一种吊车钢丝绳托辊用聚氨酯预聚体、聚氨酯材料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种吊车钢丝绳托辊用聚氨酯预聚体，按重量份数计，包括聚醚多元醇98～102份；气相法白炭黑1.5～6.0份；2,4

【技术实现步骤摘要】
一种吊车钢丝绳托辊用聚氨酯预聚体、聚氨酯材料及制备方法


[0001]本专利技术涉及聚氨酯材料，特别涉及一种吊车钢丝绳托辊用聚氨酯预聚体、聚氨酯材料及制备方法。

技术介绍

[0002]托辊是影响吊车使用安全及钢丝绳使用寿命的主要因素，辊面材料要求硬度高，耐磨性能好。目前吊车钢丝绳托辊主要采用金属或金属辊芯/高分子材料辊面复合结构。金属托辊很容易造成钢丝绳的磨损，影响钢丝绳的使用寿命，噪音较大。复合结构托辊辊面高分子材料主要有尼龙和超高分子量聚乙烯。尼龙耐磨性欠佳，托辊表面容易被钢丝绳磨损，影响钢丝绳的正常运行。超高分子量聚乙烯蠕变性较大，托辊在使用过程中因摩擦生热会使辊面与辊芯的配合松动，其成型加工也比较困难。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术的上述缺点与不足，本专利技术的目的之一在于提供一种吊车钢丝绳托辊用聚氨酯预聚体，制备得到的吊车钢丝绳托辊用聚氨酯材料耐磨性能好、使用寿命长。
[0004]本专利技术的目的之二在于提供一种吊车钢丝绳托辊用聚氨酯预聚体的制备方法。
[0005]本专利技术的目的之三在于提供一种吊车钢丝绳托辊用聚氨酯材料。
[0006]本专利技术的目的之四在于提供上述吊车钢丝绳托辊用聚氨酯材料的制备方法。
[0007]本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
[0008]一种吊车钢丝绳托辊用聚氨酯预聚体，按重量份数计，包括：
[0009][0010][0011]优选的，所述低聚物多元醇为分子量650～1000的聚四氢呋喃二醇。/>[0012]优选的，所述高分子量聚醚为分子量为6000～12000。
[0013]优选的，所述气相法白炭黑的比表面积为150～250
㎡
/g。
[0014]吊车钢丝绳托辊用聚氨酯预聚体的制备方法，包括以下步骤：
[0015]气相法白炭黑/聚醚多元醇混合母料的制备：将1～4.5份的气相法白炭黑，搅拌下加入到20～30重量份的低聚物多元醇中，经胶体磨混合分散5～15分钟，得到气相法白炭黑/聚醚多元醇混合母料；
[0016]聚醚多元醇的脱水：将步骤(1)制备的气相法白炭黑/聚醚多元醇混合母料，搅拌
下加入到70～80重量份的混合聚醚多元醇中，加热至110～130℃，抽真空至余压小于500Pa，保温1.8～2.2小时，当聚醚多元醇含水量低于0.05％时，停止加热和抽真空，得到脱水后的聚醚多元醇；其中，所述混合聚醚多元醇为低聚物多元醇和高分子量聚醚的混合物；
[0017]聚氨酯预聚体的制备：将31～46份2,4
‑
甲苯二异氰酸酯加入到反应釜中，搅拌下加入0.5～1.5重量份烘干后的气相法白炭黑及0.01～0.08重量份的有机铋锌复合催化剂，55～65℃下保持15～30分钟，然后加脱水后的聚醚多元醇， 60～70℃下保持0.8～1.2小时，然后升温至80～85℃反应1.8～2.2小时，得到聚氨酯预聚体。
[0018]优选的，所述低聚物多元醇占混合物质量的80～92.5％。
[0019]一种吊车钢丝绳托辊用聚氨酯材料，包括所述的吊车钢丝绳托辊用聚氨酯预聚体和21～45份的胺类扩链剂。
[0020]优选的，所述胺类扩链剂为4,4'
‑
二氨基
‑
3,3'
‑
二氯二苯甲烷或4,4'
‑
二氨基二苯甲烷封端络合物。
[0021]所述吊车钢丝绳托辊用聚氨酯材料的制备方法，包括以下步骤：
[0022]将所述的聚氨酯预聚体，加热至80～90℃，抽真空至余压小于500Pa，脱泡15～30分钟；加入21～45克胺类扩链剂，快速混合均匀，然后100～130℃硫化得到吊车钢丝绳托辊用聚氨酯材料。
[0023]优选的，所述硫化包括一段硫化和二段硫化；所述一段硫化的时间为60～ 90分钟；所述二段硫化的时间为12～15小时。
[0024]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点和有益效果：
