CN107216437A - 一种无色透明聚氨酯旋转成型模特材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无色透明聚氨酯旋转成型模特材料及其制备方法,原料组分包括A组份和B组份,A组份和B组份的质量比为1:0.2~1:4。A组分:聚醚多元醇85~95wt%、催化剂0.1~5wt%、流平剂0.1~5wt%、消泡剂0.1~5wt%、除水剂0.5~5wt%、抗氧剂0.2~0.5wt%、紫外光稳定剂0.2~0.5wt%组成;B组分:多异氰酸酯50~60wt%和聚醚多元醇40~60wt%。A、B双组份在滚塑旋转设备里成型聚氨酯模特。相比目前市场上聚氨酯模特该产品具备无色透明、耐热性好、韧性优异等特点,加工工艺为旋转成型。
Description
技术领域
本发明属于模特材料及其制备领域,特别涉及一种无色透明聚氨酯旋转成型模特材料及其制备方法。
背景技术
目前服装模特的成型方法有滚塑成型、吹塑成型两种主要方法,尤其又以滚塑成型方法普遍。滚塑又称滚塑成型、旋转成型、回转成型等,是一种热塑性塑料中空成型方法。该方法是先将塑料原料加入模具中,然后模具沿两垂直轴不断旋转并使之加热,模内的塑料原料在重力和热能的作用下,逐渐均匀地涂布、熔融粘附于模腔的整个表面上,成型为所需要的形状,再经冷却定型而成制品。
目前服装模特滚塑成型经历了不饱和树脂、环氧树脂、聚氨酯等一系列材料的技术革新。目前聚氨酯材料为主要原料的滚塑模特越来越受国际市场尤其是欧美市场青睐。相比不饱和树脂和环氧树脂,聚氨酯材料具有回弹性好、重量轻、韧性好,结实耐用,同时成型后模特基本没有味道。聚氨酯材料自身环保无毒、加工过程中味道小,工作环境环保安全。聚氨酯材料在加工滚塑模特时还具备成型速度快,成型效率高,成型产品不需要后处理等优点。不过目前市场主要以不透明、淡黄色聚氨酯模特材料为主,材料单一,外观主要以彩涂为主。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种无色透明聚氨酯旋转成型模特材料及其制备方法,本发明涉及双组份热固成型聚氨酯材料,同时满足旋转滚塑成型加工要求,满足模特材料的硬度、韧性要求,而且达到无色透明的外观要求。
本发明的一种无色透明聚氨酯旋转成型模特材料,其特征在于:原料组分包括A组份和B组份,A组份和B组份的质量比为1:0.2~1:4,优选1:0.5~1:2。
其中A组份,按重量百分比,包括:聚醚多元醇85~95wt%、流平剂0.1~5wt%、消泡剂0.1~5wt%、除水剂0.5~5wt%、抗氧剂0.2~0.5wt%、紫外光稳定剂0.2~0.5wt%、催化剂0.1~5wt%;
其中B组份,按重量百分比,包括:聚醚多元醇40~60wt%、二异氰酸酯50~60wt%。所述A组份中的聚醚多元醇为官能度为2-6、平均分子量300-2000的聚醚多元醇,优选官能度2~6分子量300~1500的小分子聚醚多元醇,更优选GE-303、NT-403A、MN-500、DV-125、MN-1000、DL-400一种或多种。
所述流平剂为BYK 333、BYK 042中的一种或几种;优选流平剂为相容性好,不影响透明度和光泽度的BYK 333。
消泡剂为无色透明聚氨酯消泡剂,优选BYK 052、BYK 053、BYK 056中的一种或几种相容性好。
除水剂为沸石、原甲酸三乙酯、ALT 201、ALT 401、ALT 101中的一种或几种,优选吸水剂为颜色浅,气味低的ALT 101。
所述抗氧剂为受阻酚和亚磷酸酯类抗氧剂复合型,优选PU-680H。
所述紫外光稳定剂为2-(2-羟基-3,5-二丁叔基苯基)-5-氯代苯并三唑、2-(2′-羟基-3′,5′-二戊基苯基)苯并三唑、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-[2,4-双(2,4-二甲苯基)-2-(1,3,5-三嗪基)5-辛氧基苯酚和双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯中的一种或两种的混合物,优选紫外光吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯的一种或混合物。
