CN101348557A

CN101348557A - 耐磨性增强的浇注型聚氨酯弹性体组合物

Info

Publication number: CN101348557A
Application number: CNA2008101391401A
Authority: CN
Inventors: 陈海良; 张芳; 贾雪芹; 朱光宁; 宋淑芳
Original assignee: SHANGDONG DONG DA INOV POLYUERTHANE CO Ltd
Current assignee: SHANGDONG DONG DA INOV POLYUERTHANE CO Ltd; Shandong Dongda Inov Polyurethane Co Ltd
Priority date: 2008-08-08
Filing date: 2008-08-08
Publication date: 2009-01-21

Abstract

耐磨性增强的浇注型聚氨酯弹性体组合物，是由预聚物和芳香二元胺固化剂两种组分组成，预聚物是由MDI/TDI－80共混二异氰酸酯与聚酯多元醇在70℃～90℃反应，得到异氰酸根含量为3～5％的预聚物；本发明采用了以MDI/TDI－80共混二异氰酸酯用以替代TDI－80，从而提高TDI－80型聚氨酯弹性体的耐磨性能。

Description

耐磨性增强的浇注型聚氨酯弹性体组合物

技术领域

本发明涉及一种浇注型聚氨酯弹性体组合物。

背景技术

聚氨酯弹性体是由软段和硬段构成的一种嵌段共聚物，其特点是制品硬度调整范围宽，既有橡胶的弹性又有塑料的硬度，具有良好的机械性能。近年来已深入到国民经济和人民生活中，成为一种新的合成材料。用于生产聚氨酯弹性体的预聚物通常都是TDI或MDI和多元醇反应制得的，前者通常采用MOCA做为扩链剂，后者采用二元醇如：1，4-丁二醇等作为扩链剂，但是二元醇作为扩链剂，由于其吸水性强致使制品易发泡，工艺性比采用MOCA差。

TDI型聚氨酯预聚体包括TDI-100型和TDI-80型两种，由于TDI-100含有的2，4-甲苯二异氰酸酯在98.5％以上，TDI-80则含有80％的2，4-甲苯二异氰酸酯和20％的2，6-甲苯二异氰酸酯，由于2，6-甲苯二异氰酸酯对称性好，决定了TDI-80合成的聚氨酯弹性体和TDI-100合成的相比的结晶强，韧性较差，因此TDI-100型聚氨酯弹性体的力学性能和耐磨性能性能比TDI-80型的好很多。同时由于TDI的蒸汽压高(20℃1.33Pa)、挥发性高、毒性大，在生产和加工过程中会对人体造成较大的危害。MDI的蒸汽压低(20℃1.33×10^-3Pa)，挥发性小，因此选用对人体危害小的MDI，减少对人体有毒害的TDI的应用也是很有意义的事。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种使制品耐磨性增强的浇注型聚氨酯弹性体组合物。

本发明耐磨性增强的浇注型聚氨酯弹性体组合物，其特征在于由两种组分组成：

A组分：一种预聚物，按照如下制备方法得到：以重量百分数计，由二异氰酸酯15％～25％与聚酯多元醇75％～85％在70℃～90℃反应2～3小时，得到异氰酸根质量含量为3～5％的预聚物，所述聚酯多元醇采用官能度为2和数均分子量在1000～2000范围内的聚己二酸聚酯多元醇，所述二异氰酸酯由二苯基甲烷二异氰酸酯和甲苯二异氰酸酯共混组成，其中甲苯二异氰酸酯占共混二异氰酸酯总重量的65％～75％；

B组分：一种芳香二元胺固化剂，选自3，3′-二氯-4，4′-二氨基二苯基甲烷或3，5-二甲硫基甲苯二胺。

优选的技术方案为：

所述聚酯多元醇的数均分子量为1500。

所述二苯基甲烷二异氰酸酯是指MDI-100、MDI-50或液化MDI，更优选的是MDI-50，甲苯二异氰酸酯是指TDI-80或TDI-100，更优选的是TDI-80。

A组分与B组分单独包装，用于制品生产时，将二元胺固化剂(B组分)与预聚物(A组分)以0.85～1.0 NH₂/NCO的当量比进行混合反应，混合温度为75℃～90℃。然后按照通常方式浇注、硫化成型，制品硫化温度为100℃～115℃，硫化30～60分钟脱模，在100℃～115℃后硫化8～10小时，得到聚氨酯弹性体制品。

称谓A、B组分只是为了表述上的方便。

本发明采用MDI/TDI-80共混二异氰酸酯和聚酯多元醇用于预聚物的合成，芳胺类扩链剂用于聚氨酯弹性体的制作，预聚物工艺性能良好，特别值得注意的是制品的力学性能和耐磨性能得到了很大提高。并且在TDI价格居高不下的情况下，这一应用则有很大的经济意义。选用对人体危害小的MDI，减少了对人体有毒害的TDI的应用。所述的聚氨酯弹性体主要用于聚氨酯胶轮、聚氨酯板材、胶辊等弹性体制品的制作。

