CN107987240A - 护具用聚氨酯组合物及其制备方法 - Google Patents

护具用聚氨酯组合物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于聚氨酯技术领域，具体的涉及一种护具用聚氨酯组合物及其制备方法。由A组分和B组分组成，A组分与B组分的重量份数比为100:50‑60；A组分由如下重量份数的原料组成：高分子量聚醚多元醇50‑70份；慢回弹聚醚多元醇50‑60份；泡沫稳定剂0.5‑1份；交联剂1‑1.2份；催化剂1‑1.5份；发泡剂2‑2.5份；B组分由以下重量份数的原料组成：聚醚酯多元醇6‑9份；MI 20‑35份；纯MDI 15‑20份；粗MDI 35‑45份。本发明采用水为发泡剂，是一种环境友好型材料，对环境无影响；B组分中添加聚醚酯多元醇，使得制品具有压缩形变小、抗冲击性能强和使用寿命长的优点；护具用聚氨酯组合物吸汗后，性能变化小；本发明所采用的制备方法，科学合理、简单易行。

Description

护具用聚氨酯组合物及其制备方法
技术领域
本发明属于聚氨酯技术领域，具体的涉及一种护具用聚氨酯组合物及其制备方法。
背景技术
运动已成为当下一热门话题，运动过量则会造成身体损伤，尤其是膝盖部位，护具的出现大大降低运动给身体带来的伤害。一般的护具为PVC或者橡胶类材质，缓冲性能较差，难以起到保护作用，为解决这一难题，本发明提供了一种性能更优的方案，制备一种抗冲击性能极佳的护具，最大限度的满足市场需求。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种护具用聚氨酯组合物，采用这种聚氨酯组合物制备的护具，具有压缩形变小、抗冲击性强、吸汗后性能变化不大和使用寿命长的优点；本发明同时提供了其制备方法。
本发明所述的护具用聚氨酯组合物，由A组分和B组分组成，A组分与B组分的重量份数比为100:50-60；其中：
A组分由如下重量份数的原料组成：
B组分由以下重量份数的原料组成：
其中：
高分子量聚醚多元醇数均分子量为8000～10000，优选CHE-360N，江苏长华公司市售产品。
慢回弹聚醚多元醇是分子量为500～600的慢回弹聚醚多元醇1030A，山东一诺威新材料公司市售产品。
交联剂为醇胺类交联剂，优选三乙醇胺(TEA)或二乙醇胺(DEOA)中的一种或两种。
所述的发泡剂为水。
泡沫稳定剂为聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物，优选DC6070或DC2525中的一种或两种，DC6070和DC2525均为空气化工产品有限公司市售产品。
催化剂为叔胺类催化剂，优选发泡型催化剂或凝胶型催化剂中的一种或两种。其中，叔胺类发泡型催化剂优选MP609(空气化工产品有限公司市售产品)；叔胺类凝胶型催化剂优选MP608(空气化工产品有限公司市售产品)。
聚醚酯多元醇是以邻苯二甲酸酐为起始剂，双金属氰化物配合DMC(碳酸二甲酯)催化剂，得到数均分子量为2000的端羟基聚醚酯多元醇，优选INOVOL 2000T，山东一诺威新材料有限公司。
异氰酸酯(MI)为0129M(Bayer公司市售产品)或MDI-50(万华公司市售产品)中的一种；纯二苯基甲烷二异氰酸酯(纯MDI)为44C(Bayer公司市售产品)或MDI-100(万华公司市售产品)中的一种；粗二苯基甲烷二异氰酸酯(粗MDI)为M20S(BASF公司市售产品)或PM200(万华公司市售产品)中的一种。
本发明所述的护具用聚氨酯组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)A组分的制备
将高分子量聚醚多元醇、慢回弹聚醚多元醇投入反应釜中搅拌，然后依次加入交联剂、催化剂、泡沫稳定剂和发泡剂，常温条件下，搅拌1-2小时，即得A组分；
(2)B组分的制备
将聚醚酯多元醇常温下投入反应釜中，搅拌升温至90-100℃，真空条件下脱水脱气2-3小时，降温，加入异氰酸酯和纯二苯基甲烷二异氰酸酯，再升温至80-85℃反应2-3h，再加入粗二苯基甲烷二异氰酸酯，搅拌0.5-1小时，检测-NCO含量27.7％-30.3％，即得B组分；
(3)护具用聚氨酯组合物的制备
将A组分和B组分按100：50-60重量份数比混合均匀，然后注模，密封，8-10分钟开模，即可。
作为一个优选的技术方案，本发明所述的护具用聚氨酯组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)A组分的制备
将高分子量聚醚多元醇、慢回弹聚醚多元醇投入反应釜中搅拌，然后依次加入交联剂、催化剂、泡沫稳定剂和发泡剂，常温条件下，转速为60转/分钟，搅拌1-2小时，取样进行检验，满足工艺参数，发出满意泡沫，即得A组分合格产品；
(2)B组分制备
将聚醚酯多元醇常温下投入反应釜中，搅拌升温至90-100℃，真空条件下脱水脱气2-3小时，降温，加入MI和纯MDI，再升温至80-85℃反应2-3h，加入粗MDI，搅拌0.5-1小时，检测-NCO含量27.7％-30.3％，即得B组分；
(3)护具用聚氨酯组合物的制备
