专利名称：较低湿度条件下使用的防静电聚氨酯弹性体材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种聚氨酯弹性体材料及其制备方法，特别是一种适用于较低湿度条件下(30% RH-40% RH)使用的防静电聚氨酯弹性体材料及其制备方法。
背景技术：
为了使聚氨酯弹性体材料具有防静电性能，通常在合成的过程中添加抗静电剂， 抗静电剂由聚氨酯弹性体材料内部逐步向外扩散，其结构中的亲水基团吸收空气中的水分在弹性体材料表面形成导电层，从而达到使聚氨酯弹性体材料释放静电的目的。但在较低湿度条件下(30% RH-40% RH)，抗静电剂难以有效吸收空气中的水分，致使聚氨酯弹性体材料的体积电阻远远高于在高湿度条件下的体积电阻。虽然通过增加抗静电剂的加入量来降低聚氨酯弹性体材料的体积电阻，但也会导致聚氨酯弹性体其他物理性能的下降，影响实际生产中的生产效率。另一种方法是采用添加无机导电粉体来降低聚氨酯弹性体的体积电阻，但需要对导电粉体进行预处理来提高导电粉体与聚氨酯材料的相溶性，这样不仅增加了生产工序，还导致生产成本的升高。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中使用的有机抗静电剂性能不稳定受湿度影响大、无机导电粉体需要进行预处理的缺陷，提供一种在不影响聚氨酯弹性体物理性能以及生产效率的前提下，有效降低聚氨酯弹性体材料在较低湿度条件下体积电阻的聚氨酯弹性体材料。本发明进一步要解决的技术问题在于，提供一种能制备较低湿度条件下使用的聚氨酯弹性体材料、生产工艺简单的聚氨酯弹性体材料的制备方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种较低湿度条件下使用的防静电聚氨酯弹性体材料，由原料A和原料B混合浇注而成，其中所述原料A包括多元醇32-50重量份、催化剂1. 6-2. 2重量份、发泡剂0. 1-0. 4重量份、抗静电剂2. 9-9重量份和稀土氧化物1. 5-3. 5重量份；所述原料B是异氰酸酯30-50重量份。所述的较低湿度条件下使用的防静电聚氨酯弹性体材料中，所述原料A还包括扩链剂1-3重量份或/和整泡剂0. 05-0. 1重量份。所述的较低湿度条件下使用的防静电聚氨酯弹性体材料中，所述多元醇为聚酯多元醇或者聚醚多元醇。所述的较低湿度条件下使用的防静电聚氨酯弹性体材料中，所述催化剂是有机胺和有机锡的混合物；所述发泡剂是水。所述的较低湿度条件下使用的防静电聚氨酯弹性体材料中，所述抗静电剂是聚醚类高分子抗静电剂、季铵盐型阳离子表面活性剂中的一种。
所述的较低湿度条件下使用的防静电聚氨酯弹性体材料中，所述的聚醚类高分子抗静电剂为聚氧乙烯醚聚合物、聚乙二醇醚聚合物或脂肪酸乙氧基醚聚合物。所述的较低湿度条件下使用的防静电聚氨酯弹性体材料中，所述的季铵盐阳离子表面活性剂为十八烷基胺聚氧乙烯醚双季铵盐、十二烷基胺聚氧乙烯醚双季铵盐、松香基季铵盐、双十二烷基胺聚氧乙烯醚双季铵盐或双十二烷基胺聚氧乙烯醚三季铵盐。所述稀土氧化物是氧化铈(CeO2)、氧化镧(Lii2O3)、氧化钇( )、氧化钐(Sm2O3)、 氧化铕(Eu2O3)、氧化钕(Nd2O3)中的一种。所述的较低湿度条件下使用的防静电聚氨酯弹性体材料中，所述异氰酸酯是二苯
