CN108659713A - 一种皮雕装饰板的抛光材料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种皮雕装饰板的抛光材料的制备方法，该方法包括如下步骤：称取脱水干燥后的聚丙二醇加入到三口烧瓶中，加入计量好的甲苯‑2,4‑二异氰酸酯，常温下搅拌均匀，在氮气保护下反应，测量‑NCO基达到设定值后停止反应，得到TDI预聚体；反应器中加入扩链剂DMTDA、有机溶剂和磨料，持续搅拌，之后将改性环氧树脂倒入模具中，逐滴滴入TDI预聚体，持续搅拌，达到凝胶点时合模，加压硫化得到抛光材料。本发明通过制备复合聚氨酯弹性体抛光材料，可对抛光材料的硬度和耐磨性、回弹性做到明显的改善，并延长抛光片的使用寿命，操作稳定性好，能很好地满足生产操作时间，使填料充分分散，形成的泡孔分布均匀，生产重复性高。

Description

一种皮雕装饰板的抛光材料的制备方法

技术领域

本发明属于抛光材料技术领域，特别是涉及一种皮雕装饰板的抛光材料的制备方法。

背景技术

环氧树脂是指分子结构中含有环氧基团的高分子化合物，环氧树脂分子链中的活泼环氧基团可与多种类型的固化剂发生交联反应，形成具有三向网状结构的高聚物。环氧树脂固化物性能优越，固化收缩率低，具有良好的耐化学品性、耐碱性、防腐性、耐水性；良好的热稳定性和电绝缘性；较强的金属附着力。因此，环氧树脂在涂料、粘接剂等行业有着非常广泛的应用。

皮雕装饰板是近年来新兴的一种装饰型材。皮雕装饰板利用皮革的延展性及可塑性可以塑造出形状、色彩丰富的立体作品，通过拼接、组合出多姿多彩的图案，被广泛应用于在装饰墙、吊顶、装饰画等室内装修中。皮雕装饰板除了具有美化空间的作用外，同时，它具有吸音、隔音、防火、防潮和防撞等的功能，愈加被人们所喜爱和推崇。

表面抛光技术是光学加工过程中的一项重要环节。上世纪七十年代采用老式抛光方法，即用有一定粗糙程度的呢布抛光眼镜片，用柏油膜或混合膜抛光光学镜片，用红粉抛光平面镜片。这些抛光方法有抛光时间长、抛光效率低、抛光材料寿命短、操作复杂且及易产生污染的缺点。而目前采用一种在聚氨酯基体中加入磨料成型后切片作为抛光材料使用。这种聚氨酯抛光材料主要应用于对光学镜片的抛光，包括对天文望远镜头、高分辨率光学镜头、照相机镜头、摄像机镜头及人们日常生活的眼镜片、手机屏等抛光。聚氨酯抛光片质量的好坏、硬度大小直接影响所加工镜片的精度、光洁度、光圈稳定性、表面质量和抛光效率，不同磨耗度的玻璃需要选择不同硬度的聚氨酯抛光材料。

目前国内外制备聚氨酯抛光片主要采用“一步法”和“两步法”。一步法即将各种原料一次性加入，接着高速搅拌数秒钟，然后注入磨具即行发泡成型。这种方法操作简单，设备投资少。但在制备过程中放热严重，会出现局部过热发生烧芯现象，致使抛光材料性质变脆，抛光片泡孔分布差异较大，工艺重复性较差，反应难以控制。二步法即预聚体法，首先将异氰酸酯和聚醚多元醇先制成预聚体，接着在预聚体中加入扩链剂、发泡剂、催化剂、填料，然后高速搅拌混合，迅速注入磨具内发泡、固化成型。该法与一步法相比，减少和避免了集中放热反应，使反应历程和操作容易控制。缺点是预聚体的粘度相对较高，不利于计量、物料输送、磨料均匀混合及发泡，严重时会出现局部硬度不均匀，影响所加工镜片的精度，该法设备投资相对较大。无论是采用“一步法”还是“两步法”，原料主要采用的是聚醚多元醇、二异氰酸酯和二元胺扩链剂、辅助加入发泡剂，催化剂等，并通过它们之间的比例大小调节获得到不同性能的产品。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种皮雕装饰板的抛光材料的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种皮雕装饰板的抛光材料的制备方法，该方法包括如下步骤：

S1、称取脱水干燥后的聚丙二醇加入到装有搅拌机、冷凝回流器和温度计的三口烧瓶中，加入计量好的甲苯-2,4-二异氰酸酯，常温下搅拌均匀，在氮气保护下升高温度至70-75℃反应2.5-3h，测量-NCO基达到设定值后停止反应，得到TDI预聚体；