[0025]1、本专利技术的吊车钢丝绳托辊用聚氨酯预聚体，分子量为650～1000的聚四氢呋喃二醇为聚氨酯弹性体提供较高的力学强度，分子量为6000～12000的高分子量聚醚赋予聚氨酯较好的韧性，气相法白炭黑可进一步增强增韧，有机铋锌复合催化剂可选择性的提高白炭黑表面羟基与异氰酸酯基的反应活性，分步添加法可获得力学性能和工艺性能的最佳平衡，封端扩链剂可保障异氰酸根百分含量较高聚氨酯体系的可操作时间，提高成品率。
[0026]2、本专利技术的吊车钢丝绳托辊用聚氨酯材料，耐磨性能好，托辊及钢丝绳使用寿命长；辊面聚氨酯强韧均衡，不损伤钢丝绳，也不被钢丝绳所损伤；辊面聚氨酯与金属辊芯粘接牢固，使用过程中不松动。
具体实施方式
[0027]下面结合实施例，对本专利技术作进一步地详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。
[0028]实施例1
[0029]一种吊车钢丝绳托辊用聚氨酯材料的制备方法，包括以下步骤：
[0030](1)气相法白炭黑/聚醚多元醇混合母料的制备：将1.0重量份、比表面积约160
㎡
/g的气相法白炭黑(牌号HB615)，搅拌下加入到20重量份、分子量为1000的聚四氢呋喃二醇(牌号PTMG1000)中，经胶体磨混合分散5分钟，得到气相法白炭黑/聚醚多元醇混合母料，备用。
[0031](2)聚醚多元醇的脱水：将步骤(1)制备的气相法白炭黑/聚醚多元醇混合母料，搅拌下加入到80重量份的混合聚醚多元醇中，其中分子量为1000的聚四氢呋喃二醇70重量份(牌号PTMG1000)、分子量为6000的高分子量聚醚多元醇10重量份(牌号INOVOL C260)，将混
合多元醇加热至110～130℃，抽真空至余压小于500Pa，保温2小时，当混合多元醇含水量低于0.05％时，停止加热和真空，将混合多元醇密封备用。
[0032](3)聚氨酯预聚体的制备：将32.81重量份2,4
‑
甲苯二异氰酸酯(牌号 Desmodur T100)加入到反应釜中，搅拌下加入0.5重量份烘干后的气相法白炭黑(牌号HB615)及0.02重量份的有机铋锌复合催化剂(牌号JSFH
‑
01)，60
±
5℃下保持30分钟，然后加入步骤(2)脱水处理的聚醚多元醇，65
±
5℃下保持1 小时，然后升温至80～85℃反应2小时，得到聚氨酯预聚体。
[0033](4)聚氨酯弹性体的制备：将步骤(3)制备的聚氨酯预聚体，加热至80～90℃，抽真空至余压小于500Pa，脱泡15分钟；加入22.65重量份的扩链剂4,4'
‑
二氨基
‑
3,3'
‑
二氯二苯甲烷(苏州湘园新材料股份有限公司)，快速混合均匀，然后倒入预先涂好脱模剂的模具中，放入100℃烘箱中，一段硫化45分钟，再二段硫化10小时得到聚氨酯弹性体。
[0034]实施例2
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种吊车钢丝绳托辊用聚氨酯预聚体，其特征在于，按重量份数计，包括：2.根据权利要求1所述的吊车钢丝绳托辊用聚氨酯预聚体，其特征在于，所述低聚物多元醇为分子量650～1000的聚四氢呋喃二醇。3.根据权利要求1所述的吊车钢丝绳托辊用聚氨酯预聚体，其特征在于，所述高分子量聚醚为分子量为6000～12000。4.根据权利要求1所述的吊车钢丝绳托辊用聚氨酯预聚体，其特征在于，所述气相法白炭黑的比表面积为150～250
㎡
/g。5.吊车钢丝绳托辊用聚氨酯预聚体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：气相法白炭黑/聚醚多元醇混合母料的制备：将1～4.5份的气相法白炭黑，搅拌下加入到20～30重量份的低聚物多元醇中，经胶体磨混合分散5～15分钟，得到气相法白炭黑/聚醚多元醇混合母料；聚醚多元醇的脱水：将步骤(1)制备的气相法白炭黑/聚醚多元醇混合母料，搅拌下加入到70～80重量份的混合聚醚多元醇中，加热至110～130℃，抽真空至余压小于500Pa，保温1.8～2.2小时，当含水量低于0.05％时，停止加热和抽真空，得到脱水后的聚醚多元醇；其中，所述混合聚醚多元醇为低聚物多元醇和高分子量聚醚的混合物；聚氨酯预聚体的制备：将31～46份2,4
‑
甲苯二异氰酸酯加入到反应釜中，搅拌下加入0.5～1.5重量份烘干后的气相法白炭黑及0.01～0.08重量份...

【专利技术属性】
技术研发人员：易玉华，周鑫，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：