CN103833951A - 快速脱模低硬度聚氨酯弹性体组合物的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于聚氨酯弹性体技术领域，具体涉及一种快速脱模低硬度聚氨酯弹性体组合物的制备方法，由预聚物组分和聚合物组分配制而成。本发明聚合物组分采用氨基扩链剂，由此得到的快速脱模低硬度聚氨酯弹性体，能够在2-4分钟快速脱模，安全环保，提高了生产效率，节约了成本，便于工业化的大型快速生产，得到的制品具有很好的弹性，可制成粘性或不粘的制品，并且不添加增塑剂，不用考虑增塑剂迁移析出的问题。
Description
技术领域
本发明属于聚氨酯弹性体技术领域，具体涉及一种快速脱模低硬度聚氨酯弹性体组合物的制备方法。
背景技术
低硬度聚氨酯弹性体，是指制品硬度在邵C硬度20-50之间，具有很好的弹性的聚氨酯弹性体制品。常用的低硬度聚氨酯产品，一般模温在80℃以上的模具中才能够在指定的时间中开模，并且开模时间多于5分钟，从成本上考虑，这种操作方式不利用大型工业化生产，并且这种低硬度的效果是通过向其中添加增塑剂达到的，而添加的这些相应的增塑剂在长时间的使用过程中，会逐渐迁移到制品的表面，影响制品的相关后续性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种快速脱模低硬度聚氨酯弹性体组合物的制备方法，能够快速脱模，安全环保，不添加增塑剂，提高了生产效率，节约了成本，便于工业化的大型快速生产。
本发明所述的快速脱模低硬度聚氨酯弹性体组合物的制备方法，由两种组分配制而成：
预聚物组分：以重量百分数计，二异氰酸酯10-35％与聚醚多元醇65-90％在75-80℃反应2-4小时，得到异氰酸根含量为2.4-9.0％的预聚物组分；
聚合物组分：以重量百分数计，将胺基扩链剂1-5%、聚氧化丙烯多元醇94.0-98.0%、催化剂0.1-0.5%、抗老化剂0.5-1.0%，在100-110℃，﹣0.095-﹣0.1Mpa真空脱水至水分小于0.05%，得到聚合物组分；
将聚合物组份和预聚物组分按照质量比100：40-60混合，混合温度为20-25℃，然后浇注到温度在40-50℃的模具中反应，脱模2-5分钟，即得。
所述的预聚物组分中二异氰酸酯为4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI-100）、改性的液化4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯（液化MDI）或甲苯二异氰酸酯（TDI）中的一种或几种共混组成。
所述的预聚物组分中聚醚多元醇采用官能度为2或3，数均分子量在2000-6000范围内的聚氧化丙烯多元醇中的一种或多种混合而成。
所述的聚合物组分中胺基扩链剂的官能度为3-4。
所述的聚合物组分中胺基扩链剂为三乙醇胺、三异丙醇按或NT403中的一种或几种。
所述的聚合物组分中聚氧化丙烯多元醇的官能度为2或3，分子量在2000-6000范围内。
所述的聚合物组分中催化剂为有机铋、有机锌或有机锆催化剂中的一种或几种。
所述的聚合物组分中抗老化剂为1076、770、292或UV-1中的一种或几种。
所述的预聚物组分以及聚合物组分中的聚氧化丙烯多元醇可以具体选用DL-1000、DL-2000、DL-3000、DL-4000、EP-330N或EP-3600中的一种或几种。
所述的预聚物组分中二异氰酸酯可以具体选用MDI-100、液化MDI、含有80%的2，4’-甲苯二异氰酸酯的TDI-80中的一种或几种。
本发明可以制得邵C硬度计20-50的低硬度聚氨酯弹性体制品。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明聚合物组分采用氨基扩链剂，由此得到的快速脱模低硬度聚氨酯弹性体，能够在2-4分钟快速脱模，安全环保，提高了生产效率，节约了成本，便于工业化的大型快速生产，得到的制品具有很好的弹性，可制成粘性或不粘的制品，并且不添加增塑剂，不用考虑增塑剂迁移析出的问题。
本发明主要用于生产鞋垫、自行车坐垫和残疾人轮椅坐垫的保健防护用品，具有很好的防滑、减震、按摩、保健等特点，并且还能够用于密封圈，具有很好的密封性能。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述。
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。
DL-1000 数均分子量1000，不饱和度≤0.01mmol/g聚氧化丙烯二元醇
DL-2000 数均分子量2000，不饱和度≤0.01mmol/g聚氧化丙烯二元醇
DL-3000 数均分子量3000，不饱和度≤0.01mmol/g聚氧化丙烯二元醇
DL-4000 数均分子量4000，不饱和度≤0.01mmol/g聚氧化丙烯二元醇
EP-330N 数均分子量5000，不饱和度≤0.07mmol/g，聚氧化丙烯三元醇
EP-3600 数均分子量6000，不饱和度≤0.08mmol/g，聚氧化丙烯三元醇
NT403 数均分子量300，胺基四元醇醚。
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
TDI-80 2，4’-甲苯二异氰酸酯占80%，2，6’-甲苯二异氰酸酯占20%
UV-1 外线吸收剂N-(乙氧基羰基苯基)-N’-甲基-N’-苯基甲脒
实施例1
预聚物组分：分子量5000的聚醚多元醇EP330N：90克，TDI-80：10克。在75℃反应4小时，得到异氰酸根含量为2.4％的预聚物。