S2、反应器中加入扩链剂DMTDA、有机溶剂和磨料，90-100℃水浴条件下持续搅拌，之后将改性环氧树脂倒入模具中，逐滴滴入TDI预聚体，持续搅拌，达到凝胶点时合模，110-120℃加压硫化，得到抛光材料。

进一步地，所述有机溶剂包括以下重量份原料混合而成：N,N-二甲基甲酰胺35-38份、丙酮20-22份、甲乙酮8-10份、硅油5-8份、环己酮6-8份、丁酮16-19份。

进一步地，所述磨料为粒径≤10μm的氧化锆微粉和氧化铈微粉混合而成，其中氧化锆微粉和氧化铈微粉的质量比为1：1。

进一步地，所述环氧树脂的改性方法包括如下步骤：

S2-1、称量环氧树脂置于反应器中，加热至80-85℃，加入四氢呋喃混合搅拌，固液比为3.3-3.6：1，之后将4,4'-二氨基二苯砜和己内酰胺基丙烯酰氧基硅烷倒入反应器中，其中环氧树脂、4,4'-二氨基二苯砜和己内酰胺基丙烯酰氧基硅烷之间的质量比为(5.4-5.6)：(1.3-1.9)：1，60-65℃水浴中搅拌90-120min，得到混合液静置；

S2-2、将混合液倒入已涂布脱模剂的模具中，放入真空干燥箱，升温至90-95℃下抽真空30-40min后进行固化。

进一步地，所述己内酰胺基丙烯酰氧基硅烷的合成方法包括如下步骤：

S2-1-1、反应器中加入己内酰胺和丙烯酸甲酯，其中己内酰胺和丙烯酸甲酯的质量比为(105-118)：(84-96)，并加入第一催化剂，其中第一催化剂的加入量为反应物总质量的1-2％，持续加热至75-85℃后，保温3-5h，得到中间产物；

第一催化剂包括苄基三乙基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基硫酸氢铵、三辛基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵中的一种；

S2-1-2、于反应器中继续加入氨丙基硅烷和第二催化剂，所述第二催化剂的加入量为氨丙基硅烷质量的1％，所述第二催化剂包括乙醇钠、甲醇钠、三乙胺中的一种，持续搅拌升温，温度上升至90-110℃继续搅拌2.5-3.5h，反应结束后冷却至室温，得到最终产物；

S2-1-3、过滤反应液并收集滤液，得到产物己内酰胺基丙烯酰氧基硅烷。

本发明具有以下有益效果：

本发明公开了一种皮雕装饰板的抛光材料的制备方法，通过制备复合聚氨酯弹性体抛光材料，可对抛光材料的硬度和耐磨性、回弹性做到明显的改善，并延长抛光片的使用寿命，操作稳定性好，能很好地满足生产操作时间，使填料充分分散，形成的泡孔分布均匀，生产重复性高。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种皮雕装饰板的抛光材料的制备方法，该方法包括如下步骤：

S1、称取脱水干燥后的聚丙二醇(PPG)加入到装有搅拌机、冷凝回流器和温度计的三口烧瓶中，加入计量好的甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)，常温下搅拌均匀，在氮气保护下升高温度至70℃反应2.5h，测量-NCO基达到设定值后停止反应，得到TDI预聚体；

S2、反应器中加入扩链剂DMTDA、有机溶剂和磨料，90℃水浴条件下持续搅拌，之后将改性环氧树脂倒入模具中，逐滴滴入TDI预聚体，持续搅拌，达到凝胶点时合模，110℃加压硫化，得到抛光材料。

其中，所述有机溶剂包括以下重量份原料混合而成：N,N-二甲基甲酰胺35份、丙酮20份、甲乙酮8份、硅油5份、环己酮6份、丁酮16份；

所述磨料为粒径≤10μm的氧化锆微粉和氧化铈微粉混合而成，其中氧化锆微粉和氧化铈微粉的质量比为1：1；

所述环氧树脂的改性方法包括如下步骤：

S2-1、称量环氧树脂置于反应器中，加热至80℃，加入四氢呋喃混合搅拌，固液比为3.3：1，之后将4,4'-二氨基二苯砜和己内酰胺基丙烯酰氧基硅烷倒入反应器中，其中环氧树脂、4,4'-二氨基二苯砜和己内酰胺基丙烯酰氧基硅烷之间的质量比为5.4：1.3：1，60℃水浴中搅拌90min，得到混合液静置；

