CN106397715A - 一种可打磨热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可打磨热塑性聚氨酯弹性体，所述可打磨热塑性聚氨酯弹性体按重量份数计包括以下组分：聚酯多元醇10.00‑30.00％、小分子扩链剂5.00‑20.00％、二异氰酸酯10.00‑55.00％、催化剂0.01‑0.05％、抗氧化剂0.50‑1.50％、光稳定剂0.50‑1.50％、可打磨基0.10‑0.80％。应用本发明的技术方案，产品生产过程环保无毒。制备方法简单，操作容易，稳定性高，不发生分解，无爆炸性，无腐蚀、不燃；原材料及成本低廉，量大易得，在打磨过程中无尘无污染。

Description

一种可打磨热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚氨酯弹性体及其制备方法，具体而言，涉及一种可打磨热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法。
背景技术
聚氨酯是一种性能介于橡胶与塑料之间的高分子合成材料，其特点是硬度调整范围宽，既有橡胶的弹性又有塑料的硬度，具有良好的机械性能、耐磨性能和回弹性能。随着聚氨酯事业的发展，聚氨酯产品的用途也越来越广泛，对产品的性能要求也越来越高。
聚氨酯弹性体具有很好的抗拉强度、抗撕裂强度、耐冲击性、耐磨性、耐候性、耐水解性、耐油性等优点。主要用作涂覆材料，如软管、垫圈、轮带、辊筒、齿轮、管道等的保护、绝缘体、鞋底以及实心轮胎等方面。透明弹性体以高透光率可以用到制鞋、广告等行。
在制鞋行业，现有的聚氨酯鞋底大多都无法进行打磨加工，只能采用一鞋一模的方式进行制鞋，大大增加了模具成本，如果采用打磨的方式，后期打磨过程中产生大量的粉尘对生产人员的身体造成极大的损伤。
发明内容
本发明旨在提供一种密度低、硬度高、弹性好、有良好的力学性能的可打磨无尘的聚氨酯弹性体及制备方法。
为了实现上述目的，本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种可打磨热塑性聚氨酯弹性体，所述可打磨热塑性聚氨酯弹性体按重量份数计包括以下组分：聚酯多元醇10.00-30.00％、小分子扩链剂5.00-20.00％、二异氰酸酯10.00-55.00％、催化剂0.01-0.05％、抗氧化剂0.50-1.50％、光稳定剂0.50-1.50％、可打磨基0.10-0.80％。
上述可打磨热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于包括以下顺序步骤。
①将聚醚多元醇脱水，使多元醇水分含量小于0.03％；
②将步骤1得到的混合物与异氰酸酯、部分催化剂、抗氧化剂、高分子硅油按比例混合，在高速混合器下重复混合；
③再加入小分子扩链剂进行反应制得胶块，然后用破碎机将胶块制成半成品；
④将混合物通入挤出机的同时，加入剩余抗氧化剂、光稳定剂，在挤出机内继续反应，挤出；
⑤最后挤出造粒冷却，粒子再经流烤箱烘烤除水份。
应用本发明的技术方案，产品生产过程环保无毒。制备方法简单，操作容易，稳定性高，不发生分解，无爆炸性，无腐蚀、不燃；原材料及成本低廉，量大易得，在打磨过程中无尘无污染。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
原材料组成：
本发明的所述可打磨热塑性聚氨酯弹性体按重量份数计包括以下组分：聚酯多元醇10.00-30.00％、小分子扩链剂5.00-20.00％、二异氰酸酯10.00-55.00％、催化剂0.01-0.05％、抗氧化剂0.50-1.50％、光稳定剂0.50-1.50％、可打磨基0.10-0.80％
制备过程：
(1)将聚醚多元醇在80～100℃下真空脱水1.5～2.5h，使多元醇水分含量小于0.03％；
(2)将步骤1得到的混合物与异氰酸酯、部分催化剂、抗氧化剂、高分子硅油按比例混合，在高速混合器下重复混合；
(3)再加入小分子扩链剂进行反应制得胶块，然后用破碎机将胶块制成半成品
(4)将混合物通入挤出机的同时，加入剩余抗氧化剂、光稳定剂，在挤出机内继续反应，挤出。
混合物经过高速搅拌后进入挤出机，挤出机为双螺杆挤出机，长径比为64∶1，混合螺杆转速70转/分，物料在挤出机中的反应时间为3～10min，挤出机内投料区温度110±10℃，反应区温度145±5℃，挤出区温度150±20℃。
