一种均匀流平性聚氨酯多组分原液组合物及制备方法技术

本发明专利技术涉及聚氨酯原料，具体涉及聚氨酯原液，进一步具体涉及一种均匀流平性聚氨酯多组分原液组合物及制备方法。其特征在于，所述聚氨酯多组分原液组合物包括A原料100‑110重量份、C原料10‑15重量份、B原料110‑120重量份；所述A原料包括聚酯多元醇、液态流平剂、针状无机纤维、扩链剂、催化剂、发泡剂；所述C原料包括预处理固体流平剂、聚醚多元醇；所述B原料为异氰酸酯。本发明专利技术利用硅酮粉、醋酸丁酯纤维素、聚四氟乙烯微粉，通过预先用聚氨酯硬泡固化处理为固态流平剂，使得其在后续原液中分散均匀、相容性良好。均匀流平性促进浇筑表面缺陷的消失，而不会使浇筑发泡的聚氨酯鞋材中的微孔大量消失。

【技术实现步骤摘要】
一种均匀流平性聚氨酯多组分原液组合物及制备方法
本专利技术涉及聚氨酯原料，具体涉及聚氨酯原液，进一步具体涉及一种均匀流平性聚氨酯多组分原液组合物及制备方法。尤其是研究针对聚氨酯鞋材的原液进行改性。
技术介绍
聚氨酯是一种多功能多用途的合成高分子材料，通常是由低聚物多元醇、多异氰酸酯和扩链剂、交联剂反应制得。与塑料相比，聚氨酯具有高韧性、高耐磨性等优点；与橡胶相比，聚氨酯具有耐磨、耐切割、耐撕裂、高承载性等优点。由于聚氨酯的制备通过控制原料和反应条件，可获得不同形态的和性能的聚氨酯，使得聚氨酯相比于一般高分子材料具有更为广泛的用途。目前聚氨酯已有聚氨酯涂料、密封胶、粘接剂、硬质发泡体、软发泡体、热塑性弹性体、微孔弹性体、纤维等不同的应用。聚氨酯原液是制备聚氨酯的关键前驱原料，不同于创痛的高分子塑料、橡胶，聚氨酯原液以双组份或多组分存储，在制备聚氨酯制品时通过后多组分的快速混合浇筑，即可得到不同形状的聚氨酯制品。如可以直接浇筑鞋底、汽车方向盘、脚轮、密封垫等、以及各种异形浇筑件。相比于塑料橡胶的注塑，聚氨酯浇筑成形的特点使得其制造成本大幅降低。聚氨酯浇筑成型鞋底，速度快、产量高、生产环境污染小、高效节能，正是基于聚氨酯浇筑成型成型后快速固化成型的原理，使得聚氨酯在鞋材制备领域被大规模推广使用。而且，聚氨酯作为鞋底材料，具有强度高、耐磨、弹性好、穿着舒适等特点，成为高档鞋底的首选。随着聚氨酯鞋材的推广使用，除了一些高档皮鞋、时装鞋使用聚氨酯鞋底外，聚氨酯也被大量用于运动鞋、拖鞋、旅游鞋等，使得聚氨酯原液需求激增。而聚氨酯成本相比于PVC、EVA等鞋材较高，各生产企业为了规避成本问题，普遍选用在浇筑反应成型时采用微发泡处理，通过微发泡处理可以使鞋底密度控制在0.4-0.5g/cm3，不但使鞋材轻盈，而且弹性缓冲效果提升。目前，进一步降低聚氨酯鞋材的密度从而降低成本是聚氨酯在鞋材领域占领市场的关键。尽管通过加大微发泡力度可以显著降低聚氨酯鞋材的密度，然而，过度的发泡会使聚氨酯性能够降低。在具体生产中普遍采用将原液聚酯多元醇中的水分控制在0.3-0.4％得到密度在0.4-0.5g/cm3的鞋底；为了获得更低密度的聚氨酯鞋材，将聚氨酯原液聚酯多元醇中的水分控制在0.7-0.8％就会得到密度更低的聚氨酯鞋材。然而，由于发泡较剧烈使得聚氨酯鞋材表面质量变差，容易出现缺陷，如出现鱼眼、砂眼、缩孔、橘皮等缺陷，微发泡聚氨酯弹性鞋材的尺寸稳定性会降低，脱模性变差，严重影响生产效率和制品质量。为了保证的浇筑聚氨酯微发泡的鞋材良好的脱模性和均匀的表面质量，目前大都采用有机硅脱模剂。显然，在开发更低密度聚氨酯鞋材时仅仅依靠脱模剂很难消除鞋材的表面缺陷。由于浇筑反应制备聚氨酯鞋材时采用双组份或多组分原液混合后浇铸成形，聚氨酯原液良好的流动有助于消除浇筑聚氨酯鞋材表面的质量缺陷。
技术实现思路
