一种高均匀性聚氨酯弹性体的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高均匀性聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，它是将半预聚体I按比例添加到混合固化剂P中并搅拌均匀，浇注到预热好的模具中模压成型，然后后硫化处理得到聚氨酯弹性体；混合固化剂P的制备：在极性化的改性低聚物多元醇B中添加小分扩链交联剂K，混合均匀得到混合固化剂P；半预聚体I的制备：在多异氰酸酯S中加入低聚物多元醇E，反应结束后真空脱气即可获得半预聚体I。本发明专利技术得到的高均匀性聚氨酯弹性体与传统聚氨酯弹性体相比具有更高的均匀性，主要体现在机械强度、耐磨性以及摩擦系数等方面的改进。

Preparation method of high uniformity polyurethane elastomer

The invention discloses a preparation method of polyurethane elastomer with high homogeneity, which is characterized in that semi-prepolymer I is added to the mixed curing agent P proportionally and stirred evenly, poured into a preheated mold for molding, and then cured to obtain polyurethane elastomer; the preparation of the mixed curing agent P is at polarity Mixed curing agent P was obtained by adding small chain extender K into the modified oligomer B. Semi-prepolymer I was prepared by adding oligomer E into polyisocyanate S. Semi-prepolymer I was obtained by vacuum degassing after reaction. The high homogeneity polyurethane elastomer obtained by the invention has higher homogeneity than the traditional polyurethane elastomer, mainly embodied in the improvement of mechanical strength, wear resistance and friction coefficient.

