组合料，将其中B组分与A组分按照重量比100：80～100：120混合，混合时B组分的温度在40℃-50℃，A组分的温度在40℃-50℃，混合后浇注到80℃-100℃的模具中反应，脱模时间10-15min，然后在室温下硫化72-96小时得到。
17.根据权利要求16所述的聚氨酯弹性体制备方法制备的弹性体在包胶类健身器材的用途。
CN201610815470.2A 2016-09-12 2016-09-12 一种聚氨酯弹性体组合料及其制备方法，聚氨酯弹性体的制备及其应用 Active CN106366284B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610815470.2A CN106366284B (zh) 2016-09-12 2016-09-12 一种聚氨酯弹性体组合料及其制备方法，聚氨酯弹性体的制备及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610815470.2A CN106366284B (zh) 2016-09-12 2016-09-12 一种聚氨酯弹性体组合料及其制备方法，聚氨酯弹性体的制备及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106366284A CN106366284A (zh) 2017-02-01
CN106366284B true CN106366284B (zh) 2020-03-03

Family

ID=57899113

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610815470.2A Active CN106366284B (zh) 2016-09-12 2016-09-12 一种聚氨酯弹性体组合料及其制备方法，聚氨酯弹性体的制备及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106366284B (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107163215A (zh) * 2017-06-22 2017-09-15 广东元星工业新材料有限公司 高硬度自润滑聚氨酯弹性体及其制备方法
CN107722224A (zh) * 2017-10-25 2018-02-23 张家港市顾乐仕生活家居科技有限公司 生物基聚氨酯凝胶缓冲材料生产及其制备方法
CN110305291B (zh) * 2019-06-19 2021-10-29 黎明化工研究设计院有限责任公司 一种聚氨酯组合料及哑铃铃片的成型方法
CN110951030B (zh) * 2019-12-11 2021-11-05 上海华峰超纤科技股份有限公司 一种耐低温、耐磨的无黄变聚氨酯树脂及其制备的超细纤维合成革
CN110977756B (zh) * 2019-12-27 2021-09-07 万华化学集团电子材料有限公司 一种化学机械抛光垫的抛光层及其应用
CN111187392A (zh) * 2020-01-21 2020-05-22 江苏景宏新材料科技有限公司 一种耐醇擦洗耐酸碱型水性聚氨酯的制备
CN115521430B (zh) * 2021-09-24 2023-10-13 苏州瑞济诺医疗科技有限责任公司 一种有机金属催化剂、可降解生物材料的制备方法及应用
CN115028987B (zh) * 2022-05-17 2023-05-02 湖北三江航天江河化工科技有限公司 可喷涂聚氨酯耐烧蚀材料配方及制备方法和应用
CN115466370A (zh) * 2022-08-01 2022-12-13 惠州市堡尔新材料科技有限公司 一种形状记忆聚氨酯材料及其制备方法和应用
CN115477736B (zh) * 2022-10-28 2023-01-17 淄博华天橡塑科技有限公司 用于哑铃包胶的聚氨酯弹性体组合物及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1528480A (zh) * 2003-10-01 2004-09-15 魏邦栋 一种杠铃片聚氨酯包层的铁芯定位方法
CN1530398A (zh) * 2003-03-17 2004-09-22 孙贤育 耐低温、高强度通用型地面铺设用聚氨酯弹性体浇注材料及制备方法
CN101353414A (zh) * 2008-08-08 2009-01-28 山东东大一诺威聚氨酯有限公司 一种快速脱模的聚氨酯弹性体组合物及其使用方法
CN101851326A (zh) * 2010-05-26 2010-10-06 华南理工大学 一种聚氨酯弹性体及其制备方法
CN104151519A (zh) * 2014-08-13 2014-11-19 山东一诺威聚氨酯股份有限公司 人体模特用聚氨酯微孔弹性体组合料及其制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7598336B2 (en) * 2003-12-12 2009-10-06 Nihon Gosei Kako Co., Ltd. Two-part curing high-durable polyurethane elastomer composition

