CN112724657A - 一种结构优化抗压耐磨聚氨酯脚轮及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种结构优化抗压耐磨聚氨酯脚轮及其制备方法，涉及移动装置技术领域。本发明中聚氨酯所含成分的百分比含量分别为低分子量聚醚10‑20％；甲苯二异氰酸酯20‑30％；三羟甲基丙烷10‑20％；二甲基甲酰胺溶剂3‑6％；磷酸5‑6％；叔胺催化剂1‑3％；有机酸1‑3％；异氰酸酯1‑2％；活泼氢1‑2％和有机硅3‑5％，本发明中一种结构优化抗压耐磨聚氨酯脚轮，包括轮子主体以及连接减震装置，两个第一推板一侧表面均与万向轴外表面连接，两个第二推板一侧表面均与固定柱外表面连接，本发明的聚氨酯硬度范围宽且强度高，可塑性强，应用在脚轮上时使脚轮具有更好的耐磨性及强度，极大的延长脚轮的使用寿命，通过不同配方的调整可以生产出不同情况下适用的脚轮，满足不同用户要求，值得推广。

Description

一种结构优化抗压耐磨聚氨酯脚轮及其制备方法
技术领域
本发明移动装置技术领域，特别是涉及一种结构优化抗压耐磨聚氨酯脚轮及其制备方法。
背景技术
脚轮又称为万向轮，是一种可以在水平方向上自由旋转的轮子,广泛应用于众多行业和各种领域,在许多日常用品中也均有应用，方便物品的自由移动，便于调节方向。
现有的万向轮通常使用橡胶制成，不具备抗压耐磨的功能，且减震效果差，若承载重量较大，可能会发生轮轴断裂的情况，使用不安全，结构简单，所以，我们提出一种结构优化抗压耐磨聚氨酯脚轮及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构优化抗压耐磨聚氨酯脚轮及其制备方法，解决现有的减震效果差，不能承载较大重量，使用安全性较差以及结构简单的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种聚氨酯制备方法，该聚氨酯所含成分的百分比含量分别为低分子量聚醚10-20％；甲苯二异氰酸酯20-30％；三羟甲基丙烷10-20％；二甲基甲酰胺溶剂3-6％；磷酸5-6％；叔胺催化剂1-3％；有机酸1-3％；异氰酸酯1-2％；活泼氢1-2％和有机硅3-5％。
优选地，该聚氨酯所含成分的百分比含量分别为低分子量聚醚15％；甲苯二异氰酸酯20％；三羟甲基丙烷15％；二甲基甲酰胺溶剂20％；磷酸20％；叔胺催化剂2％；有机酸2％；异氰酸酯1.5％；活泼氢1.5％和有机硅3％。
优选地，所述低分子量聚醚以及甲苯二异氰酸酯的配制方法为：将低分子量聚醚倒入三口烧瓶中，搅拌均匀，在真空中脱水4h后，再缓缓按照1.5:2的比例倒入甲苯二异氰酸酯，在加入过程中溶液会进行放热反应，分别在60℃、70℃放置20min，等待反应稳定再继续倒入甲苯二异氰酸酯，最终在80℃反应2h后得到聚氨酯预聚体。
优选地，所述三羟甲基丙烷的配制方法为：取低分子量聚醚以及甲苯二异氰酸酯配置后的溶液加入备置的三羟甲基丙烷作为扩链剂，在80℃下充分放置使其发生固化反应，在室温下放置7天。
优选地，所述二甲基甲酰胺溶剂以、磷酸以及叔胺催化剂的配制方法为：将二甲基甲酰胺溶剂投入反应釜中，控制釜中酸环境在0.1-0.3之间，然后缓缓加入与二甲基甲酰胺溶剂等量的磷酸进行反应，二甲基甲酰胺溶剂中二苯甲烷二异氰酸酯重量应为制成的聚酯多元醇的十分之一，在反应釜中恒温80℃进行反应2h-4h，直至二甲基甲酰胺溶剂与磷酸不发生凝胶现象，且反应物的体系粘度达到2000个单位，反应时间需根据加入磷酸的用量进行调节，每加1％的磷酸需要增加60min的反应时间；
将反应后的溶液静置5h以上再缓缓加入叔胺催化剂，在80℃恒温下反应2-4个小时。
