技术领域
本发明涉及高弹聚氨酯弹性体。
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冲击回弹都在60%以 下,由此制作的制品滑动时舒适度降低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高弹聚氨酯弹性体组合物,使制品具有优异 的力学性能和冲击回弹,可以用于透明聚氨酯溜冰鞋轮、滑板轮的制备。
本发明高弹聚氨酯弹性体组合物,其特征在于由两种组分组成:
预聚物组份:以重量百分数计,使用二异氰酸酯35%~50%与多元醇50%~65%在 70℃~90℃反应,得到NCO%=8%~15%的预聚物,其中二异氰酸酯选自MDI(二苯基 甲烷二异氰酸酯)、炭化二亚胺改性的MDI以及它们的混合物,多元醇采用分子量在 1000~3000范围内,官能度为2的聚四亚甲基醚多元醇(PTMEG)或聚环氧丙烷醚多 元醇(PPG);
聚合物组份:以重量百分数计,将分子量为1000~3000,官能度为2的聚四亚甲 基醚多元醇或聚环氧丙烷醚多元醇85%~92%、1,4-丁二醇7%~12%、催化剂 0.2%~1.5%、抗老化剂0.5%,在100~110℃,-0.095MPa以下脱水至水分小于0.05%, 得到聚合物组分,其中催化剂选自二月桂酸二丁基锡、有机铅、有机铋、有机汞其中的 一种或一种以上,抗老化剂选自UV-9(2-羟基-4-甲基二苯甲酮)、UV-531(2-羟 基-4-正辛氧基二苯甲酮)、UV-328(2-(2-羟基-3,5-二叔戊基苯基)苯并三唑)、UV-329(2-(2'- 羟基-5'-叔辛基苯基)苯并三唑)、1010(四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季 戊四醇酯)、BHT(2,6-二叔丁基对甲苯酚)、1076其中的一种或一种以上。
上所述预聚物组份中NCO%含量优选12%~14%;多元醇优选为聚四亚甲基醚多 元醇。
本发明预聚物组份和聚合物组份独立包装,在进行制品生产时, 使预聚物组份与 聚合物组分以重量比1∶1,在45℃~70℃混合,然后按照通常方式浇注、硫化成型,硫 化温度为60℃~75℃,硫化20分钟,得到硬度为shoreA80±2的高弹聚氨酯弹性体制 品。
本发明中使用二醇扩链剂(1,4-丁二醇)和二异氰酸酯反应生成同时具有氨基甲酸 酯的聚氨酯弹性体。使制品具有优异的力学性能和冲击回弹。同时采用双组分体系,使 制品加工可以在较低的温度下进行,并缩短了脱模时间提高了生产效率。本发明主要用 于高弹溜冰鞋轮或滑板轮的制作。
具体实施方式
实施例所用材料如下:
PTMG2000:数均分子量2000的聚四亚甲基醚二元醇;
PPG3000:数均分子量3000,含30%内部氧化乙烯,不饱和度0.005mmol/g环氧 丙烷型二元醇;
PPG2000:数均分子量2000,不饱和度0.005mmol/g的聚环氧丙烷醚二元醇;
MDI-100:4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯。
实施例1:
(1)聚合物组分:官能度2、分子量2000的聚四氢呋喃醚多元醇(PTMG2000) 89、1,4-丁二醇10%、铋催化剂0.5%和UV-9 0.2%、1010 0.3%在100~110℃,-0.095MPa 下脱水至水分小于0.05%,得到聚合物组分。
(2)预聚物组分:是以2官能度、分子量2000的聚四氢呋喃醚多元醇(PTMG2000) 55%、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI-100)45%在70℃~90℃反应得到异氰酸根含量为 12.5%的预聚物。
(3)反应部分(进行制品生产时):将预聚物组分与聚合物组分以1∶1的比例混合, 混合温度60℃。然后按照通常方式浇注、硫化成型(在60℃~75℃下硫化20分钟)得 到硬度为shoreA80±2的高弹聚氨酯弹性体制品。
实施例2:
(1)聚合物组分:官能度2、分子量3000的聚醚多元醇(PPG-3000)87%、1,4 -丁二醇11.5%、铅催化剂1.0%和UV-328 0.2%%、BHT0.3%在100~110℃,-0.095MPa 下脱水至水分小于0.05%,得到聚合物组分。
(2)预聚物组分:是以2官能度、分子量2000的聚醚多元醇(PPG2000)45%、 二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI-100)35%、炭化二亚胺改性的MDI20%在70℃~90℃ 反应得到异氰酸根含量为14%的预聚物。
(3)、反应部分:将预聚物组分与多元醇组分以1∶1的比例混合,混合温度60℃。 然后按照通常方式浇注、硫化成型(在60℃~75℃下硫化20分钟)。得到硬度为shoreA80 ±2的高弹聚氨酯弹性体制品。
得到的高弹聚氨酯弹性体制品性能如下表:
项目 实施例1 实施例2 常规聚氨酯弹性体 硬度(邵A) 80 79 82 拉伸强度(Mpa) 20 15 15 伸长率% 480 490 460 撕裂强度(KN/m) 57 53 55 回弹% 74 70 45