目前在开发低密度聚氨酯鞋材时，增加了发泡剂水的使用量，使得聚氨酯鞋材密度能够大幅降低。然而，过度的发泡使得浇筑模塑后生成的聚氨酯鞋材的表现质量变差，存在较多的大开孔等缺陷。究其原因，主要是发泡反应剧烈，聚氨酯原液难以较好的流动及时填补缺陷所致。为此，本专利技术提出一种均匀流平性聚氨酯多组分原液组合物，通过改进聚氨酯原液的流动性和自动流平性使得浇筑的模塑发泡时能够及时流动填补表面的发泡缺陷，从而获得具有高质量表面的聚氨酯鞋材；进一步提供聚氨酯多组分原液的制备方法。为实现上述所述的目的，首先，提供一种均匀流平性聚氨酯多组分原液组合物，其特征在于，所述聚氨酯多组分原液组合物包括A原料100-110重量份、C原料10-15重量份、B原料110-120重量份；其中：所述A原料包括以下重量份成分：分子量为2000-3000的聚酯多元醇80-90份、液态流平剂0.5-1份、针状无机纤维3-5份、扩链剂3-8份、催化剂0.05-0.1份、发泡剂0.6-0.8份；所述C原料包括预处理固体流平剂20-30重量份、聚醚多元醇40-50重量份；其中，所述预处理固体流平剂由如下方法制备得到：将硅酮粉10-15重量份、醋酸丁酯纤维素3-5重量份、聚四氟乙烯微粉1-3重量份加入球磨机干态研磨细化，然后与50-60重量份硬质聚醚多元醇、1-2重量份五甲基二亚丙基三胺、1-3重量份环戊烷分散均匀；进一步加入15-30重量份多异氰酸酯快速搅拌，形成硬泡，陈放24h后粉碎细化至过200目筛，得到预处理固体流平剂；所述B原料为异氰酸酯。进一步，提供上述一种均匀流平性聚氨酯多组分原液组合物的制备方法，其特征在于，具体制备方法如下：S1:将硅酮粉10-15重量份、醋酸丁酯纤维素3-5重量份、聚四氟乙烯微粉1-3重量份加入球磨机干态研磨细化，然后与50-60重量份硬质聚醚多元醇、1-2重量份五甲基二亚丙基三胺、1-3重量份环戊烷分散均匀；进一步加入15-30重量份多异氰酸酯快速搅拌，形成硬泡，陈放24h后粉碎细化至过200目筛，得到预处理固体流平剂；S2：将分子量为2000-3000的聚酯多元醇80-90份、液态流平剂0.2-0.3份、针状无机纤维3-5份、扩链剂3-8份、催化剂0.05-0.1份、发泡剂0.6-0.8份分散均匀，得到A原料；S3：将S1得到的预处理固体流平剂20-30重量份、聚醚多元醇40-50重量份混合均匀，得到C原料；S4:将异氰酸酯作为B原料。优选的，步骤S1中所述硅酮粉为同通用型硅酮粉，硅酮粉一般是用较高分子量有机硅酮加二氧化硅生产而成，优选的，硅酮粉里硅氧烷的含量是40％。硅酮粉不但能提高聚氨酯浇筑模塑的脱模性能，而且可以明显提升物料的爽滑性能和自流动性，当聚氨酯原液浇筑模塑反应时，微发泡过程中促进表面流平，消除表面缺陷。优选的，步骤S1中所述硬质聚醚多元醇选用以蔗糖为起始剂的通用硬泡聚醚多元醇。本专利技术通过将具有促进聚氨酯原液流动、流平的硅酮粉、醋酸丁酯纤维素、聚四氟乙烯微粉预先研磨混合，并分散在硬质聚醚多元醇，通过与多异氰酸酯反应生成硬泡，由于硬泡易于粉碎细化，从而使得具有流平功能的硅酮粉、醋酸丁酯纤维素、聚四氟乙烯微粉复合为预处理固体流平剂。通过聚氨酯的预处理预处理固体流平剂利于在后续使用中在聚氨酯原液中均匀分散开；形成硬泡聚氨酯为目的是更有利于粉碎细化。优选的，步骤S1中所述粉碎细化选用常规粉碎细化机即可，如各类气流粉碎机。优选的，步骤S1中所述多异氰酸酯选用二苯基甲烷二异氰酸酯。优选的，步骤S2中所述分子量为2000-3000的聚酯多元醇为乙二醇、二乙二醇、1，4-丁二醇、精对苯二甲酸和精己二酸在催化剂四异丙基钛酸酯的作用下进行聚酯化反应，反应至聚酯多元醇酸值达到0.2-0.5，羟值达到50-60mgKOH/g。优选的，步骤S2所述液态流平剂选用聚醚改性有机硅流平剂。优选的，步骤S2所述针状无机纤维选用针状硅灰石、针状碳酸钙晶须、针状硫酸钙晶须、针状氢氧化镁中的至少一种；针状无机物具有短纤维的特性，用于增强聚氨酯的强度和耐磨性。...

