CN101096407B - 一种透明聚氨酯弹性体组合料及其使用方法 - Google Patents
一种透明聚氨酯弹性体组合料及其使用方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种双组份的透明聚氨酯弹性体组合料，其中聚合物组份选用分子量2000～6000的聚醚多元醇、芳香族二胺MOCA、催化剂和光稳定剂组成；预聚物是以分子量2000、2官能度的聚醚多元醇与至少含有甲苯二异氰酸酯的两种二异氰酸酯组成的混合物在70℃～90℃反应，制成NCO％＝7％～10％的预聚物。使用时将预聚物与聚合物组份按重量比1∶1，在25℃～40℃混和均匀，制品硫化温度为60℃～75℃。本发明的弹性体使制品在保证透明性的同时具有优异的力学性能。制品的透光率在85％以上。同时采用双组份体系，使制品加工可以在较低的温度下进行。本发明主要用于透明溜冰鞋轮或滑板轮的制作等。
Description
技术领域
本发明属于聚氨酯弹性体，特别涉及一种透明聚氨酯弹性体组合料及其使用方法。
背景技术
聚氨酯是一种性能介于橡胶与塑料之间的高分子合成材料，其特点是硬度调整范围宽，既有橡胶的弹性又有塑料的硬度，具有良好的机械性能、耐磨性能和回弹性能。由于它的这些优点被用于制作滑轮鞋的轮子，但通常的聚氨酯弹性体很难做到无色透明，因此虽然具有优异的耐磨性能和回弹性，但外观不漂亮，不受人们的欢迎。为了制得透明的聚氨酯弹性体，常常要损害制品的力学性能、回弹性能和耐磨性能。这样也就失去了聚氨酯弹性体制作滑轮的优点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种透明聚氨酯弹性体组合料及其使用方法，使制品保证透明性的同时具有优异的力学性能，制品加工可以在较低的温度下进行。
本发明透明聚氨酯弹性体组合料，其特征在于为双组份，一种组份为预聚物，一种组份为聚合物组份，
所述预聚物是按照以下方法得到的：以重量百分数计，由二异氰酸酯25％～35％与环氧丙烷聚醚多元醇(PPG)65％～75％在70℃～90℃反应，得到NCO％＝7％～10％的预聚物，其中二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯(TDI)与二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、炭化二亚胺改性的二苯基甲烷二异氰酸酯、含有50％2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯的二苯基甲烷(MDI-50)及异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)之一组成的两种混合物，其中甲苯二异氰酸酯的重量为二异氰酸酯总量的75～90％。
所述聚合物组份是按照以下方法得到的：以重量百分数计，将分子量2000～6000的环氧丙烷聚醚多元醇(PPG)75％～82％、3，3′-二氯-4，4′-二氨基二苯基甲烷(MOCO)17％～23％、催化剂0.2％～1.5％、紫外光稳定剂0.2％～0.5％，在100～110℃，-0.095MPa以下脱水至水分小于0.05％，得到聚合物组份，其中催化剂选自有机锌或有机铋。
本发明提供了一种双组份的聚氨酯弹性体组合料，使用时将预聚物与聚合物组份按重量比1∶1，在25℃～40℃混和均匀。浇注，硫化成型，制品硫化温度为60℃～75℃，即可得到透明聚氨酯弹性体制品。
上述光稳定剂选自UV-9、UV-531、UV-328、UV-329或其混合物。
所述二异氰酸酯优选由甲苯二异氰酸酯与炭化二亚胺改性的二苯基甲烷二异氰酸酯(简称炭化二亚胺改性的MDI)组成。或者由甲苯二异氰酸酯与异佛尔酮二异氰酸酯组成。或者由甲苯二异氰酸酯与二苯基甲烷二异氰酸酯组成。
所述预聚物中的环氧丙烷聚醚多元醇的分子量优选1000～2000，官能度为2。
所述聚合物组份中的环氧丙烷聚醚多元醇的分子量优选2000～6000，官能度为2～3，可以采用一种聚醚多元醇，也可以采用两种聚醚多元醇。
催化剂采用有机锌或有机铋，使组合料不含对人体有害的组份，更加环保。有机锌或有机铋(液体的)可以是锌或铋的各种有机酸盐，主要是提供金属离子，对有机酸没有特别的限定，如异辛酸锌(铋)、环烷酸锌(铋)、奎烷酸锌(铋)等等。
本发明的优点：
本发明是同时具有氨基甲酸酯和脲基的聚氨酯/脲弹性体组合料。制作成本比较低，环保，利用该组合料得到的制品在保证透明性的同时具有优异的力学性能。制品的透光率在85％以上。同时采用双组份体系，使制品加工可以在较低的温度下进行，并可缩短脱模时间，提高生产效率。本发明主要用于透明溜冰鞋轮或滑板轮的制作等。
具体实施方式
以下结合实施例说明，但不限制本发明。
以下实施例均以重量为单位。
实施例1：
聚合物组份：官能度3、分子量6000的聚醚多元醇(PPG)79％、MOCA20％、有机锌(环烷酸锌)催化剂0.5％和UV-9 0.5％％。
