耐铬酸聚氨酯弹性体及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种耐铬酸聚氨酯弹性体及其制备方法，属于聚氨酯弹性体应用技术 领域。
【背景技术】
[0002] 聚氨酯弹性体是介于塑料与橡胶之间的一种高分子合成材料，具有优良的耐磨 性、良好的力学强度及耐油、耐低温、耐臭氧老化等性能，因而广泛用于胶辊、油封、汽车轮 胎等领域。聚氨酯已深入到国民经济和人民生活中，成为一种发展迅速的合成材料。聚氨酯 胶辊具有撕裂性能优、回弹性能好，耐磨性能佳，使用寿命长，能够承受高压力、高转速的环 境等优势，广泛应用于钢厂、造纸、印刷行业。但对于一些特殊环境的应用，例如用在有铬酸 环境中的胶辊，因铬酸具有酸性和氧化性，一般的聚氨酯材料在铬酸的环境中分解很快，性 能下降较多，导致产品的性能保持率低。研究开发耐铬酸聚氨酯弹性体是应对市场需求助 推弹性体技术进步的需要。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种耐铬酸聚氨酯弹性体，其具有较好的耐铬酸性能，在铬 酸的环境中浸泡24小时，产品的性能保持率较好;本发明同时提供了简单易行、节能环保的 制备方法。
[0004] 本发明所述的耐铬酸聚氨酯弹性体，由A组分和B组分组成，A、B组分的重量比为 100:2.9 ~6.2,其中：
[0005] (I)A组分为聚氨酯预聚物，由以下重量百分含量的原料制成： 聚四氢呋喃醚二醇 44%~75.2% 二异氰酸酯 15.6%~36.2%
[0006] 增塑剂 0%~40% 抗氧剂： 0.2%~0.5%;
[0007] (2)B组分为固化剂，为1，4_ 丁二醇或三羟甲基丙烷(TMP)中的一种或两种；
[0008] 所述聚四氢呋喃醚二醇的官能度为2,数均分子量为1000-2000。
[0009] 所述的二异氰酸酯由2,4_二苯基甲烷二异氰酸酯与4,4'_二苯基甲烷二异氰酸酯 (MDI-50)、4，4' -二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI-100)或碳化二亚胺改性的MDI (液化MDI)中的 一种或者多种混合而成。
[0010] 所述的增塑剂为对苯二甲酸二辛酯(DOTP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸 二甲基乙二醇酯(DMEP)、邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)或邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)。
[0011] 所述的抗氧剂为1076、1010、rop或1035。
[0012] 所述的耐铬酸聚氨酯弹性体的制备方法，包括以下步骤：
[0013] (1)制备A组分:将聚四氢呋喃醚二醇、二异氰酸酯、增塑剂和抗氧剂在70~85°C反 应2~3小时，得到聚氨酯预聚物，其异氰酸根含量为2.7~6.0% ;
[0014] (2)制备聚氨酯弹性体:将聚氨酯预聚物加热至80~90°C，再将其与加热至50~60 °C的固化剂混合，然后将混合物浇注到100~150°C的模具中，6~IOh后脱模，将脱模后的制 品在100~120°C下硫化8~10小时，得到耐铬酸聚氨酯弹性体，其硬度为邵A35~70。
[0015] 本发明在制备A组分的过程中，原料聚四氢呋喃醚二醇与MDI的搭配使用，使产品 具有优异的耐铬酸性能;聚氨酯弹性体的制备过程中1，4_ 丁二醇、TMP和增塑剂的使用使产 品具有较低的硬度。
[0016] 本发明具有以下有益效果：
[0017] (1)制得的耐铬酸聚氨酯弹性体，具有较好的耐铬酸性能，在铬酸的环境中浸泡24 小时，产品的性能保持率较好；
[0018] (2)所述的耐铬酸聚氨酯弹性体的制备方法，不但节能环保，而且简单易行。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但其并不限制本发明的实施。
[0020] 实施例中所用材料如下：