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1530398A (zh) * 2003-03-17 2004-09-22 孙贤育 耐低温、高强度通用型地面铺设用聚氨酯弹性体浇注材料及制备方法
CN1528480A (zh) * 2003-10-01 2004-09-15 魏邦栋 一种杠铃片聚氨酯包层的铁芯定位方法
CN101353414A (zh) * 2008-08-08 2009-01-28 山东东大一诺威聚氨酯有限公司 一种快速脱模的聚氨酯弹性体组合物及其使用方法
CN101851326A (zh) * 2010-05-26 2010-10-06 华南理工大学 一种聚氨酯弹性体及其制备方法
CN104151519A (zh) * 2014-08-13 2014-11-19 山东一诺威聚氨酯股份有限公司 人体模特用聚氨酯微孔弹性体组合料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106366284A (zh) 2017-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106366284B (zh) 一种聚氨酯弹性体组合料及其制备方法，聚氨酯弹性体的制备及其应用
CN100460437C (zh) 高性能多用途聚氨酯弹性体的合成方法
DE1109363B (de) Verfahren zur Herstellung von Elastomeren
CN102558496B (zh) 室温固化聚氨酯弹性体组合物
CN108164991B (zh) 轮胎填充用聚氨酯弹性体组合料及其制备方法和用途
KR20160056906A (ko) 열가소성 폴리우레탄과 고무의 블렌드 및 그 제조 방법
CN108102062A (zh) 一种塑胶跑道用无溶剂发泡型聚氨酯树脂及其制备方法
CN110054744B (zh) 改性环氧树脂增强聚氨酯组合料及其制备方法和应用
CN110684174A (zh) 低硬度1,5-萘二异氰酸酯基聚氨酯弹性体及其制备方法
CN102040720A (zh) 高透明聚氨酯弹性体
AU2012327770B2 (en) Preparation method of rigid polyurethane
CN109608606A (zh) 一种采矿车用聚氨酯实心轮胎的制备方法
CN112194771B (zh) 一种高回弹浇注型聚氨酯弹性体
CN108285524B (zh) 止滑型聚氨酯弹性体原液及其制备方法和应用
CN110305291B (zh) 一种聚氨酯组合料及哑铃铃片的成型方法
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
CN106674474A (zh) 一种室温快速脱模的聚氨酯鞋材料及其制备方法
CN109535380B (zh) 一种热交联型热塑型聚氨酯弹性体及其制备方法和应用
CN111875768B (zh) 一种低回弹、低压缩永久变形的聚氨酯弹性体的制备方法
CN107417879B (zh) 一种高性能轮胎用溶聚丁苯橡胶-聚氨酯弹性体材料及制备方法
CN105085859B (zh) 一种软质聚氨酯弹性体组合料及其制备方法和应用
CN105504209B (zh) 力学性能改善的聚氨酯弹性体及其制备方法
CN110982042A (zh) 硬度可调的聚氨酯弹性体的制备方法
CN108587118B (zh) 一种具有高尺寸稳定性的工装零部件用tpu材料及其制备方法
CN114478972B (zh) 减震垫用高阻尼聚氨酯弹性体及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: The invention relates to a polyurethane elastomer composite and a preparation method thereof, and the preparation and application of polyurethane elastomer

Effective date of registration: 20211123

Granted publication date: 20200303

Pledgee: Bank of China Limited by Share Ltd. Yantai branch

Pledgor: Wanhua Chemical Group Co.,Ltd.

Registration number: Y2021980013026

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right

Date of cancellation: 20220622

Granted publication date: 20200303

Pledgee: Bank of China Limited by Share Ltd. Yantai branch

Pledgor: Wanhua Chemical Group Co.,Ltd.

Registration number: Y2021980013026

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right