4)最后挤出造粒冷却，粒子再经流烤箱烘烤除水份，得到超透明聚氨酯颗粒。
实验组1
185Kg分子量3000的聚酯二元醇在100℃下真空脱水，使之水分含量小于0.03％。将上述刚脱过水的多元醇与50g催化剂(环保型有机铋)、2KG可打磨剂、52Kg纯MDI在高速混合器作用下充分混合，再加入小分子扩链剂15KG充分混合反应制得一定尺寸胶块，用破碎机将胶块粉成直径为12MM的半成品，用双螺杆挤出机押出的同时，将预备好的3Kg抗氧化剂245，3Kg光稳定剂944混合均匀用计量器按比例添加到双螺杆挤出机喂料口中。押出参数设定：投料区温度120℃，反应区温度140℃，挤出区温度160℃。最后挤出造粒冷却，粒子再经流烤箱烘烤除水份，得到可打磨热塑性聚氨酯颗粒，产物性能见表1。
对照组生产工艺过程同实验组，但材料配比中未添加高分子硅油。
表1.主要性能指标及有关测试数据
组别 硬度 抗张强度 100％模量 伸长率 耐磨 打磨
单位 Shore A MPa MPa ％ mm3 /
实验组 80 29.14 5.5 650 58 PASS
对照组 81 27.85 5.1 687 51 NG
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可打磨热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述可打磨热塑性聚氨酯弹性体按重量份数计包括以下组分：聚酯多元醇10.00-30.00％、小分子扩链剂5.00-20.00％、二异氰酸酯10.00-55.00％、催化剂0.01-0.05％、抗氧化剂0.50-1.50％、光稳定剂0.50-1.50％、可打磨基0.10-0.80％。
2.根据权利要求1所述的可打磨热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，聚酯多元醇选用数均分子量为2000～8000的聚酯二元醇中任一种，或它们至少两种的组合。
3.根据权利要求1所述的可打磨热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，小分子扩链剂选自甲基丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-已二醇、1，3-丁二醇中的一种或其至少2种组成的混合物。
4.根据权利要求1所述的可打磨热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述二异氰酸酯选用结构规整的4，4二苯基甲烷二异氰酸酯。
5.根据权利要求1所述的可打磨热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述催化剂为环保型有机铋。
6.根据权利要求1所述的可打磨热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述抗氧化剂为非对称型受阻酚类245。
7.根据权利要求1所述的可打磨热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述光稳定剂为受阻胺类944。
8.根据权利要求1所述的可打磨热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述可打磨剂为日本花王EBS。
9.如权利要求1～8所述的可打磨热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于包括以下顺序步骤：
①将聚醚多元醇脱水，使多元醇水分含量小于0.03％；
②将步骤1得到的混合物与异氰酸酯、部分催化剂、抗氧化剂、高分子硅油按比例混合，在高速混合器下重复混合；
③再加入小分子扩链剂进行反应制得胶块，然后用破碎机将胶块制成半成品；
④将混合物通入挤出机的同时，加入剩余抗氧化剂、光稳定剂，在挤出机内继续反应，挤出；
⑤最后挤出造粒冷却，粒子再经流烤箱烘烤除水份。
10.根据权利要求8所述的可打磨热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，所述步骤④的挤出机为双螺杆挤出机，挤出机内投料区温度110±10℃，反应区温度145±5℃，挤出区温度150±20℃。
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