【技术实现步骤摘要】
一种高均匀性聚氨酯弹性体的制备方法
本专利技术涉及聚氨酯弹性体
，特别涉及一种聚氨酯弹性体的制备方法。
技术介绍
聚氨酯弹性体是一种硬度可调的特种高分子合成材料。对于半预聚体工艺的聚氨酯弹性体而言，目前存在两组分和三组分体系。作为固化剂使用的有低聚物多元醇和小分子扩链交联剂，两组份体系中低聚物多元醇和小分子扩链交联剂以混合固化剂的形式存在，三组分体系中低聚物多元醇和小分子扩链交联剂以独立包装的形式存在。无论是两组份还是三组分体系，由于低聚物多元醇和小分子扩链交联剂的极性差异导致存在相容性较差的问题，直接影响到制备出来的聚氨酯弹性体均匀性不足，无法充分发挥出聚氨酯弹性体的性能优势。特别是两组份体系，由于混合固化剂的相容性和稳定性不足，将导致生产工艺复杂以及产品质量波动性增加。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种能够解决低聚物多元醇和小分子扩链交联剂相容性问题的方法，从而提高混合固化剂的均匀性和稳定性；通过该方法提高制备出来的聚氨酯弹性体的均匀性，以达到提高聚氨酯弹性体各种性能的目的。本专利技术是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种高均匀性聚氨酯弹性体的制备方法，它是通过适当的化学反应提高混合固化剂中低聚物多元醇的极性，以达到提高与小分子扩链交联剂相容性的目的。其步骤为：(1)本专利技术所述的提高混合固化剂均匀性和稳定性的方法是在水分含量低于0.05％wt的低聚物多元醇A中，分批缓慢加入多异氰酸酯R，反应温度控制在80-90℃，反应至无NCO基团残留，即得极性化的改性低聚物多元醇B；将极性化的改性低聚物多元醇B与小分子扩链交联剂K混合均匀后得到混合固化剂P。(2)本专利技术所述的半预聚体制备工艺是在多异氰酸酯S中加入水分含量低于0.05％wt的低聚物多元醇E，反应温度保持60-70℃，反应结束后真空脱气即可获得半预聚体I。(3)本专利技术所述的聚氨酯弹性体的制备方法是采用常规的浇注型聚氨酯弹性体的制备方法；将半预聚体I按比例添加到混合固化剂P中并搅拌均匀，浇注到预热好的模具中模压成型，然后后硫化处理得到聚氨酯弹性体。所述低聚物多元醇A和E可相同亦可不同，是官能度大于等于2的聚合物多元醇，包括己二酸系聚酯多元醇、芳香族聚酯多元醇、聚己内酯多元醇、聚碳酸酯二元醇、聚氧化丙烯多元醇、聚氧化乙烯多元醇、聚四氢呋喃二元醇中的至少一种；优选聚己内酯多元醇、聚碳酸酯二元醇、聚四氢呋喃二元醇。所述低聚物多元醇的分子量为500-3000，优选分子量650-2000。所述多异氰酸酯R和S可相同亦可不同，是脂肪族异氰酸酯和芳香族异氰酸酯中的至少一种；优选芳香族异氰酸酯。所述的低聚物多元醇A与多异氰酸酯R物质的量比为10：1-2：1。所述半预聚体NCO含量为5-16％。所述的小分子扩链交联剂指小分子二醇、小分子三醇、醇胺和芳香族二胺中的至少一种；优选小分子二醇和小分子三醇。所述硫化温度为100-120℃，硫化时间30-60分钟，后硫化温度为100-120℃，后硫化时间为16—24小时；混合方法采用强力搅拌或浇注机浇注的方法。本专利技术采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：本专利技术制备得到的极性化的改性低聚物多元醇B与小分子扩链交联剂K具有相当好的相容性，提高了混合固化剂的均匀性与稳定性，也提高了混合固化剂中小分子扩链交联剂用量调整空间；另外采用该工艺制备出来的聚氨酯弹性体的均匀性相对常规方法得到很大程度的提高，从而使聚氨酯弹性体具有更加优异的性能，主要体现在机械强度的提高、耐磨性的增加及摩擦系数的降低等方面。具体实施方式以下结合具体实施例对本技术方案作详细的描述。下列实施例使用的原材料对应如下：实施例1：高均匀性聚氨酯弹性体的制备1、混合固化剂P-1的制备：在干燥烧瓶中加入2500重量份干燥PTMG1000，加热至70℃，加入125重量份熔化完全的MDI-100，通干燥氮气保护，控制温度不超过80℃，于80℃下反应2h至无NCO残留，接着加入1020重量份干燥BDO，于80℃下搅拌30min，降至60℃得到混合固化剂P-1。2、半预聚体I-1的制备：在干燥烧瓶中加入4300重量份熔化完全的MDI-100，通干燥氮气保护，加入3100重量份干燥PTMG1000，控制温度不超过70℃，于70℃下继续反应2h，测试残留NCO含量达到16％wt即可停止反应，降温得到半预聚体I-1。把所述制备得到的100重量份聚氨酯半预聚体I-1、51重量份混合固化剂P-1于60℃下混合均匀，真空脱泡后浇注到110℃的模具中，硫化24h后脱模，得到高均匀性聚氨酯弹性体。实施例2：高均匀性聚氨酯弹性体的制备1、混合固化剂P-2的制备：在干燥烧瓶中加入4000重量份干燥PTMG2000，加热至70℃，加入125重量份熔化完全的MDI-100，通干燥氮气保护，控制温度不超过80℃，于80℃下反应2h至无NCO残留，升温至115℃，接着加入1190重量份干燥HQEE，于115℃下搅拌30min，降至90℃得到混合固化剂P-2。2、半预聚体I-2的制备：在干燥烧瓶中加入2830重量份熔化完全的MDI-100，通干燥氮气保护，加入3000重量份干燥PTMG1000，控制温度不超过70℃，于70℃下继续反应2h，测试残留NCO含量达到12％wt即可停止反应，降温得到半预聚体I-2。把所述制备得到的100重量份聚氨酯半预聚体I-2、99重量份混合固化剂P-2于90℃下混合均匀，真空脱泡后浇注到110℃的模具中，硫化24h后脱模，得到高均匀性聚氨酯弹性体。实施例3：高均匀性聚氨酯弹性体的制备1、混合固化剂P-3的制备：在干燥烧瓶中加入1000重量份干燥CAPA2101A，加热至70℃，加入125重量份熔化完全的MDI-100，通干燥氮气保护，控制温度不超过90℃，于90℃下反应2h至无NCO残留，接着加入335重量份干燥HDO，于90℃下搅拌30min，降至60℃得到混合固化剂P-3。2、半预聚体I-3的制备：在干燥烧瓶中加入1150重量份熔化完全的MDI-100，通干燥氮气保护，加入1000重量份干燥N980，控制温度不超过70℃，于70℃下继续反应2h，测试残留NCO含量达到16％wt即可停止反应，降温得到半预聚体I-3。把所述制备得到的100重量份聚氨酯半预聚体I-3、82重量份混合固化剂P-3于60℃下混合均匀，真空脱泡后浇注到120℃的模具中，硫化24h后脱模，得到高均匀性聚氨酯弹性体。实施例4：高均匀性聚氨酯弹性体的制备1、混合固化剂P-4的制备：在干燥烧瓶中加入3500重量份干燥PTMG1000，加热至70℃，加入105重量份研磨好的NDI粉末，通干燥氮气保护，控制温度不超过90℃，于90℃下反应2h至无NCO残留，升温至115℃，接着加入1390重量份干燥HQEE，于115℃下搅拌30min，降至90℃得到混合固化剂P-4。2、半预聚体I-4的制备：在干燥烧瓶中加入3780重量份熔化完全的MDI-100，通干燥氮气保护，加入4000重量份干燥PTMG1000，控制温度不超过70℃，于70℃下继续反应2h，测试残留NCO含量达到12％wt即可停止反应，降温得到半预聚体I-4。把所述制备得到的100重量份聚氨酯半预聚体I-4、70重本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高均匀性聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，它是将半预聚体I按比例添加到混合固化剂P中并搅拌均匀，浇注到预热好的模具中模压成型，然后后硫化处理得到聚氨酯弹性体；混合固化剂P的制备：在极性化的改性低聚物多元醇B中添加小分扩链交联剂K，混合均匀得到混合固化剂P；半预聚体I的制备：在多异氰酸酯S中加入低聚物多元醇E，反应结束后真空脱气即可获得半预聚体I。

【技术特征摘要】
1.一种高均匀性聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，它是将半预聚体I按比例添加到混合固化剂P中并搅拌均匀，浇注到预热好的模具中模压成型，然后后硫化处理得到聚氨酯弹性体；混合固化剂P的制备：在极性化的改性低聚物多元醇B中添加小分扩链交联剂K，混合均匀得到混合固化剂P；半预聚体I的制备：在多异氰酸酯S中加入低聚物多元醇E，反应结束后真空脱气即可获得半预聚体I。2.根据权利要求1所述的一种高均匀性聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，极性化的改性低聚物多元醇B由以下方法制备得到：在低聚物多元醇A中，将多异氰酸酯R分批缓慢加入，反应至无NCO基团残留，即可获得极性化的改性低聚物多元醇B。3.根据权利要求1所述的一种高均匀性聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，半预聚体I的制备过程中，是在多异氰酸酯S中加入水分含量低于0.05％wt的低聚物多元醇E，反应温度保持60-70℃，反应结束后真空脱气即可获得半预聚体I。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁军，王功海，彭威，周军，
申请(专利权)人：广东元星工业新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44