优选地，所述有机酸、异氰酸酯、活泼氢以及有机硅的配制方法为：取有机酸、异氰酸酯、活泼氢以及有机硅，以2:1.5:1.5:3的比例备置，取三口烧杯一个，倒入有机酸以及异氰酸酯进行充分搅拌后静置，加入定量活泼氢进行反应，控制温度为60℃，控制反应时间在2h以上；
当混合液不再放热时，缓缓加入有机硅，进行搅拌，使其充分反应，控制反应温度为70℃-80℃，直至混合液不再放热，将其倒入烧杯内在室温下静置7天。
一种结构优化抗压耐磨聚氨酯脚轮，包括轮子主体以及连接减震装置，所述轮子主体包括固定柱以及万向轴，所述连接减震装置包括第一推板以及第二推板，两个所述第一推板一侧表面均与万向轴外表面连接，两个所述第二推板一侧表面均与固定柱外表面连接。
优选地，所述轮子主体还包括车轮、转动轴以及连接板，两个所述车轮均与转动轴旋转配合，固定柱一端与转动轴外表面焊接，所述连接板下表面与万向轴上表面连接，车轮使用聚氨酯制成，具有耐磨、耐压以及强度高等特性。
优选地，所述连接减震装置还包括夹板、连接螺栓、紧固杆以及减震器，若干所述夹板之间通过连接螺栓连接，若干所述夹板一侧表面均设有螺纹孔，若干所述紧固杆分别与若干螺纹孔连接，若干所述紧固杆一端分别与两个第一推板另一侧表面以及两个第二推板另一侧表面连接，若干所述夹板上表面均设有若干通孔，若干所述减震器分别与若干通孔连接，其中，减震器有六个，且通过四个夹板固定，在发生震动时，六个减震器能有效的分担掉震动造成的影响，使减震效果更好，连接减震装置连接轮子主体的固定柱以及万向轴。
本发明具有以下有益效果：
本发明配制的聚氨酯硬度范围宽且强度高，可塑性强，应用在脚轮上时使脚轮具有更好的耐磨性及强度，极大的延长脚轮的使用寿命，通过不同配方的调整可以生产出不同情况下适用的脚轮，满足不同用户要求，值得推广。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种结构优化抗压耐磨聚氨酯脚轮整体结构示意图；
图2为本发明的一种结构优化抗压耐磨聚氨酯脚轮连接减震装置结构示意图；
图3为本发明的图2中A处放大图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
100、轮子主体；110、车轮；120、转动轴；130、固定柱；140、万向轴；150、连接板；200、连接减震装置；210、夹板；220、连接螺栓；230、紧固杆；240、第一推板；250、第二推板；260、减震器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“中”、“外”、“内”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例一：
本发明一种聚氨酯制备方法，该聚氨酯所含成分的百分比含量分别为低分子量聚醚10-20％；甲苯二异氰酸酯20-30％；三羟甲基丙烷10-20％；二甲基甲酰胺溶剂3-6％；磷酸5-6％；叔胺催化剂1-3％；有机酸1-3％；异氰酸酯1-2％；活泼氢1-2％和有机硅3-5％。
进一步地，该聚氨酯所含成分的百分比含量分别为低分子量聚醚15％；甲苯二异氰酸酯20％；三羟甲基丙烷15％；二甲基甲酰胺溶剂20％；磷酸20％；叔胺催化剂2％；有机酸2％；异氰酸酯1.5％；活泼氢1.5％和有机硅3％。
进一步地，低分子量聚醚以及甲苯二异氰酸酯的配制方法为：将低分子量聚醚倒入三口烧瓶中，搅拌均匀，在真空中脱水4h后，再缓缓按照1.5:2的比例倒入甲苯二异氰酸酯，在加入过程中溶液会进行放热反应，分别在60℃、70℃放置20min，等待反应稳定再继续倒入甲苯二异氰酸酯，最终在80℃反应2h后得到聚氨酯预聚体。
进一步地，三羟甲基丙烷的配制方法为：取低分子量聚醚以及甲苯二异氰酸酯配置后的溶液加入备置的三羟甲基丙烷作为扩链剂，在80℃下充分放置使其发生固化反应，在室温下放置7天。