聚合物组分：三异丙醇胺：1克，官能度3、EP330N聚醚多元醇：98.0克，有机铋催化剂：0.4克，1076：0.2克、770：0.2克，292：0.2克，在100℃，-0.095Mpa，空脱水至水分小于0.05%，得到聚合物组分。
聚合物组份与预聚物组份按照质量比100：60的比例混合，混合温度为20℃，然后浇注到温度为50℃的模具中反应，得到邵C硬度为20的聚氨酯弹性体制品，制品性能见表1。
实施例2
预聚物组分：聚醚多元醇DL-1000：15克，聚醚多元醇DL-4000：50克，MDI-100：25克，液化MDI：10克。在80℃反应2小时，得到异氰酸根含量为9.0％的预聚物。
聚合物组分：官能度4的胺基聚醚多元醇NT403：5克，官能度2、分子量2000的聚醚多元醇DL2000：44.4克，官能度3、分子量6000的聚醚多元醇EP-3600：50克，有机锌催化剂：0.1克，1076：0.2克、770：0.2克，UV-1：0.1克，在110℃，-0.1Mpa，真空脱水至水分小于0.05%，得到聚合物组分。
聚合物组分与预聚物组分按照质量比100：40的比例混合，混合温度为25℃，然后浇注到温度为40℃的模具中反应，得到邵C硬度50的聚氨酯弹性体制品，制品性能见表1。
实施例3
预聚物组分：聚醚多元醇DL2000：70克，TDI-80：15克，液化MDI：15克，在78℃反应3小时，得到异氰酸根含量为8.5％的预聚物。
聚合物组分：三乙醇胺：2.5克，聚醚多元醇DL3000：30克，聚醚多元醇EP330N：66.55克，有机锆催化剂：0.25克，1076：0.2克、292：0.2克，UV-1：0.3克，在105℃，-0.098Mpa，真空脱水至水分小于0.05%，得到聚合物组分。
聚合物组分与预聚物组分按照质量比100：50的比例混合，混合温度为23℃，然后浇注到温度为42℃的模具中反应，得到邵C硬度30的聚氨酯弹性体制品，制品性能见表1。
实施例4
预聚物组分：聚醚多元醇DL2000：69克，液化MDI：31克，在80℃反应3小时，得到异氰酸根含量为6.0％的预聚物。
聚合物组分：三乙醇胺：1.5克，官能度4的胺基聚醚多元醇NT403：1.5克，聚醚多元醇DL3000：40克，聚醚多元醇EP330N：56.05克，有机锆催化剂：0.25克，1076：0.2克、292：0.2克，UV-1：0.3克，在105℃，-0.095Mpa，真空脱水至水分小于0.05%，得到聚合物组分。
聚合物组分与预聚物组分按照质量比100：54的比例混合，混合温度为25℃，然后浇注到温度为40℃的模具中反应，得到邵C硬度25的聚氨酯弹性体制品，制品性能见表1。表1 实施例1-4制得的聚氨酯弹性体制品性能
| 项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 |
| 硬度（邵C） | 20 | 50 | 30 | 25 |
| 开模时间 | 5min | 2min10s | 2min35s | 2min20s |
Claims (8)
1.一种快速脱模低硬度聚氨酯弹性体组合物的制备方法，其特征在于由两种组分配制而成：
预聚物组分：以重量百分数计，二异氰酸酯10-35％与聚醚多元醇65-90％在75-80℃反应2-4小时，得到异氰酸根含量为2.4-9.0％的预聚物组分；
聚合物组分：以重量百分数计，将胺基扩链剂1-5%、聚氧化丙烯多元醇94.0-98.0%、催化剂0.1-0.5%、抗老化剂0.5-1.0%，在100-110℃，﹣0.095-﹣0.1Mpa真空脱水至水分小于0.05%，得到聚合物组分；
将聚合物组份和预聚物组分按照质量比100：40-60混合，混合温度为20-25℃，然后浇注到温度在40-50℃的模具中反应，脱模2-5分钟，即得。
2.根据权利要求1所述的快速脱模低硬度聚氨酯弹性体组合物的制备方法，其特征在于所述的预聚物组分中二异氰酸酯为4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、改性的液化4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯中的一种或几种共混组成。
3.根据权利要求1所述的快速脱模低硬度聚氨酯弹性体组合物的制备方法，其特征在于所述的预聚物组分中聚醚多元醇采用官能度为2或3，数均分子量在2000-6000范围内的聚氧化丙烯多元醇中的一种或多种混合而成。
4.根据权利要求1所述的快速脱模低硬度聚氨酯弹性体组合物的制备方法，其特征在于所述的聚合物组分中胺基扩链剂的官能度为3-4。
5.根据权利要求1所述的快速脱模低硬度聚氨酯弹性体组合物的制备方法，其特征在于所述的聚合物组分中胺基扩链剂为三乙醇胺、三异丙醇按或NT403中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的快速脱模低硬度聚氨酯弹性体组合物的制备方法，其特征在于所述的聚合物组分中聚氧化丙烯多元醇的官能度为2或3，分子量在2000-6000范围内。
7.根据权利要求1所述的快速脱模低硬度聚氨酯弹性体组合物的制备方法，其特征在于所述的聚合物组分中催化剂为有机铋、有机锌或有机锆催化剂中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的快速脱模低硬度聚氨酯弹性体组合物的制备方法，其特征在于所述的聚合物组分中抗老化剂为1076、770、292或UV-1中的一种或几种。
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