预聚物：是以2官能度、分子量2000的环氧丙烷聚醚多元醇(PPG)75％、甲苯二异氰酸酯(TDI)20％、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)5％组成。
使用时，聚合物组份与预聚物按照重量比1∶1在30℃下混合均匀。按照公知的制品生产方式(浇注、硫化成型)生产制品，制品硫化温度为60℃～75℃，硫化20分钟。
实施例2：
聚合物组份：官能度3、分子量6000的聚醚多元醇(PPG)52％、官能度2、分子量2000的聚醚多元醇30％、MOCA 17％、有机锌(异辛酸锌)催化剂1.0％和UV-3280.5％％。
预聚物：是以2官能度、分子量2000的聚醚多元醇(PPG)65％、甲苯二异氰酸酯(TDI)27％、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)8％组成。
使用时，聚合物组份与预聚物按照重量比1∶1在40℃下混合均匀。按照公知的制品生产方式生产制品，制品硫化温度为60℃～75℃，硫化20分钟。
实施例3：
聚合物组份：官能度3、分子量4000的聚醚多元醇(PPG)75％、MOCA 23％、有机铋(奎烷酸铋)催化剂1.5％和UV-531 0.5％％
预聚物：是以2官能度、分子量1000的聚醚多元醇(PPG)70％、甲苯二异氰酸酯(TDI)25％、炭化二亚胺改性的MDI 5％。
使用时，聚合物组份与预聚物按照重量比1∶1在25℃下混合均匀。按照公知的制品生产方式生产制品，制品硫化温度为60℃～75℃，硫化20分钟。
实施例4：
聚合物组份：官能度3、分子量6000的聚醚多元醇(PPG)80％、MOCA 19％、有机铋(环烷酸铋)催化剂0.5％和UV-328 0.5％％
预聚物：是以2官能度、分子量1500的聚醚多元醇(PPG)70％、甲苯二异氰酸酯(TDI)23％、MDI-50 7％。
使用时，聚合物组份与预聚物按照重量比1∶1在35℃下混合均匀。按照公知的制品生产方式生产制品，制品硫化温度为60℃～75℃，硫化20分钟。
上述实施例经测试制品性能如下表：
| 项目 | 性能 |
| 硬度(邵A) | 75～78 |
| 拉伸强度(Mpa) | 9～13 |
| 伸长率％ | 400～500 |
| 撕裂强度(KN/m) | 40～55 |
| 回弹％ | 50～55 |
| 制品外观 | 无色透明 |
Claims (8)
1.一种透明聚氨酯弹性体组合料，其特征在于为双组份，一种组份为预聚物，一种组份为聚合物组份，
所述预聚物是按照以下方法得到的：以重量百分数计，由二异氰酸酯25％～35％与环氧丙烷聚醚多元醇65％～75％在70℃～90℃反应，得到NCO％＝7％～10％的预聚物，其中二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯与二苯基甲烷二异氰酸酯、炭化二亚胺改性的二苯基甲烷二异氰酸酯及异佛尔酮二异氰酸酯之一组成的两种混合物，其中甲苯二异氰酸酯的重量为二异氰酸酯总量的75～90％，
所述聚合物组份是按照以下方法得到的：以重量百分数计，将分子量2000～6000的环氧丙烷聚醚多元醇75％～82％、3，3′-二氯-4，4′-二氨基二苯基甲烷17％～23％、催化剂0.2％～1.5％、紫外光稳定剂0.2％～0.5％，在100～110℃，-0.095MPa以下脱水至水分小于0.05％，得到聚合物组份，其中催化剂选自有机锌或有机铋。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯弹性体组合料，其特征在于所述聚合物组份中的紫外光稳定剂选自UV-9、UV-531、UV-328、UV-329或其混合物。
3.根据权利要求1所述的聚氨酯弹性体组合料，其特征在于所述预聚物中的二异氰酸酯由甲苯二异氰酸酯与炭化二亚胺改性的二苯基甲烷二异氰酸酯组成。
4.根据权利要求1所述的聚氨酯弹性体组合料，其特征在于所述预聚物中的二异氰酸酯由甲苯二异氰酸酯与异佛尔酮二异氰酸酯组成。
5.根据权利要求1所述的聚氨酯弹性体组合料，其特征在于所述预聚物中的二异氰酸酯由甲苯二异氰酸酯与二苯基甲烷二异氰酸酯组成。
6.根据权利要求1所述的聚氨酯弹性体组合料，其特征在于所述预聚物中的环氧丙烷聚醚多元醇的分子量为1000～2000，官能度为2。
7.根据权利要求1所述的聚氨酯弹性体组合料，其特征在于所述聚合物组份中的环氧丙烷聚醚多元醇的分子量为2000～6000，官能度为2～3。
8.一种使用权利要求1～7之一所述的透明聚氨酯弹性体组合料的方法，其特征在于由预聚物和聚合物组份按重量比1∶1，在25℃～40℃混和均匀，制品硫化温度为60℃～75℃，得到透明聚氨酯弹性体制品。
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