具体实施方式

以下实施例所用材料如下：未作特别说明，各百分数指的是质量百分数。

CMA1024(市售产品型号，下同)：数均分子量1000，己二酸、乙二醇、丙二醇合成的聚酯二元醇

ODX150：数均分子量1500，己二酸、乙二醇、丙二醇合成的聚酯二元醇

ODX218：数均分子量2000，己二酸、乙二醇、丙二醇合成的聚酯二元醇

TDI-80：2，4-甲苯二异氰酸酯80％，2，6-甲苯二异氰酸酯20％

MDI-50：4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯50％，2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯50％

MOCA：3，3′-二氯-4，4′-二氨基二苯基甲烷

E-300：3，5-二甲硫基甲苯二胺

MDI-100：4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯

液化MDI：碳化二亚胺改性的MDI-100

实施例1：

预聚物：分子量1000的聚酯多元醇(CMA1024)75％、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI-100)8.5％，甲苯二异氰酸酯(TDI-80)16.5％在70℃反应2～3小时真空(-0.095MPa)脱除气泡，得到异氰酸根含量为5％的预聚物。。

固化剂选自3，3′-二氯-4，4′-二氨基二苯基甲烷(MOCA)

预聚物和MOCA以0.9的NH₂/NCO的当量比进行混合反应，混合温度为80℃，制品硫化温度为100℃，硫化40分钟脱模，在110℃后硫化10小时，得到聚氨酯弹性体制品。

实施例2：

预聚物：分子量1500的聚酯多元醇(ODX150)80％、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI-50)7％，甲苯二异氰酸酯(TDI-80)13％在70℃～90℃反应2～3小时真空(-0.095MPa)脱除气泡，得到异氰酸根含量为4.1％的预聚物。

固化剂选自3，3′-二氯-4，4′-二氨基二苯基甲烷(MOCA)

预聚物和MOCA以0.9的NH₂/NCO的当量比进行混合反应，混合温度为90℃，制品硫化温度为115℃，硫化60分钟脱模，在100℃后硫化8小时，得到聚氨酯弹性体制品。

实施例3：

预聚物：分子量2000的聚酯多元醇(ODX218)85％、二苯基甲烷二异氰酸酯(液化MDI)3.2％，甲苯二异氰酸酯(TDI-80)11.3％在80℃反应2～3小时真空(-0.095MPa)脱除气泡，得到异氰酸根含量为3％的预聚物。

固化剂选自3，3′-二氯-4，4′-二氨基二苯基甲烷(MOCA)

预聚物和MOCA以0.9的NH₂/NCO的当量比进行混合反应，混合温度为80℃，制品硫化温度为100℃，硫化30分钟脱模，在110℃后硫化9小时，得到聚氨酯弹性体制品。

对比实例：分子量1500的聚酯多元醇(ODX150)82％、甲苯二异氰酸酯(TDI-80)18％，得到异氰酸根含量4％的预聚体。

固化剂选自3，3′-二氯-4，4′-二氨基二苯基甲烷(MOCA)，预聚物和MOCA以0.9的NH₂/NCO的当量比进行反应，混合温度为75℃～90℃，制品硫化温度为100℃～115℃，硫化20～60分钟脱模，在100℃～115℃后硫化8～10小时，得到聚氨酯弹性体制品。

聚氨酯弹性体制品性能如下表：

项目	实施例1	实施例2	实施例3	对比实例
项目	实施例1	实施例2	实施例3	对比实例	硬度(邵A)	95	90	80	90
拉伸强度(Mpa)	60	54	48	48	硬度(邵A)	95	90	80	90
拉伸强度(Mpa)	60	54	48	48	伸长率％	500	680	750	620
撕裂强度(KN/m)	100	90	80	90	伸长率％	500	680	750	620
撕裂强度(KN/m)	100	90	80	90	回弹％	30	45	30	25
耐磨性能/克	2.4	1.8	1.5	2.9	回弹％	30	45	30	25

表中耐磨性能测试采用，80目砂轮，测试转速2500转/分钟，负重20KG，偏角15度，测试15000转，称量制品重量的变化。

Claims

1、一种耐磨性增强的浇注型聚氨酯弹性体组合物，其特征在于由两种组分组成：

2、根据权利要求1所述的弹性体组合物，其特征在于所述聚酯多元醇的数均分子量为1500。

3、根据权利要求1所述的弹性体组合物，其特征在于所述二苯基甲烷二异氰酸酯是指MDI-100、MDI-50或液化MDI，甲苯二异氰酸酯是指TDI-80或TDI-100。

4、根据权利要求1所述的弹性体组合物，其特征在于所述二苯基甲烷二异氰酸酯指MDI-50，甲苯二异氰酸酯是指TDI-80。