CN106832193A - 聚氨酯弹性体变流量齿轮泵及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种聚氨酯弹性体变流量齿轮泵及其制备方法，属于聚氨酯弹性体应用技术领域。本发明所述的聚氨酯弹性体变流量齿轮泵，由以下重量份数的原料制成：聚醚多元醇A 35‑80份、聚醚多元醇B5‑15份、多异氰酸酯3‑25份、硫化剂6‑20份；所述聚醚多元醇A的分子量为900‑1100、官能度为2；所述聚醚多元醇B的分子量为380‑420、官能度为2。本发明所述的聚氨酯弹性体变流量齿轮泵，具有良好的变流量特性，兼具耐磨和形变能力强的特点，制作和使用成本低、进料粘度、纯度宽容度高、配套设备简单；本发明同时提供了简单易行的制备方法。

Description

聚氨酯弹性体变流量齿轮泵及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚氨酯弹性体变流量齿轮泵及其制备方法，属于聚氨酯弹性体应用技术领域。
背景技术
齿轮泵是依靠泵缸与啮合齿轮间所形成的工作容积变化和移动来输送液体或使之增压的回转泵。由两个齿轮、泵体与前后盖组成两个封闭空间，当齿轮转动时，齿轮脱开侧的空间的体积从小变大，形成真空，将液体吸入，齿轮啮合侧的空间的体积从大变小，而将液体挤入管路中去。齿轮泵结构简单紧凑，制造容易，维护方便，有自吸能力。齿轮泵必须配带安全阀，以防止由于某种原因如排出管堵塞使泵的出口压力超过容许值而损坏泵或原动机。
因为液体是不可压缩的，所以液体和齿就不能在同一时间占据同一空间，这样，液体就被排除了。由于齿的不断啮合，这一现象就连续在发生，因而也就在泵的出口提供了一个连续排除量，泵每转一转，排出的量是一样的。现有的齿轮泵的变流量特性较差，耐磨性和形变较差，急需要改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种聚氨酯弹性体变流量齿轮泵，其具有良好的变流量特性，兼具耐磨和形变能力强的特点，制作和使用成本低、进料粘度、纯度宽容度高、配套设备简单；本发明同时提供了简单易行的制备方法。
本发明所述的聚氨酯弹性体变流量齿轮泵，由以下重量份数的原料制成：
所述聚醚多元醇A的分子量为900-1100、官能度为2；
所述聚醚多元醇B的分子量为380-420、官能度为2。
所述聚醚多元醇A优选为淄博德信联邦化工有限公司生产的DDL-1000D。用该种聚醚制备的产品硬度适中，断裂伸长率高。
所述聚醚多元醇B优选为淄博德信联邦化工有限公司生产的DDL-400。用该种聚醚制备的产品硬度大，拉伸强度高。
所述多异氰酸酯优选为TDI-80，用该种多异氰酸酯所得产品的硬度降低，断裂伸长率较大，抗形变能力强。
所述硫化剂为MOCA，用该种硫化剂所得产品的硬度适中、撕裂性能较好。
所得目标产品的NCO质量百分含量为2-5％。
所述的聚氨酯弹性体变流量齿轮泵的制备方法，包括以下步骤：
(1)分别将聚醚多元醇A和聚醚多元醇B升温至100-110.0℃真空脱水1-2小时，降温至25±5℃，向脱水降温后的聚醚多元醇A中加入多异氰酸酯，升温至80-85℃反应2-3小时后，降温至50℃以下，然后加入脱水降温后的聚醚多元醇B，升温至80-85℃反应2-3小时后降温至50℃以下，得到预聚体，密封备用；