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、二氯化二丁基锡、二醋酸二丁基锡、双吗啉二乙基醚、辛酸亚锡、三乙烯二胺、二氮杂二环和三乙胺中的一种或两种的混合物,优选催化剂为辛酸亚锡、三乙烯二胺一种或二者复合。
所述B组份在的聚醚多元醇为平均分子量300~5000,官能度2~6。
所述聚醚多元醇为GE-210、GE-220、GE-204、RA-640、NT-403A、DV-125、MN-500、MN-700、MN-1000、MN-1500、MN-3050、EP-330NG、GE-303中的一种或几种,优选B组分聚醚多元醇为GE-210、GE-220、MN-3050、GEP-330NG一种或多种聚醚多元醇。
所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、亚甲基二苯基二异氰酸酯、碳化二亚胺改性MDI、HDI三聚体、HDI缩二脲、异佛尔酮二异氰酸酯、二亚甲基二环己烷二异氰酸酯中的一种或几种。B组分多异氰酸酯优选亚甲基二苯基二异氰酸酯、碳化二亚胺改性MDI的一种或二者混合。
本发明的一种无色透明聚氨酯旋转成型模特材料的制备方法,包括:
(1)A组份的合成:依次加入无色透明聚醚多元醇85~95wt%,在温度100℃~110℃,压力≤-0.095MPa条件下脱水至水分小于0.05%,然后降温至65~70℃加入流平剂0.1~5wt%、消泡剂0.1~5wt%、除水剂0.5~5wt%、抗氧剂0.2~0.5wt%、紫外光稳定剂0.2~0.5wt%,搅拌均匀,90~110℃真空脱水1~3h,降温至常温加入催化剂搅拌均匀,得到A组分;
(2)B组份的合成:依次投入无色透明聚醚多元醇40~60wt%与多异氰酸酯50~60wt%在60℃~80℃反应2小时,制成异氰酸酯指数NCO%=15~30%(检测标准参照:HG/T2409-1992)的预聚物,即为B组份;其中B组分预聚物NCO含量优选20~28%;(3)本发明产品使用A、B双组份配比优选1:0.5~1:2,根据市场一般聚氨酯低温浇注机优选配比1:1~1:2。
本发明合成A、B双组份,按照配比常温高速混合,真空脱泡,灌注到旋转滚塑模具里,密封,开动滚塑机器开始旋转三维滚动,3~10分钟停止滚塑、将模具卸下20~30分钟等完全固化后脱下模具,即可得到所需要无色透明旋转成型聚氨酯模特。
本发明设计的一种聚氨酯热固性旋转滚塑成型模特材料具有以上聚氨酯材料所有优异性能,同时无色透明,抗黄变性优异。该发明通过不同聚醚多元醇及异氰酸酯的筛选,开发出无色透明聚氨酯模特材料。
有益效果
本发明相比目前市场上聚氨酯模特,本发明产品具备无色透明、耐热性好、韧性优异等特点,加工工艺为旋转成型。本发明产品无色透明适用于目前市面上各类模特产品,透明度好。立体感强,同时可染色性好,可加工各种颜色鲜艳的聚氨酯模特。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例中A、B组份分别按质量百分比计算。
实施例1
(1)A组份的合成:依次加入无色透明聚醚多元醇GE-303 40kg、MN-500 50kg、DL-4008kg,在温度100℃~110℃,压力≤-0.095MPa条件下脱水至水分小于0.05%,然后降温至65~70℃加入流平剂BYK333 0.2kg、消泡剂BYK056 0.1kg、除水剂ALT101 1kg、抗氧剂PU68 0.2kg、紫外光稳定剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0.2kg,搅拌均匀,90~110℃真空脱水1~3h,降温至常温加入催化剂三乙烯二胺0.2kg,辛酸亚锡0.1kg,搅拌均匀,得到A组分;
(2)B组份的合成:依次投入无色透明聚醚多元醇GE-210 10kg,GE-330NG 20kg和多异氰酸酯亚甲基二苯基二异氰酸酯40kg,碳化二亚胺改性MDI 30kg在60℃~80℃反应2小时,制成B组份;B组分预聚物NCO含量为21%(检测标准参照:HG/T 2409-1992);(3)配比:A组份和B组份的质量比为1:1。
B组分NCO%=21%。
实施例2