S2-2、将混合液倒入已涂布脱模剂的模具中，放入真空干燥箱，升温至90℃下抽真空30min后进行固化；

所述己内酰胺基丙烯酰氧基硅烷的合成方法包括如下步骤：

S2-1-1、反应器中加入己内酰胺和丙烯酸甲酯，其中己内酰胺和丙烯酸甲酯的质量比为105：84，并加入第一催化剂，其中第一催化剂的加入量为反应物总质量的1％，持续加热至75℃后，保温3h，得到中间产物；

第一催化剂包括苄基三乙基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基硫酸氢铵、三辛基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵中的一种；

S2-1-2、于反应器中继续加入氨丙基硅烷和第二催化剂，所述第二催化剂的加入量为氨丙基硅烷质量的1％，所述第二催化剂包括乙醇钠、甲醇钠、三乙胺中的一种，持续搅拌升温，温度上升至90℃继续搅拌2.5h，反应结束后冷却至室温，得到最终产物；

S2-1-3、过滤反应液并收集滤液，得到产物己内酰胺基丙烯酰氧基硅烷。

实施例2

一种皮雕装饰板的抛光材料的制备方法，该方法包括如下步骤：

S1、称取脱水干燥后的聚丙二醇(PPG)加入到装有搅拌机、冷凝回流器和温度计的三口烧瓶中，加入计量好的甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)，常温下搅拌均匀，在氮气保护下升高温度至75℃反应3h，测量-NCO基达到设定值后停止反应，得到TDI预聚体；

S2、反应器中加入扩链剂DMTDA、有机溶剂和磨料，100℃水浴条件下持续搅拌，之后将改性环氧树脂倒入模具中，逐滴滴入TDI预聚体，持续搅拌，达到凝胶点时合模，120℃加压硫化，得到抛光材料。

其中，所述有机溶剂包括以下重量份原料混合而成：N,N-二甲基甲酰胺38份、丙酮22份、甲乙酮10份、硅油8份、环己酮8份、丁酮19份；

所述磨料为粒径≤10μm的氧化锆微粉和氧化铈微粉混合而成，其中氧化锆微粉和氧化铈微粉的质量比为1：1；

所述环氧树脂的改性方法包括如下步骤：

S2-1、称量环氧树脂置于反应器中，加热至85℃，加入四氢呋喃混合搅拌，固液比为3.6：1，之后将4,4'-二氨基二苯砜和己内酰胺基丙烯酰氧基硅烷倒入反应器中，其中环氧树脂、4,4'-二氨基二苯砜和己内酰胺基丙烯酰氧基硅烷之间的质量比为5.6：1.9：1，65℃水浴中搅拌120min，得到混合液静置；

S2-2、将混合液倒入已涂布脱模剂的模具中，放入真空干燥箱，升温至95℃下抽真空40min后进行固化；

所述己内酰胺基丙烯酰氧基硅烷的合成方法包括如下步骤：

S2-1-1、反应器中加入己内酰胺和丙烯酸甲酯，其中己内酰胺和丙烯酸甲酯的质量比为118：96，并加入第一催化剂，其中第一催化剂的加入量为反应物总质量的2％，持续加热至85℃后，保温5h，得到中间产物；

第一催化剂包括苄基三乙基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基硫酸氢铵、三辛基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵中的一种；

S2-1-2、于反应器中继续加入氨丙基硅烷和第二催化剂，所述第二催化剂的加入量为氨丙基硅烷质量的1％，所述第二催化剂包括乙醇钠、甲醇钠、三乙胺中的一种，持续搅拌升温，温度上升至110℃继续搅拌3.5h，反应结束后冷却至室温，得到最终产物；

S2-1-3、过滤反应液并收集滤液，得到产物己内酰胺基丙烯酰氧基硅烷。

实施例3

一种皮雕装饰板的抛光材料的制备方法，该方法包括如下步骤：

S1、称取脱水干燥后的聚丙二醇(PPG)加入到装有搅拌机、冷凝回流器和温度计的三口烧瓶中，加入计量好的甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)，常温下搅拌均匀，在氮气保护下升高温度至72℃反应2.8h，测量-NCO基达到设定值后停止反应，得到TDI预聚体；

S2、反应器中加入扩链剂DMTDA、有机溶剂和磨料，90-100℃水浴条件下持续搅拌，之后将改性环氧树脂倒入模具中，逐滴滴入TDI预聚体，持续搅拌，达到凝胶点时合模，115℃加压硫化，得到抛光材料。

其中，所述有机溶剂包括以下重量份原料混合而成：N,N-二甲基甲酰胺36份、丙酮21份、甲乙酮9份、硅油6份、环己酮7份、丁酮18份；

所述磨料为粒径≤10μm的氧化锆微粉和氧化铈微粉混合而成，其中氧化锆微粉和氧化铈微粉的质量比为1：1；

所述环氧树脂的改性方法包括如下步骤：

S2-1、称量环氧树脂置于反应器中，加热至83℃，加入四氢呋喃混合搅拌，固液比为3.4：1，之后将4,4'-二氨基二苯砜和己内酰胺基丙烯酰氧基硅烷倒入反应器中，其中环氧树脂、4,4'-二氨基二苯砜和己内酰胺基丙烯酰氧基硅烷之间的质量比为5.5：1.6：1，604℃水浴中搅拌100min，得到混合液静置；