制备护具用聚氨酯组合物时，将A组分和B组分按100：50-60重量份数比混合均匀，然后注模，密封，8-10分钟开模，即可。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明采用水为发泡剂，是一种环境友好型材料，对环境无影响；B组分中添加聚醚酯多元醇，制得的制品具有压缩形变小，抗冲击性能强及使用寿命长的优点。
(2)本发明制备的护具用聚氨酯组合物吸汗后，性能变化小。
(3)本发明所述的制备方法，科学合理、简单易行。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
A组分由如下重量份数的原料制成：
B组分由如下重量份数的原料制成：
其制备方法如下：
A组分的制备：首先，将高分子量聚醚多元醇CHE-360N、慢回弹聚醚多元醇1030A投入反应釜中搅拌，然后依次加入交联剂DEOA、催化剂MP609、催化剂MP608、泡沫稳定剂DC6070、泡沫稳定剂DC2525和发泡剂水，常温条件下，转速为60转/分钟，搅拌1小时，取样进行检验，满足工艺参数，发出满意泡沫，即得A组分合格产品；
B组分的制备：将聚醚酯多元醇INOVOL 2000T常温下投入反应釜中，搅拌升温至90-100℃，真空条件下脱水脱气2小时，降温，加入MI和MDI-100，再升温至80℃反应2h，加入PM200，搅拌0.5小时，检测-NCO含量为28.8％±0.3％，即得B组分；
制备护具用聚氨酯组合物时，将A组分和B组分按100：50的重量份数比混合均匀，然后注模，密封，8分钟开模，即可。
实施例2
A组分由如下重量份数的原料制成：
B组分由如下重量份数的原料制成：
其制备方法如下：
A组分的制备：首先，将高分子量聚醚多元醇CHE-360N、慢回弹聚醚多元醇1030A投入反应釜中搅拌，然后依次加入交联剂DEOA、催化剂MP609、催化剂MP608、泡沫稳定剂DC6070、泡沫稳定剂DC2525和发泡剂水，常温条件下，转速为60转/分钟，搅拌1小时，取样进行检验，满足工艺参数，发出满意泡沫，即得A组分合格产品；
B组分的制备：将聚醚酯多元醇INOVOL 2000T常温下投入反应釜中，搅拌升温至90-100℃，真空条件下脱水脱气2小时，降温，加入MI和纯MDI 44C，再升温至83℃反应2h，加入粗MDI M20S，搅拌0.5小时，检测-NCO含量为28.8％±0.3％，即得B组分；
制备护具用聚氨酯组合物时，将A组分和B组分按100：55的重量份数比混合均匀，然后注模，密封，8分钟开模，即可。
实施例3
A组分由如下重量份数的原料制成：
B组分由如下重量份数的原料制成：
其制备方法如下：
A组分的制备：首先，将高分子量聚醚多元醇CHE-360N、慢回弹聚醚多元醇1030A投入反应釜中搅拌，然后依次加入交联剂DEOA、催化剂MP609、催化剂MP608、泡沫稳定剂DC6070、泡沫稳定剂DC2525和发泡剂水，常温条件下，转速为60转/分钟，搅拌1小时，取样进行检验，满足工艺参数，发出满意泡沫，即得A组分合格产品；
B组分的制备：将聚醚酯多元醇INOVOL 2000T常温下投入反应釜中，搅拌升温至90-100℃，真空条件下脱水脱气2小时，降温，加入MI和纯MDI 44C，再升温至85℃反应2h，加入粗MDI M20S，搅拌0.5小时，检测-NCO含量为29.0％±0.3％，即得B组分；
制备护具用聚氨酯组合物时，将A组分和B组分按100：50的重量份数比混合均匀，然后注模，密封，8分钟开模，即可。
实施例4
A组分由如下重量份数的原料制成：
B组分由如下重量份数的原料制成：
其制备方法如下：
A组分的制备：首先，将高分子量聚醚多元醇CHE-360N、慢回弹聚醚多元醇1030A投入反应釜中搅拌，然后依次加入交联剂DEOA、催化剂MP609、催化剂MP608、泡沫稳定剂DC6070、泡沫稳定剂DC2525以及发泡剂水，常温条件下，转速为60转/分钟，搅拌1小时，取样进行检验，满足工艺参数，发出满意泡沫，即得A组分合格产品；
B组分的制备：将聚醚酯多元醇INOVOL 2000T常温下投入反应釜中，搅拌升温至90-100℃，真空条件下脱水脱气2小时，降温，加入MI和纯MDI 44C，再升温至80℃反应2h，加入粗MDI M20S，搅拌0.5小时，检测-NCO含量为30.0％±0.3％，即得B组分；
制备护具用聚氨酯组合物时，将A组分和B组分按100：60的重量份数比混合均匀，然后注模，密封，8分钟开模，即可。
分别对实施例1-4制备的护具用聚氨酯组合物进行性能测试，测试结果见表1。
表1护具用聚氨酯组合物性能测试结果
项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
密度(kg/m3) 400 390 395 400
表面硬度(邵C) 80 78 80 80
拉伸强度/MPa 3.125 3.056 3.111 3.234
压缩形变(％) 5.0 5.3 4.8 4.5
扯断伸长率/％ 110 114 119 112
冲击吸收/％ 50.21 51.15 52.01 50.19