(2)将步骤(1)所得的预聚体与硫化剂分别加热至80-120℃后，混合搅拌，倒入处理好的模具，加热110-130℃离心硫化0.2-1小时，固化后90-110℃硫化2-4小时，制得聚氨酯弹性体变流量齿轮泵齿轮；
(3)将步骤(2)制得的聚氨酯弹性体变流量齿轮泵齿轮与普通齿轮泵壳组装，即得聚氨酯弹性体变流量齿轮泵。
由于弹性体齿轮可以随压力变化产生一定量的形变，弹性体齿轮泵在出口压力较高时可以产生齿尖形变，使液体通过形变缝隙留在泵内，齿轮泵可以根据出口压力调节流量，实现了变流量的特点，同时可以省略传统齿轮泵的安全阀，简化了设备结构，节约了成本。
由于弹性体齿轮硬度低，所以避免了传统齿轮泵由于异物进入泵体常出现的卡壳抱死现象，增加了齿轮泵的使用寿命和维护成本。
本发明具有以下有益效果：
(1)所述的聚氨酯弹性体变流量齿轮泵，该泵的齿轮有良好的形变能力，实现了变流量的功能，节省了安全阀门，降低了设备成本；
(2)所述的聚氨酯弹性体变流量齿轮泵一次成型，省略了传统碳钢齿轮泵齿轮的车床工艺，降低了生产成本；
(3)所述的聚氨酯弹性体变流量齿轮泵，对进料成分要求低，含有一定量杂质进料不会对泵造成卡壳抱死等永久破坏，降低了维护成本和使用成本；
(4)所述的聚氨酯弹性体变流量齿轮泵的制备方法，简单易行，利于工业化生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但其并不限制本发明的实施。
实施例1
所述的聚氨酯弹性体变流量齿轮泵，由以下重量份数的原料制成：
所述聚醚多元醇A为淄博德信联邦化工有限公司生产的DDL-1000D。
所述聚醚多元醇B为淄博德信联邦化工有限公司生产的DDL-400。
所述多异氰酸酯为TDI-80。
所述硫化剂为MOCA。
所得目标产品的NCO质量百分含量为5％。
所述的聚氨酯弹性体变流量齿轮泵的制备方法，包括以下步骤：
(1)分别将聚醚多元醇A和聚醚多元醇B升温至100℃真空脱水1小时，降温至25±5℃，向脱水降温后的聚醚多元醇A中加入多异氰酸酯，升温至80℃反应2小时后，降温至50℃以下，然后加入脱水降温后的聚醚多元醇B，升温至80℃反应2小时后降温至50℃以下，得到预聚体，密封备用；
(2)将步骤(1)所得的预聚体与硫化剂分别加热至80℃后，混合搅拌，倒入处理好的模具，加热110℃离心硫化0.2小时，固化后90℃硫化2小时，制得聚氨酯弹性体变流量齿轮泵齿轮；
(3)将步骤(2)制得的聚氨酯弹性体变流量齿轮泵齿轮与普通齿轮泵壳组装，即得聚氨酯弹性体变流量齿轮泵。
对实施例1制得的聚氨酯弹性体变流量齿轮泵齿轮进行相关性能测试，结果见表1。
表1
实施例2
所述的聚氨酯弹性体变流量齿轮泵，由以下重量份数的原料制成：
所述聚醚多元醇A为淄博德信联邦化工有限公司生产的DDL-1000D。
所述聚醚多元醇B为淄博德信联邦化工有限公司生产的DDL-400。
所述多异氰酸酯为TDI-80。
所述硫化剂为MOCA。
所得目标产品的NCO质量百分含量为3％。
所述的聚氨酯弹性体变流量齿轮泵的制备方法，包括以下步骤：
(1)分别将聚醚多元醇A和聚醚多元醇B升温至110.0℃真空脱水2小时，降温至25±5℃，向脱水降温后的聚醚多元醇A中加入多异氰酸酯，升温至85℃反应3小时后，降温至50℃以下，然后加入脱水降温后的聚醚多元醇B，升温至85℃反应3小时后降温至50℃以下，得到预聚体，密封备用；
(2)将步骤(1)所得的预聚体与硫化剂分别加热至120℃后，混合搅拌，倒入处理好的模具，加热130℃离心硫化1小时，固化后110℃硫化4小时，制得聚氨酯弹性体变流量齿轮泵齿轮；