进一步地，二甲基甲酰胺溶剂以、磷酸以及叔胺催化剂的配制方法为：将二甲基甲酰胺溶剂投入反应釜中，控制釜中酸环境在0.1-0.3之间，然后缓缓加入与二甲基甲酰胺溶剂等量的磷酸进行反应，二甲基甲酰胺溶剂中二苯甲烷二异氰酸酯重量应为制成的聚酯多元醇的十分之一，在反应釜中恒温80℃进行反应2h-4h，直至二甲基甲酰胺溶剂与磷酸不发生凝胶现象，且反应物的体系粘度达到2000个单位，反应时间需根据加入磷酸的用量进行调节，每加1％的磷酸需要增加60min的反应时间；
将反应后的溶液静置5h以上再缓缓加入叔胺催化剂，在80℃恒温下反应2-4个小时。
进一步地，有机酸、异氰酸酯、活泼氢以及有机硅的配制方法为：取有机酸、异氰酸酯、活泼氢以及有机硅，以2:1.5:1.5:3的比例备置，取三口烧杯一个，倒入有机酸以及异氰酸酯进行充分搅拌后静置，加入定量活泼氢进行反应，控制温度为60℃，控制反应时间在2h以上；
当混合液不再放热时，缓缓加入有机硅，进行搅拌，使其充分反应，控制反应温度为70℃-80℃，直至混合液不再放热，将其倒入烧杯内在室温下静置7天。
实施例二：
请参阅图1-3所示，一种结构优化抗压耐磨聚氨酯脚轮，包括轮子主体100以及连接减震装置200，轮子主体100包括固定柱130以及万向轴140，连接减震装置200包括第一推板240以及第二推板250，两个第一推板240一侧表面均与万向轴140外表面连接，两个第二推板240一侧表面均与固定柱130外表面连接。
进一步地，轮子主体100还包括车轮110、转动轴120以及连接板150，两个车轮110均与转动轴120旋转配合，固定柱130一端与转动轴120外表面焊接，连接板150下表面与万向轴140上表面连接，车轮110使用聚氨酯制成，具有耐磨、耐压以及强度高等特性。
进一步地，连接减震装置200还包括夹板210、连接螺栓220、紧固杆230以及减震器260，若干夹板210之间通过连接螺栓220连接，若干夹板210一侧表面均设有螺纹孔，若干紧固杆230分别与若干螺纹孔连接，若干紧固杆230一端分别与两个第一推板240另一侧表面以及两个第二推板250另一侧表面连接，若干夹板210上表面均设有若干通孔，若干减震器260分别与若干通孔连接，其中，减震器260有六个，且通过四个夹板210固定，在发生震动时，六个减震器260能有效的分担掉震动造成的影响，使减震效果更好，连接减震装置200连接轮子主体100的固定柱130以及万向轴140。
实施例三：
针对本发明聚氨酯耐磨效果以及抗压效果，选用本发明聚氨酯，优选地，其所含成分的百分比含量分别为低分子量聚醚15％；甲苯二异氰酸酯20％；三羟甲基丙烷15％；二甲基甲酰胺溶剂20％；磷酸20％；叔胺催化剂2％；有机酸2％；异氰酸酯1.5％；活泼氢1.5％和有机硅3％，由本发明聚氨酯制成的脚轮具有比普通橡胶脚轮具有更好的耐磨性以及抗压性，承载能力更强，同时在本发明一种结构优化抗压耐磨聚氨酯脚轮中连接减震装置200改变了原有的减震结构，使用夹板210对轮子主体100各部分进行连接，且使用紧固杆230对夹持部位进行紧固，使各部分连接更加稳定，抗压效果更好，且将震动分摊到六个减震器260上，使减震效果更好，震动造成的影响更少，在移动时有更强的稳定性，以及承担更大的荷载。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.一种聚氨酯制备方法，其特征在于：该聚氨酯所含成分的百分比含量分别为低分子量聚醚10-20％；甲苯二异氰酸酯20-30％；三羟甲基丙烷10-20％；二甲基甲酰胺溶剂3-6％；磷酸5-6％；叔胺催化剂1-3％；有机酸1-3％；异氰酸酯1-2％；活泼氢1-2％和有机硅3-5％。