(1)A组份的合成:依次加入无色透明聚醚多元醇DV-125 50kg、MN-500 40kg、DL-4008kg,在温度100℃~110℃,压力≤-0.095MPa条件下脱水至水分小于0.05%,然后降温至65~70℃加入流平剂BYK333 0.2kg、消泡剂BYK056 0.1kg、除水剂ALT101 1kg、抗氧剂PU68 0.2kg、紫外光稳定剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0.2kg,搅拌均匀,90~110℃真空脱水1~3h,降温至常温加入催化剂三乙烯二胺0.2kg,辛酸亚锡0.1kg,搅拌均匀,得到A组分;
(2)B组份的合成:依次投入无色透明聚醚多元醇GE-330NG 20kg和多异氰酸酯亚甲基二苯基二异氰酸酯50kg,碳化二亚胺改性MDI 30kg在60℃~80℃反应2小时,制成B组份;B组分预聚物NCO含量优选25%(检测标准参照:HG/T 2409-1992);
(3)配比:A组份和B组份的质量比为1:0.8。
B组分NCO%=25%。
实施例3
(1)A组份的合成:依次加入无色透明聚醚多元醇NT-403A 20kg、MN-500 60kg、DL-40018kg,在温度100℃~110℃,压力≤-0.095MPa条件下脱水至水分小于0.05%,然后降温至65~70℃加入流平剂BYK333 0.2kg、消泡剂BYK056 0.1kg、除水剂ALT101 1kg、抗氧剂PU68 0.2kg、紫外光稳定剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0.2kg,搅拌均匀,90~110℃真空脱水1~3h,降温至常温加入催化剂三乙烯二胺0.2kg,搅拌均匀,得到A组分;
(2)B组份的合成:依次投入无色透明聚醚多元醇GE-210 10kg和多异氰酸酯亚甲基二苯基二异氰酸酯60kg,碳化二亚胺改性MDI 30kg在60℃~80℃反应2小时,制成B组份;B组分预聚物NCO含量优选28%(检测标准参照:HG/T 2409-1992);
(3)配比:A组份和B组份的质量比为1:0.75。
B组分NCO%=28%。
实施例4
(1)A组份的合成:依次加入无色透明聚醚多元醇MN-100 28kg、MN-500 70kg,在温度100℃~110℃,压力≤-0.095MPa条件下脱水至水分小于0.05%,然后降温至65~70℃加入流平剂BYK333 0.2kg、消泡剂BYK056 0.1kg、除水剂ALT101 1kg、抗氧剂PU680.2kg、紫外光稳定剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0.2kg,搅拌均匀,90~110℃真空脱水1~3h,降温至常温加入催化剂三乙烯二胺0.2kg,辛酸亚锡0.2kg,搅拌均匀,得到A组分;
(2)B组份的合成:依次投入无色透明聚醚多元醇GE-210 10kg,GEP-330NG 20kg和多异氰酸酯亚甲基二苯基二异氰酸酯40kg,碳化二亚胺改性MDI 30kg在60℃~80℃反应2小时,制成B组份;B组分预聚物NCO含量优选21%(检测标准参照:HG/T 2409-1992);(3)配比:A组份和B组份的质量比为1:1。
B组分NCO%=21%。
实验评估
以上各实施方案按照配比常温混合,真空脱泡后注入旋转滚塑模具,滚动10分钟,常温冷却30分钟脱模,评价硬度、透明度、机械强度、抗黄变性等物理性能和外观。
聚氨酯模特材料性能如下表:
项目 | 单位 | 标准 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 |
脱模硬度 | Shore D | GB 2411-80 | 70 | 72 | 75 | 65 |
最终硬度 | Shore D | GB 2411-80 | 78 | 80 | 83 | 77 |
透明度 | 透光率% | GB/T 2410-2008 | 93 | 94 | 88 | 97 |
扯断强度 | Mpa | GB/T 528-2009 | 120 | 135 | 147 | 104 |
弯曲模量 | Mpa | HG/T 3844-2008 | 1500 | 1850 | 2100 | 1350 |
Claims (10)
