聚氨酯弹性体制品由预聚物混合物形成，该预聚物混合物具有的游离二苯基甲烷二异氰酸酯（ＭＤＩ）含量为２．０－５．０重量％、基于该预聚物混合物的重量。该预聚物混合物包含聚酯、聚醚、或者聚己内酯（ＰＣＬ）预聚物以及ＭＤＩ。该聚氨酯弹性体制品由该预聚物混合物与扩链剂固化形成，该扩链剂是诸如包含亚甲基二苯氨－氯化钠配合物的固化剂。该制品具有优良的物理性能，其重量超过２２５千克，并且三－轴厚度大于１０．２厘米。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
该本专利技术涉及从预聚物混合物制备聚氨酯弹性体制品，该预聚物混合物包含诸如 聚酯、聚醚或者聚己内酯(PCL)之类的多元醇、和二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)的反应产 物、以及更具体地说该预聚物混合物包含2. 0重量％ -5. 0重量％游离MDI单体。
技术介绍
工业聚氨酯弹性体基于聚氨酯预聚物，聚氨酯预聚物通过多元醇与过量摩尔量的 二异氰酸酯单体反应制备。二异氰酸酯单体包括芳族二异氰酸酯比如二苯基甲烷二异氰酸 酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、萘二异氰酸酯(NDI)、3，3'-联甲苯二异氰酸酯(T0DI)、 以及对_苯撑二异氰酸酯(PPDI)、以及脂肪族的二异氰酸酯比如1，6_己烷二异氰酸酯 (HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、以及亚甲基双(对-环己基异氰酸酯)(H12MDI)。最通常的是，芳族二异氰酸酯单体，比如MDI或者TDI，用于聚氨酯预聚物，因为脂 肪族的二异氰酸酯通常伴随机械性能的下降。在硬链段中存在的芳族异氰酸酯产生具有更 高熔点的更刚性聚合物链。此外，脂肪族的二异氰酸酯，以及T0DI和PPDI，比TDI和MDI更 昂贵。然而，使用过量的二异氰酸酯单体留下剩余的未反应的单体，导致潜在的工业卫生问 题。众所周知皮肤接触和吸入二异氰酸酯单体两者都必须小心地避免。存在几种已知 的将聚氨酯预聚物混合物中游离二异氰酸酯单体含量降低至浓度小于2重量％的蒸馏方 法。从预聚物混合物蒸馏普通的脂肪族二异氰酸酯单体更为容易，因为它们的沸点低以及 热稳定性高得多。已知各种方法将预聚物混合物中未反应的TDI浓度降低至低于0. 1重 量％的剩余单体。还存在已知的降低预聚物混合物中未反应的MDI浓度的方法。虽然已知MDI和TDI因涉及毒性而应降低其浓度至极低浓度，但是在固化过程期 间，存在的游离MDI和游离TDI对最终形成的聚氨酯弹性体制品的影响还没有充分研究。
技术实现思路
本专利技术第一方面，提供一种聚氨酯弹性体制品，其具有以下性能根据ASTM规程 D-3629-99，在30%下Texus弯曲数值大于10，000次循环；在30_160°C下最小tan S为 0.010-0. 025。该聚氨酯弹性体制品还可以具有以下附加性能根据ASTM规程D-1938，撕裂 强度性能为 26. 3-78. 8N/mm(150-450pli)，以及根据 ASTM规程D_5963，DIN磨损为 5_31mm3。在一种实施方案中，该聚氨酯弹性体制品由弹性体前体(pre-elastomer)混合物形成，弹性体前体混合物包含预聚物混合物，例如聚己内酯预聚物、聚酯预聚物或者聚醚预 聚物、和扩链剂，例如多元醇或者二胺。该弹性体前体混合物还包含2.0重量％ -5.0重 量％、例如2. 5-4. 0重量％或者2. 75-3. 5重量％的游离二苯基甲烷二异氰酸酯。根据第一方面所述的聚氨酯弹性体制品三-轴厚度为10. 2厘米-493厘米以及可 形成重225千克-7，000千克的制品。在一种实施方案中，该制品是非_充气轮胎，其能承 载9，000千克-91，000千克以及适用于越野(0TR)车辆。在本专利技术第二方面中，提供一种聚氨酯弹性体制品，其具有以下性能根据ASTM 规程0-3629-99，在30%下161118弯曲数值大于10，000次循环，以及根据ASTM规程D-1938， 撕裂强度性能为26. 3-78. 8N/mm。此外，根据ASTM规程D-5963，上述制品的DIN磨损为 5-31mm3。这些制品还可形成适用于0TR车辆的非充气轮胎。本专利技术第三方面，提供一种聚氨酯弹性体制品，其包含预聚物混合物和扩链剂的 反应产物，该预聚物混合物包含聚己内酯预聚物和二苯基甲烷二异氰酸酯，其中该预聚物 混合物包含的该二苯基甲烷二异氰酸酯含量为2. 