Claims (9)

1.一种护具用聚氨酯组合物，其特征在于：由A组分和B组分组成，A组分与B组分的重量份数比为100:50-60；其中：
A组分由如下重量份数的原料组成：
B组分由以下重量份数的原料组成：
2.根据权利要求1所述的护具用聚氨酯组合物，其特征在于：高分子量聚醚多元醇数均分子量为8000～10000。
3.根据权利要求1所述的护具用聚氨酯组合物，其特征在于：慢回弹聚醚多元醇是分子量为500～600的慢回弹聚醚多元醇1030A。
4.根据权利要求1所述的护具用聚氨酯组合物，其特征在于：交联剂为醇胺类交联剂；发泡剂为水。
5.根据权利要求1所述的护具用聚氨酯组合物，其特征在于：泡沫稳定剂为聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物。
6.根据权利要求1所述的护具用聚氨酯组合物，其特征在于：催化剂为叔胺类催化剂。
7.根据权利要求1所述的护具用聚氨酯组合物，其特征在于：聚醚酯多元醇是以邻苯二甲酸酐为起始剂，双金属氰化物配合DMC催化剂所得到数均分子量为2000的端羟基聚醚酯多元醇。
8.根据权利要求1所述的护具用聚氨酯组合物，其特征在于：异氰酸酯为0129M或MDI-50中的一种；纯二苯基甲烷二异氰酸酯为44C或MDI-100中的一种；粗二苯基甲烷二异氰酸酯为M20S或PM200中的一种。
9.一种权利要求1-8任一所述的护具用聚氨酯组合物的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)A组分的制备
将高分子量聚醚多元醇、慢回弹聚醚多元醇投入反应釜中搅拌，然后依次加入交联剂、催化剂、泡沫稳定剂和发泡剂，常温条件下，搅拌1-2小时，即得A组分；
(2)B组分的制备
将聚醚酯多元醇常温下投入反应釜中，搅拌升温至90-100℃，真空条件下脱水脱气2-3小时，降温，加入异氰酸酯和纯二苯基甲烷二异氰酸酯，再升温至80-85℃反应2-3h，加入粗二苯基甲烷二异氰酸酯，搅拌0.5-1小时，检测-NCO含量为27.7％-30.3％，即得B组分；
(3)护具用聚氨酯组合物的制备
将A组分和B组分按100：50-60重量份数比混合均匀，然后注模密封，8-10分钟开模，即得护具用聚氨酯组合物。
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