1.一种无色透明聚氨酯旋转成型模特材料,其特征在于:原料组分包括A组份和B组份,A组份和B组份的质量比为1:0.2~1:4;
其中A组份,按重量百分比,包括:聚醚多元醇85~95wt%、流平剂0.1~5wt%、消泡剂0.1~5wt%、除水剂0.5~5wt%、抗氧剂0.2~0.5wt%、紫外光稳定剂0.2~0.5wt%、催化剂0.1~5wt%;
其中B组份,按重量百分比,包括:聚醚多元醇40~60wt%、多异氰酸酯50~60wt%。
2.根据权利要求1所述的一种无色透明聚氨酯旋转成型模特材料,其特征在于:所述A组份中的聚醚多元醇为官能度为2-6、分子量300-2000的聚醚多元醇。
3.根据权利要求1所述的一种无色透明聚氨酯旋转成型模特材料,其特征在于:所述流平剂为BYK 333、BYK 042中的一种或几种;消泡剂为BYK 052、BYK 053、BYK 056中的一种或几种;除水剂为沸石、原甲酸三乙酯、ALT 201、ALT 401、ALT 101中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种无色透明聚氨酯旋转成型模特材料,其特征在于:所述抗氧剂为PU-680H。
5.根据权利要求1所述的一种无色透明聚氨酯旋转成型模特材料,其特征在于:所述紫外光稳定剂为2-(2-羟基-3,5-二丁叔基苯基)-5-氯代苯并三唑、2-(2′-羟基-3′,5′-二戊基苯基)苯并三唑、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-[2,4-双(2,4-二甲苯基)-2-(1,3,5-三嗪基)5-辛氧基苯酚和双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯中的一种或两种的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种无色透明聚氨酯旋转成型模特材料,其特征在于:所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、二氯化二丁基锡、二醋酸二丁基锡、双吗啉二乙基醚、辛酸亚锡、三乙烯二胺、二氮杂二环和三乙胺中的一种或两种的混合物。
7.根据权利要求1所述的一种无色透明聚氨酯旋转成型模特材料,其特征在于:所述B组份在的聚醚多元醇为分子量300~5000,官能度2~6。
8.根据权利要求7所述的一种无色透明聚氨酯旋转成型模特材料,其特征在于:所述聚醚多元醇为GE-210、GE-220、GE-204、RA-640、NT-403A、DV-125、MN-500、MN-700、MN-1000、MN-1500、MN-3050、EP-330NG、GE-303中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的一种无色透明聚氨酯旋转成型模特材料,其特征在于:所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、亚甲基二苯基二异氰酸酯、碳化二亚胺改性MDI、HDI三聚体、HDI缩二脲、异佛尔酮二异氰酸酯、二亚甲基二环己烷二异氰酸酯中的一种或几种。
10.一种如权利要求1所述的无色透明聚氨酯旋转成型模特材料的制备方法,包括:
(1)A组份的合成:依次加入聚醚多元醇85~95wt%,在温度100℃~110℃,压力≤-0.095MPa条件下脱水至水分小于0.05%,然后降温至65~70℃加入流平剂0.1~5wt%、消泡剂0.1~5wt%、除水剂0.5~5wt%、抗氧剂0.2~0.5wt%、紫外光稳定剂0.2~0.5wt%,搅拌均匀,90~110℃真空脱水1~3h,降温至常温加入催化剂搅拌均匀,得到A组分;
(2)B组份的合成:依次投入聚醚多元醇40~60wt%与多异氰酸酯50~60wt%在60℃~80℃反应2小时,制成异氰酸酯指数NCO%=15~30%的B组份;
(3)将A、B组份常温混合,真空脱泡后注入旋转滚塑模具,滚动3-10分钟,常温冷却20-30分钟脱模。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170929 |
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