0重量％ -5. 0重量％，其中该制品三-轴 厚度为10. 2厘米-493厘米。再有，此制品可以适用于0TR车辆轮胎。本专利技术第四方面，提供制备聚氨酯弹性体的方法，包括提供预聚物混合物，其包 含聚己内酯预聚物以及二苯基甲烷二异氰酸酯，其中该预聚物混合物包含的该二苯基甲烷 二异氰酸酯含量为2. 0重量％ -5. 0重量将该预聚物与扩链剂混合以形成弹性体前体混 合物；以及固化该弹性体前体混合物以形成该聚氨酯弹性体。在一种实施方案中，该预聚物 混合物和扩链剂的混合物形成弹性体前体混合物，该弹性体前体混合物在70°C下贮存期为 1-35 天。本专利技术第五方面，提供用于制备聚氨酯弹性体的方法，包括将质量A的第一预 聚物混合物与质量B的第二预聚物混合物混合，所述第一预聚物混合物包含第一聚己内酯 和X重量％游离二苯基甲烷二异氰酸酯，和所述第二预聚物混合物包含第二聚己内酯以 及￥重量％游离二苯基甲烷二异氰酸酯，且其中选择A、B、X以及Y使(AX+BY)/(A+B)为 2. 0-5. 0、以及固化混合的第一和第二预聚物混合物与扩链剂以形成所述聚氨酯弹性体。附图说明我们专利技术的上述及其它项目以及优势由与本专利技术非限制优选实施方案的附图关 联的以下描述更充分展现，其中相似的特性指在全部视图中相同或者相似的部分，以及其 中该图是根据本专利技术所述实施方案的聚氨酯弹性体制品的tan 6的曲线。专利技术详述在一种实施方案中，该本专利技术涉及一种聚氨酯弹性体制品，其由(i)聚氨酯预聚 物混合物以及(ii)扩链剂制备。该聚氨酯预聚物混合物包含多元醇、例如聚酯、聚醚、或者 聚己内酯(PCL)，和二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)的反应产物。按照优选的实施方案，该预 聚物混合物具有的游离MDI含量为2. 0-5. 0重量％、例如2. 5-4. 0重量％或者2. 75-3. 5重 量％，基于预聚物混合物的总质量。该扩链剂，举例说，可以是多元醇或者二胺。令人惊讶地以及出乎意料地发现由具有这些游离MDI浓度的包含PCL多元醇的预 聚物混合物形成的聚氨酯弹性体具有极高的撕裂强度以及疲劳寿命性能以及可以很好地适用于诸如，举例说，非充气轮胎成型以及尤其是越野(OTR)非充气轮胎之类应用。而且， 出乎意料地发现PCL多元醇以及MDI预聚物与包含诸如MDA-盐配合物之类的封闭的亚甲 基二苯胺(MDA)的固化剂混合，可产生具有稳定的长储存期限的聚氨酯预弹性体混合物， 其适合于制备一旦固化具有厚截面的大弹性体制品。而且，令人惊讶地以及出乎意料地发 现由具有这些游离MDI浓度的包含聚酯或者聚醚多元醇的预聚物混合物形成的聚氨酯弹 性体具有极好的撕裂强度以及疲劳寿命性能，其优选理想地适合于非充气轮胎应用，比如 OTR非充气轮胎应用。另外，出乎意料地发现预聚物混合物与包含MDA-盐配合物的固化剂 组合可能产生具有稳定的长储存期限的聚氨酯预弹性体混合物，其适合于制备一旦固化具 有厚截面的大型弹性体制品。如本申请使用的，该术语"聚氨酯预聚物混合物"或者"预聚物混合物"意指至 少一种多元醇与二异氰酸酯单体的反应产物，即聚氨酯预聚物。该聚氨酯预聚物混合物优 选包含聚氨酯预聚物、一定量的游离MDI、和任选一种或多种溶剂或者增塑剂。如本申请使 用的，该术语"游离MDI"指在形成该聚氨酯预聚物(异氰酸酯-封端的低聚物，其由MDI 单体与多元醇反应形成)之后在该预聚物混合物中的未反应的或者残余的MDI单体以本文档来自技高网...
【技术保护点】
聚氨酯弹性体制品，其具有至少以下两个性能：根据ＡＳＴＭ规程Ｄ－３６２９－９９，在３０％下Ｔｅｘｕｓ弯曲数值大于１０，０００次循环；在３０－１６０℃下最小ｔａｎδ为０．０１０－０．０２５；根据ＡＳＴＭ规程Ｄ－１９３８，撕裂强度性能为２６．３－７８．８Ｎ／ｍｍ；以及根据ＡＳＴＭ规程Ｄ－５９６３，ＤＩＮ磨损为５－３１ｍｍ↑［３］。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：GH纽巴肯，RL帕林凯斯，I拉斯库维茨，TH皮特，
申请(专利权)人：科聚亚公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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