S2-2、将混合液倒入已涂布脱模剂的模具中，放入真空干燥箱，升温至93℃下抽真空35min后进行固化；

所述己内酰胺基丙烯酰氧基硅烷的合成方法包括如下步骤：

S2-1-1、反应器中加入己内酰胺和丙烯酸甲酯，其中己内酰胺和丙烯酸甲酯的质量比为115：90，并加入第一催化剂，其中第一催化剂的加入量为反应物总质量的1.5％，持续加热至80℃后，保温4h，得到中间产物；

第一催化剂包括苄基三乙基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基硫酸氢铵、三辛基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵中的一种；

S2-1-2、于反应器中继续加入氨丙基硅烷和第二催化剂，所述第二催化剂的加入量为氨丙基硅烷质量的1％，所述第二催化剂包括乙醇钠、甲醇钠、三乙胺中的一种，持续搅拌升温，温度上升至100℃继续搅拌3h，反应结束后冷却至室温，得到最终产物；

S2-1-3、过滤反应液并收集滤液，得到产物己内酰胺基丙烯酰氧基硅烷。

以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种皮雕装饰板的抛光材料的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

S1、称取脱水干燥后的聚丙二醇加入到装有搅拌机、冷凝回流器和温度计的三口烧瓶中，加入计量好的甲苯-2,4-二异氰酸酯，常温下搅拌均匀，在氮气保护下升高温度至70-75℃反应2.5-3h，测量-NCO基达到设定值后停止反应，得到TDI预聚体；

S2、反应器中加入扩链剂DMTDA、有机溶剂和磨料，90-100℃水浴条件下持续搅拌，之后将改性环氧树脂倒入模具中，逐滴滴入TDI预聚体，持续搅拌，达到凝胶点时合模，110-120℃加压硫化，得到抛光材料。

2.根据权利要求1所述的一种皮雕装饰板的抛光材料的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂包括以下重量份原料混合而成：N,N-二甲基甲酰胺35-38份、丙酮20-22份、甲乙酮8-10份、硅油5-8份、环己酮6-8份、丁酮16-19份。

3.根据权利要求1所述的一种皮雕装饰板的抛光材料的制备方法，其特征在于，所述磨料为粒径≤10μm的氧化锆微粉和氧化铈微粉混合而成，其中氧化锆微粉和氧化铈微粉的质量比为1：1。

4.根据权利要求1所述的一种皮雕装饰板的抛光材料的制备方法，其特征在于，所述环氧树脂的改性方法包括如下步骤：

S2-1、称量环氧树脂置于反应器中，加热至80-85℃，加入四氢呋喃混合搅拌，固液比为3.3-3.6：1，之后将4,4'-二氨基二苯砜和己内酰胺基丙烯酰氧基硅烷倒入反应器中，其中环氧树脂、4,4'-二氨基二苯砜和己内酰胺基丙烯酰氧基硅烷之间的质量比为(5.4-5.6)：(1.3-1.9)：1，60-65℃水浴中搅拌90-120min，得到混合液静置；

S2-2、将混合液倒入已涂布脱模剂的模具中，放入真空干燥箱，升温至90-95℃下抽真空30-40min后进行固化。

5.根据权利要求4所述的一种皮雕装饰板的抛光材料的制备方法，其特征在于，所述己内酰胺基丙烯酰氧基硅烷的合成方法包括如下步骤：

S2-1-1、反应器中加入己内酰胺和丙烯酸甲酯，其中己内酰胺和丙烯酸甲酯的质量比为(105-118)：(84-96)，并加入第一催化剂，其中第一催化剂的加入量为反应物总质量的1-2％，持续加热至75-85℃后，保温3-5h，得到中间产物；

第一催化剂包括苄基三乙基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基硫酸氢铵、三辛基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵中的一种；

S2-1-2、于反应器中继续加入氨丙基硅烷和第二催化剂，所述第二催化剂的加入量为氨丙基硅烷质量的1％，所述第二催化剂包括乙醇钠、甲醇钠、三乙胺中的一种，持续搅拌升温，温度上升至90-110℃继续搅拌2.5-3.5h，反应结束后冷却至室温，得到最终产物；

S2-1-3、过滤反应液并收集滤液，得到产物己内酰胺基丙烯酰氧基硅烷。