2.根据权利要求1所述的一种聚氨酯制备方法，其特征在于：该聚氨酯所含成分的百分比含量分别为低分子量聚醚15％；甲苯二异氰酸酯20％；三羟甲基丙烷15％；二甲基甲酰胺溶剂20％；磷酸20％；叔胺催化剂2％；有机酸2％；异氰酸酯1.5％；活泼氢1.5％和有机硅3％。
3.根据权利要求2所述的一种聚氨酯制备方法，其特征在于：
所述低分子量聚醚以及甲苯二异氰酸酯的配制方法为：将低分子量聚醚倒入三口烧瓶中，搅拌均匀，在真空中脱水4h后，再缓缓按照1.5:2的比例倒入甲苯二异氰酸酯，在加入过程中溶液会进行放热反应，分别在60℃、70℃放置20min，等待反应稳定再继续倒入甲苯二异氰酸酯，最终在80℃反应2h后得到聚氨酯预聚体。
4.根据权利要求2所述的一种聚氨酯制备方法，其特征在于：
所述三羟甲基丙烷的配制方法为：取低分子量聚醚以及甲苯二异氰酸酯配置后的溶液加入备置的三羟甲基丙烷作为扩链剂，在80℃下充分放置使其发生固化反应，在室温下放置7天。
5.根据权利要求2所述的一种聚氨酯制备方法，其特征在于：
所述二甲基甲酰胺溶剂以、磷酸以及叔胺催化剂的配制方法为：将二甲基甲酰胺溶剂投入反应釜中，控制釜中酸环境在0.1-0.3之间，然后缓缓加入与二甲基甲酰胺溶剂等量的磷酸进行反应，二甲基甲酰胺溶剂中二苯甲烷二异氰酸酯重量应为制成的聚酯多元醇的十分之一，在反应釜中恒温80℃进行反应2h-4h，直至二甲基甲酰胺溶剂与磷酸不发生凝胶现象，且反应物的体系粘度达到2000个单位，反应时间需根据加入磷酸的用量进行调节，每加1％的磷酸需要增加60min的反应时间；
将反应后的溶液静置5h以上再缓缓加入叔胺催化剂，在80℃恒温下反应2-4个小时。
6.根据权利要求2所述的一种聚氨酯制备方法，其特征在于：
所述有机酸、异氰酸酯、活泼氢以及有机硅的配制方法为：取有机酸、异氰酸酯、活泼氢以及有机硅，以2:1.5:1.5:3的比例备置，取三口烧杯一个，倒入有机酸以及异氰酸酯进行充分搅拌后静置，加入定量活泼氢进行反应，控制温度为60℃，控制反应时间在2h以上；
当混合液不再放热时，缓缓加入有机硅，进行搅拌，使其充分反应，控制反应温度为70℃-80℃，直至混合液不再放热，将其倒入烧杯内在室温下静置7天。
7.根据权利要求1-6任意一所述的一种结构优化抗压耐磨聚氨酯脚轮，包括轮子主体(100)以及连接减震装置(200)，其特征在于：所述轮子主体(100)包括固定柱(130)以及万向轴(140)，所述连接减震装置(200)包括第一推板(240)以及第二推板(250)，两个所述第一推板(240)一侧表面均与万向轴(140)外表面连接，两个所述第二推板(240)一侧表面均与固定柱(130)外表面连接。
8.根据权利要求7所述的一种使用苎麻纤维配方的口罩，其特征在于：所述轮子主体(100)还包括车轮(110)、转动轴(120)以及连接板(150)，两个所述车轮(110)均与转动轴(120)旋转配合，固定柱(130)一端与转动轴(120)外表面焊接，所述连接板(150)下表面与万向轴(140)上表面连接。
9.根据权利要求7所述的一种使用苎麻纤维配方的口罩，其特征在于：所述连接减震装置(200)还包括夹板(210)、连接螺栓(220)、紧固杆(230)以及减震器(260)，若干所述夹板(210)之间通过连接螺栓(220)连接，若干所述夹板(210)一侧表面均设有螺纹孔，若干所述紧固杆(230)分别与若干螺纹孔连接，若干所述紧固杆(230)一端分别与两个第一推板(240)另一侧表面以及两个第二推板(250)另一侧表面连接，若干所述夹板(210)上表面均设有若干通孔，若干所述减震器(260)分别与若干通孔连接。
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