[0021] PTMG1000:数均分子量1000,聚四氢呋喃醚二醇；
[0022] PTMG2000:数均分子量2000，聚四氢呋喃醚二醇；
[0023] MDI-50:2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯与4，4 ' -二苯基甲烷二异氰酸酯；
[0024] MDI-100:4，4 二苯基甲烷二异氰酸酯；
[0025] 液化MDI:碳化二亚胺改性的MDI;
[0026] D0TP:对苯二甲酸二辛酯；
[0027] BD0:1，4-丁 二醇；
[0028] TMP:三羟甲基丙烷；
[0029]抗氧剂：1076。
[0030]以下实施例中的百分数均指质量百分数。
[0031] 实施例1
[0032]所述的耐铬酸聚氨酯弹性体的制备方法，包括以下步骤：
[0033] (1)制备A组分:将分子量1000的聚四氢呋喃醚二醇(PTMG1000)63.6%、二苯基甲 烷二异氰酸酯(MDI-100) 18.1 %、碳化二亚胺改性的MDI (液化MDI) 18.1 %、抗氧剂（1076) 0.2 %在70°C反应2小时，真空（一 0.095MPa)脱除气泡，得到聚氨酯预聚物，其异氰酸根含量 为 6.0%;
[0034] (2)制备聚氨酯弹性体:将聚氨酯预聚物加热至80°C，再将其与加热至50°C的固化 剂(BD0与TMP的质量比为4:1)混合，聚氨酯预聚物与固化剂的质量比为100:6.2，然后将混 合物浇注到130°C的模具中，6h后脱模，将脱模后的制品在120°C下硫化10小时，得到耐铬酸 聚氨酯弹性体，其硬度为邵A70。
[0035] 实施例2
[0036] 所述的耐铬酸聚氨酯弹性体的制备方法，包括以下步骤：
[0037] (1)制备A组分:将分子量2000的聚四氢呋喃醚二醇（PTMG2000)74%、二苯基甲烷 二异氰酸酯(MDI-50)25.7 %、抗氧剂（1076)0.3%在85°C反应3小时，真空（一0.095MPa)脱 除气泡，得到聚氨酯预聚物，其异氰酸根含量为5.5% ;
[0038] (2)制备聚氨酯弹性体:将聚氨酯预聚物加热至80°C，再将其与加热至60°C的固化 剂(TMP)混合，聚氨酯预聚物与固化剂的质量比为100:5.7，然后将混合物浇注到100°C的模 具中，7h后脱模，将脱模后的制品在120°C下硫化10小时，得到耐铬酸聚氨酯弹性体，其硬度 为邵A65。
[0039] 实施例3
[0040]所述的耐铬酸聚氨酯弹性体的制备方法，包括以下步骤：
[0041 ] (1)制备A组分:将分子量2000的聚四氢呋喃醚二醇(PTMG2000)75.2%、二苯基甲 烷二异氰酸酯（MDI-50) 12.2%、碳化二亚胺改性的MDI (液化MDI) 12.2%、抗氧剂（1076) 0.4 %在75°C反应2.5小时，真空（一0.095MPa)脱除气泡，得到聚氨酯预聚物，其异氰酸根含 量为4.5%;
[0042] (2)制备聚氨酯弹性体:将聚氨酯预聚物加热至85°C，再将其与加热至60°C的固化 剂(BD0与TMP的质量比为3:7)混合，聚氨酯预聚物与固化剂的质量比为100:4.7,然后将混 合物浇注到130°C的模具中，8h后脱模，将脱模后的制品在110°C下硫化10小时，得到耐铬酸 聚氨酯弹性体，其硬度为邵A55。
[0043] 实施例4
[0044] 所述的耐铬酸聚氨酯弹性体的制备方法，包括以下步骤：
[0045] (1)制备A组分:将分子量2000的聚四氢呋喃醚二醇(PTMG2000)61.1%、二苯基甲 烷二异氰酸酯(MDI-50)18.4%、对苯二甲酸二辛酯(D0TP)20%、抗氧剂（1076)0.5%在85°〇 反应2小时，真空（一 0.095MPa)脱除气泡，得到聚氨酯预聚物，其异氰酸根含量为4.5%;
[0046] (2)制备聚氨酯弹性体:将聚氨酯预聚物加热至90°C，再将其与加热至60°C的固化 剂(BD0与TMP的质量比为3:7)混合，聚氨酯预聚物与固化剂的质量比为100:3.8，然后将混 合物浇注到140°C的模具中，9h后脱模，将脱模后的制品在120°C下硫化8小时，得到耐铬酸 聚氨酯弹性体，其硬度为邵A45。