(3)将步骤(2)制得的聚氨酯弹性体变流量齿轮泵齿轮与普通齿轮泵壳组装，即得聚氨酯弹性体变流量齿轮泵。
对实施例2制得的聚氨酯弹性体变流量齿轮泵齿轮进行相关性能测试，结果见表2。
表2
实施例3
所述的聚氨酯弹性体变流量齿轮泵，由以下重量份数的原料制成：
所述聚醚多元醇A为淄博德信联邦化工有限公司生产的DDL-1000D。
所述聚醚多元醇B为淄博德信联邦化工有限公司生产的DDL-400。
所述多异氰酸酯为TDI-80。
所述硫化剂为MOCA。
所得目标产品的NCO质量百分含量为4％。
所述的聚氨酯弹性体变流量齿轮泵的制备方法，包括以下步骤：
(1)分别将聚醚多元醇A和聚醚多元醇B升温至105℃真空脱水1.5小时，降温至25±5℃，向脱水降温后的聚醚多元醇A中加入多异氰酸酯，升温至83℃反应2.5小时后，降温至50℃以下，然后加入脱水降温后的聚醚多元醇B，升温至83℃反应2.5小时后降温至50℃以下，得到预聚体，密封备用；
(2)将步骤(1)所得的预聚体与硫化剂分别加热至100℃后，混合搅拌，倒入处理好的模具，加热120℃离心硫化0.5小时，固化后100℃硫化3小时，制得聚氨酯弹性体变流量齿轮泵齿轮；
(3)将步骤(2)制得的聚氨酯弹性体变流量齿轮泵齿轮与普通齿轮泵壳组装，即得聚氨酯弹性体变流量齿轮泵。
对实施例3制得的聚氨酯弹性体变流量齿轮泵齿轮进行相关性能测试，结果见表3。
表3

Claims (7)

1.一种聚氨酯弹性体变流量齿轮泵，其特征在于由以下重量份数的原料制成：
所述聚醚多元醇A的分子量为900-1100、官能度为2；
所述聚醚多元醇B的分子量为380-420、官能度为2。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯弹性体变流量齿轮泵，其特征在于：聚醚多元醇A为DDL-1000D。
3.根据权利要求1所述的聚氨酯弹性体变流量齿轮泵，其特征在于：聚醚多元醇B为DDL-400。
4.根据权利要求1所述的聚氨酯弹性体变流量齿轮泵，其特征在于：多异氰酸酯为TDI-80。
5.根据权利要求1所述的聚氨酯弹性体变流量齿轮泵，其特征在于：硫化剂为MOCA。
6.根据权利要求1所述的聚氨酯弹性体变流量齿轮泵，其特征在于：所得目标产品的NCO质量百分含量为2-5％。
7.一种权利要求1-6任一所述的聚氨酯弹性体变流量齿轮泵的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)分别将聚醚多元醇A和聚醚多元醇B升温至100-110.0℃真空脱水1-2小时，降温至25±5℃，向脱水降温后的聚醚多元醇A中加入多异氰酸酯，升温至80-85℃反应2-3小时后，降温至50℃以下，然后加入脱水降温后的聚醚多元醇B，升温至80-85℃反应2-3小时后降温至50℃以下，得到预聚体，密封备用；
(2)将步骤(1)所得的预聚体与硫化剂分别加热至80-120℃后，混合搅拌，倒入处理好的模具，加热110-130℃离心硫化0.2-1小时，固化后90-110℃硫化2-4小时，制得聚氨酯弹性体变流量齿轮泵齿轮；
(3)将步骤(2)制得的聚氨酯弹性体变流量齿轮泵齿轮与普通齿轮泵壳组装，即得聚氨酯弹性体变流量齿轮泵。
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