【技术保护点】
1.一种均匀流平性聚氨酯多组分原液组合物，其特征在于，所述聚氨酯多组分原液组合物包括A原料100-110重量份、C原料10-15重量份、B原料110-120重量份；其中：/n所述A原料包括以下重量份成分：分子量为2000-3000的聚酯多元醇80-90份、液态流平剂0.5-1份、针状无机纤维3-5份、扩链剂3-8份、催化剂0.05-0.1份、发泡剂0.6-0.8份；/n所述C原料包括预处理固体流平剂20-30重量份、聚醚多元醇40-50重量份；其中，所述预处理固体流平剂由如下方法制备得到：将硅酮粉10-15重量份、醋酸丁酯纤维素3-5重量份、聚四氟乙烯微粉1-3重量份加入球磨机干态研磨细化，然后与50-60重量份硬质聚醚多元醇、1-2重量份五甲基二亚丙基三胺、1-3重量份环戊烷分散均匀；进一步加入15-30重量份多异氰酸酯快速搅拌，形成硬泡，陈放24h后粉碎细化至过200目筛，得到预处理固体流平剂；/n所述B原料为异氰酸酯。/n

【技术特征摘要】
1.一种均匀流平性聚氨酯多组分原液组合物，其特征在于，所述聚氨酯多组分原液组合物包括A原料100-110重量份、C原料10-15重量份、B原料110-120重量份；其中：
所述A原料包括以下重量份成分：分子量为2000-3000的聚酯多元醇80-90份、液态流平剂0.5-1份、针状无机纤维3-5份、扩链剂3-8份、催化剂0.05-0.1份、发泡剂0.6-0.8份；
所述C原料包括预处理固体流平剂20-30重量份、聚醚多元醇40-50重量份；其中，所述预处理固体流平剂由如下方法制备得到：将硅酮粉10-15重量份、醋酸丁酯纤维素3-5重量份、聚四氟乙烯微粉1-3重量份加入球磨机干态研磨细化，然后与50-60重量份硬质聚醚多元醇、1-2重量份五甲基二亚丙基三胺、1-3重量份环戊烷分散均匀；进一步加入15-30重量份多异氰酸酯快速搅拌，形成硬泡，陈放24h后粉碎细化至过200目筛，得到预处理固体流平剂；
所述B原料为异氰酸酯。


2.一种如权利要求1所述均匀流平性聚氨酯多组分原液组合物的制备方法，其特征在于，具体制备方法如下：
S1:将硅酮粉10-15重量份、醋酸丁酯纤维素3-5重量份、聚四氟乙烯微粉1-3重量份加入球磨机干态研磨细化，然后与50-60重量份硬质聚醚多元醇、1-2重量份五甲基二亚丙基三胺、1-3重量份环戊烷分散均匀；进一步加入15-30重量份多异氰酸酯快速搅拌，形成硬泡，陈放24h后粉碎细化至过200目筛，得到预处理固体流平剂；
S2：将分子量为2000-3000的聚酯多元醇80-90份、液态流平剂0.2-0.3份、针状无机纤维3-5份、扩链剂3-8份、催化剂0.05-0.1份、发泡剂0.6-0.8份分散均匀，得到A原料；
S3：将S1得到的预处理固体流平剂20-30重量份、聚醚多元醇40-50重量份混合均匀，...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶正芬，
申请(专利权)人：叶正芬，
类型：发明
国别省市：浙江;33