[0047] 实施例5
[0048] 所述的耐铬酸聚氨酯弹性体的制备方法，包括以下步骤：
[0049] (1)制备A组分:将分子量2000的聚四氢呋喃醚二醇(PTMG2000)44%、碳化二亚胺 改性的MDI(液化MDI) 15.6%、对苯二甲酸二辛酯(D0TP)40%、抗氧剂（1076)0.4%在75°C反 应2小时，真空（一 0.095MPa)脱除气泡，得到聚氨酯预聚物，其异氰酸根含量为4.5%;
[0050] (2)制备聚氨酯弹性体:将聚氨酯预聚物加热至90°C，再将其与加热至50°C的固化 剂(BD0与TMP的质量比为4:1)混合，聚氨酯预聚物与固化剂的质量比为100:2.9，然后将混 合物浇注到150°C的模具中，IOh后脱模，将脱模后的制品在120°C下硫化9小时，得到耐铬酸 聚氨酯弹性体，其硬度为邵A35。
[0051] 由实施例所得的聚氨酯弹性体的性能见表1。
[0052]表1实施例1-5所得的聚氨酯弹性体的性能 [0053]
【主权项】
1. 一种耐铭酸聚氨醋弹性体，其特征在于：由A组分和B组分组成，A、B组分的重量比为 100:2.9 ~6.2,其中： (1 )A组分为聚氨醋预聚物，由W下重量百分含量的原料制成： 聚四氨巧喃離二醇 44%~方.2% 二异镇纖醋 ：15.6%.2% 增塑剂 0%~40% 抗氧荆 0.2%~0.5%; (2)B组分为固化剂，为1,4-下二醇或S径甲基丙烷中的一种或两种； 所述聚四氨巧喃酸二醇的官能度为2,数均分子量为1000-2000。2. 根据权利要求1所述的耐铭酸聚氨醋弹性体，其特征在于:二异氯酸醋由2,4-二苯基 甲烧二异氯酸醋与4,4'-二苯基甲烧二异氯酸醋、4,4'-二苯基甲烧二异氯酸醋或碳化二亚 胺改性的MDI中的一种或者多种混合而成。3. 根据权利要求1所述的耐铭酸聚氨醋弹性体，其特征在于:增塑剂为对苯二甲酸二辛 醋、邻苯二甲酸二辛醋、邻苯二甲酸二甲基乙二醇醋、邻苯二甲酸二异下醋或邻苯二甲酸下 节醋。4. 根据权利要求1所述的耐铭酸聚氨醋弹性体，其特征在于:抗氧剂为1076、1010、PDP 或 1035。5. -种权利要求1所述的耐铭酸聚氨醋弹性体的制备方法，其特征在于包括W下步骤： (1) 制备A组分:将聚四氨巧喃酸二醇、二异氯酸醋、增塑剂和抗氧剂在70~85°C反应2 ~3小时，得到聚氨醋预聚物； (2) 制备聚氨醋弹性体:将聚氨醋预聚物加热至80~90°C，再将其与加热至50~60°C的 固化剂混合，然后将混合物诱注到100~150°C的模具中，6~IOh后脱模，将脱模后的制品在 100~120°C下硫化8~10小时，得到耐铭酸聚氨醋弹性体。6. 根据权利要求5所述的耐铭酸聚氨醋弹性体的制备方法，其特征在于:聚氨醋预聚物 的异氯酸根含量为2.7~6.0%。7. 根据权利要求5所述的耐铭酸聚氨醋弹性体的制备方法，其特征在于:制得的耐铭酸 的聚氨醋弹性体的硬度为邵A 35~70。
【专利摘要】本发明涉及一种耐铬酸聚氨酯弹性体及其制备方法，属于聚氨酯弹性体应用技术领域。本发明所述的耐铬酸聚氨酯弹性体，由A组分和B组分组成，A、B组分的重量比为100：2.9～6.2，其中A组分为聚氨酯预聚物，由聚四氢呋喃醚二醇、二异氰酸酯增塑剂和抗氧剂制成；B组分为固化剂，为1,4-丁二醇或三羟甲基丙烷中的一种或两种。所述聚四氢呋喃醚二醇的官能度为2，数均分子量为1000-2000。本发明所述的耐铬酸聚氨酯弹性体，具有较好的耐铬酸性能，在铬酸的环境中浸泡24小时，产品的性能保持率较好；本发明同时提供了简单易行、节能环保的制备方法。
【IPC分类】C08K5/134, C08G18/32, C08K5/12, C08G18/76, C08G18/48, C08G18/10, C08G18/66
【公开号】CN105504223
【申请号】CN201511031228
【发明人】徐军, 陈海良, 刘兆阳, 张芳, 王维龙
【申请人】山东一诺威聚氨酯股份有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月31日