基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯或者甲苯二异氰酸酯。所述的较低湿度条件下使用的防静电聚氨酯弹性体材料中，所述扩链剂是乙二醇、丙三醇以及1，4_ 丁二醇中的至少一种；所述整泡剂是油酸二乙胺、硬脂酸二乙胺、十二烷基苯二磺酸中的至少一种。上述防静电聚氨酯弹性体材料的制备方法，包括如下步骤(1)、烘料将多元醇和异氰酸酯分别在60-70°C条件下烘烤7-10小时，其中烘烤后的异氰酸酯制成原料B;(2)、配料将催化剂、发泡剂、抗静电剂以及稀土氧化物粉体加入步骤(1)烘烤后的多元醇中，混合均勻形成原料A ；(3)、注塑成型将原料A和原料B混合加热到40-45°C浇注成型，制得防静电聚氨酯弹性体材料。本发明中采用在制备聚氨酯弹性体材料的原料中同时添加抗静电剂、稀土氧化物，正是稀土氧化物和抗静电剂配合才使得聚氨酯弹性体材料的抗静电性能在现有技术的基础上得到很大提高，尤其表现在低湿度条件下的抗静电性能得到较大提高，并且本发明的聚氨酯弹性体材料还有效保持材料的其他物理性能。本发明最为突出的优点体现在不但在高湿度条件下而且在较低湿度条件下，都能具有优异的抗静电性能，并且稀土氧化物和抗静电剂的配合使得本发明的防静电性能远远优于只添加有机抗静电剂但未添加稀土氧化物所得到的聚氨酯弹性体材料的防静电性能。本发明制备方法工艺简单、添加成本低、稀土氧化物和其他助剂不需要经过任何预处理，制成的聚氨酯弹性体材料能有效保持材料除了抗静电性能以外的其他物理性能。
具体实施例方式一种较低湿度条件下使用的防静电聚氨酯弹性体材料，由原料A和原料B混合浇注而成，其中所述原料A包括多元醇32-50重量份、催化剂1. 6-2. 2重量份、发泡剂0. 1-0. 4重量份、抗静电剂2. 9-9重量份和稀土氧化物1. 5-3. 5重量份；所述原料B是异氰酸酯30-50重量份。所述的较低湿度条件下使用的防静电聚氨酯弹性体材料中，所述原料A还包括扩链剂1-3重量份或/和整泡剂0. 05-0. 1重量份。扩链剂和整泡剂是优选材料，其中扩链剂的作用是不仅参与反应，还能调节泡孔结构和开孔率，提高产品的回弹性、刚性和力学性能；整泡剂的作用是稳定泡孔结构。
所述的较低湿度条件下使用的防静电聚氨酯弹性体材料中，所述多元醇为聚酯多元醇或者聚醚多元醇。所述的较低湿度条件下使用的防静电聚氨酯弹性体材料中，所述催化剂是有机胺和有机锡的混合物；所述发泡剂是水。所述的较低湿度条件下使用的防静电聚氨酯弹性体材料中，所述抗静电剂是聚醚类高分子抗静电剂、季铵盐型阳离子表面活性剂中的一种。所述的较低湿度条件下使用的防静电聚氨酯弹性体材料中，所述的聚醚类高分子抗静电剂为聚氧乙烯醚聚合物、聚乙二醇醚聚合物或脂肪酸乙氧基醚聚合物。所述的较低湿度条件下使用的防静电聚氨酯弹性体材料中，所述的季铵盐阳离子表面活性剂为十八烷基胺聚氧乙烯醚双季铵盐、十二烷基胺聚氧乙烯醚双季铵盐、松香基季铵盐、双十二烷基胺聚氧乙烯醚双季铵盐或双十二烷基胺聚氧乙烯醚三季铵盐。所述稀土氧化物是氧化铈、氧化镧、氧化钇、氧化钐、氧化铕、氧化钕中的一种。所述的较低湿度条件下使用的防静电聚氨酯弹性体材料中，所述异氰酸酯是二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯或者甲苯二异氰酸酯。所述的较低湿度条件下使用的防静电聚氨酯弹性体材料中，所述扩链剂是乙二醇、丙三醇以及1，4_ 丁二醇中的至少一种；所述整泡剂是油酸二乙胺、硬脂酸二乙胺、十二烷基苯二磺酸中的至少一种。上述防静电聚氨酯弹性体材料的制备方法，包括如下步骤(1)、烘料将多元醇和异氰酸酯分别在60-70°C条件下烘烤7-10小时，其中烘烤后的异氰酸酯制成原料B;(2)、配料将催化剂、发泡剂、抗静电剂以及稀土氧化物粉体加入步骤(1)烘烤后的多元醇中，混合均勻形成原料A ；(3)、注塑成型将原料A和原料B混合加热到40-45°C浇注成型，制得防静电聚氨酯弹性体材料。本发明所用的抗静电剂还可以为聚乙二醇醚聚合物、脂肪酸乙氧基醚聚合物、 十二烷基胺聚氧乙烯醚双季铵盐、松香基季铵盐、双十二烷基胺聚氧乙烯醚双季铵盐、双十二烷基胺聚氧乙烯醚三季铵盐。下面结合几个具体的实施例，进一步说明本发明所提供的在较低湿度条件下使用的防静电聚氨酯弹性体材料及其制备方法，以及结合现有防静电聚氨酯弹性体材料，说明通过本发明所提供的制备方法得到的聚氨酯弹性体材料在较低湿度条件下抗静电性能方面的优势。对比实施例1 其原料配比如下(单位重量份)
权利要求
1.一种较低湿度条件下使用的防静电聚氨酯弹性体材料，其特征在于，由原料A和原料B混合浇注而成，其中所述原料A包括多元醇32-50重量份、催化剂1. 6-2. 2重量份、发泡剂0. 1-0. 4重量份、 抗静电剂2. 9-9重量份和稀土氧化物1. 5-3. 5重量份；所述原料B是异氰酸酯30-50重量份。
2.根据权利要求1所述的较低湿度条件下使用的防静电聚氨酯弹性体材料，其特征在于，所述原料A还包括扩链剂1-3重量份或/和整泡剂0. 05-0. 1重量份。
3.根据权利要求1所述的较低湿度条件下使用的防静电聚氨酯弹性体材料，其特征在于，所述多元醇为聚酯多元醇或者聚醚多元醇；所述催化剂是有机胺和有机锡的混合物； 所述发泡剂是水。
4.根据权利要求1所述的较低湿度条件下使用的防静电聚氨酯弹性体材料，其特征在于，所述抗静电剂是聚醚类高分子抗静电剂、季铵盐型阳离子表面活性剂中的一种。
5.根据权利要求4所述的较低湿度条件下使用的防静电聚氨酯弹性体材料，其特征在于，所述的聚醚类高分子抗静电剂为聚氧乙烯醚聚合物、聚乙二醇醚聚合物或脂肪酸乙氧基醚聚合物。
6.根据权利要求4所述的较低湿度条件下使用的防静电聚氨酯弹性体材料，其特征在于，所述的季铵盐阳离子表面活性剂为十八烷基胺聚氧乙烯醚双季铵盐、十二烷基胺聚氧乙烯醚双季铵盐、松香基季铵盐、双十二烷基胺聚氧乙烯醚双季铵盐或双十二烷基胺聚氧乙烯醚三季铵盐。
7.根据权利要求1所述的较低湿度条件下使用的防静电聚氨酯弹性体材料，其特征在于，所述稀土氧化物是氧化铈、氧化镧、氧化钇、氧化钐、氧化铕、氧化钕中的一种。
8.根据权利要求1所述的较低湿度条件下使用的防静电聚氨酯弹性体材料，其特征在于，所述异氰酸酯是二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯或者甲苯二异氰酸酯。
9.根据权利要求2所述的较低湿度条件下使用的防静电聚氨酯弹性体材料，其特征在于，所述扩链剂是乙二醇、丙三醇以及1，4_ 丁二醇中的至少一种；所述整泡剂是油酸二乙胺、硬脂酸二乙胺、十二烷基苯二磺酸中的至少一种。
10.权利要求1所述的防静电聚氨酯弹性体材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤(1)、烘料将多元醇和异氰酸酯分别在60-70°C条件下烘烤7-10小时，其中烘烤后的异氰酸酯制成原料B;(2)、配料将催化剂、发泡剂、抗静电剂以及稀土氧化物粉体加入步骤(1)烘烤后的多元醇中，混合均勻形成原料A ；(3)、注塑成型将原料A和原料B混合加热到40-45°C浇注成型，制得防静电聚氨酯弹性体材料。
全文摘要
本发明公开了一种较低湿度条件下使用的防静电聚氨酯弹性体材料及其制备方法，材料是由原料A和原料B混合浇注而成，其中所述原料A包括多元醇32-50重量份、催化剂1.6-2.2重量份、发泡剂0.1-0.4重量份、抗静电剂2.9-9重量份和稀土氧化物1.5-3.5重量份；所述原料B是异氰酸酯30-50重量份。本发明的聚氨酯弹性体材料在不影响聚氨酯弹性体物理性能以及生产效率的前提下，有效降低聚氨酯弹性体材料在较低湿度条件下体积电阻，制备方法工艺简单可靠。
文档编号C08G18/48GK102337020SQ20111017347
公开日2012年2月1日 申请日期2011年6月24日 优先权日2011年6月24日
发明者张强, 李红艳, 管映亭 申请人:苏州新纶超净技术有限公司