[发明专利]TODI基聚氨酯微孔弹性体的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚氨酯微孔弹性体的制备方法，特别指以二甲苯二异氰酸酯(TODI)为异氰酸酯组分的聚氨酯微孔弹性体的制备方法。

背景技术

由于聚氨酯微孔弹性体具有优良的静态和动态力学性能，特别适用于制作摇摆震动状况下的阻尼体系元件。他们的工业重要性取决于其好的机械性能与便宜、方便的加工方法的结合。使用不同混合比的各种化学结构组分可以生产出机械性能和加工性能区别很大的产品。

中国专利CN1982351A于2007年06月20日公开了一种NDI基聚氨酯微孔弹性体的制备方法。该制备方法包括如下步骤：(1)预聚体的制备：过量的多异氰酸酯与多元醇在120-140℃条件下反应，形成端-NCO基的预聚体；(2)浇注：将预聚体与扩链剂组分按比例混合，反应料液注入温度为80-95℃的模具中，预熟化后脱模；(3)后熟化：脱模后的制品于110℃后熟化13-16小时。

中国专利CN1982352A于2007年06月20日公开了的一种MDI基聚氨酯微孔弹性体的制备方法。该制备方法包括如下步骤：(1)预聚体的制备：过量的多异氰酸酯与多羟基化合物在70-90℃条件下反应，形成端-NCO基的预聚体；(2)浇注：将预聚体与扩链剂组分按比例混合，反应料液注入温度为80-95℃的模具内，预熟化后脱模；(3)后熟化：脱模后的制品于110℃后熟化13-16小时。

众所周知，基于NDI的微孔弹性体动态性能优良，但其生产工艺上存在诸如预聚体储存稳定期短、生产周期长等缺点；而基于MDI的微孔弹性体虽然原料价格低廉、预聚体稳定性好、生产周期短等优点，但它也存在动态负荷下形变较大、磨损严重的问题。基于此，试图找出一种物性优良生产工艺简单的新方法，解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提出一种TODI基聚氨酯微孔弹性体的制备方法，以克服现有技术中基于NDI的微孔弹性体生产工艺上缺点，解决基于MDI基的微孔弹性体耐热性差、动态疲劳形变较大的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提出的TODI基聚氨酯微孔弹性体的制备方法，包括如下步骤：

(1)预聚体的制备：过量的TODI与多元醇在100-120℃条件下反应，形成NCO含量≤10％的端NCO基的预聚体；所述多元醇选自官能度为2，分子量1500-3000的聚己二酸酯、聚己内酯、聚四氢呋喃共聚醚、聚碳酸酯、聚醚酯共聚物或者上述聚酯的混合物；

(2)混合、模塑：将预聚体与扩链剂按5-20的比例混合后注入温度为90-110℃的模具中模塑成型；

(3)后熟化：脱模后的制品于110℃后熟化14-24hr。

本发明上述步骤(1)中所述的多元醇优选聚己二酸酯；步骤(2)中的预聚体与扩链剂组分的反应采用低压发泡机来实现物料的计量、混合和浇注过程的，其中预聚体与扩链剂的比例优选在6-16之间。

相对于现有技术，本发明所述的制备方法，一方面克服了NDI基微孔弹性体生产工艺上存在诸如预聚体储存稳定期短、生产周期长等缺点；同时也克服了基于MDI的微孔弹性体动态负荷下形变较大、磨损严重的问题。通过本发明方法制备的产品主要用作承受动态疲劳的高强度阻尼元件，如汽车等交通工具的缓冲减震元件和桥梁减震块等。

附图说明

图1是本发明用于测定动态疲劳性能的微孔弹性体模制品的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明下述实施例和对比实施例所述动态疲劳性能测试结果均是通过如下动态疲劳性能测试获得的：

将形状如图1的模制品处于4KN、2.0HZ频率、有风冷或无风冷的条件下循环400000次后，以制品的高度损失百分率表征疲劳形变值，以压缩循环后制品破损程度表征制品材料的耐热性。动态疲劳形变率计算方法为：

ΔL＝(H₀-H₁)/H₀×100％

其中：

ΔL为动态疲劳形变；

H₀为制品原始高度；

H₁为制品疲劳后高度。

对比实施例1

分子量为2000的聚己二酸酯和MDI在70-100℃条件下反应，得NCO含量为6.2％的预聚体，扩链剂以己二醇为主，发泡剂、催化剂、表面活性剂占总量的3％。

采用低压发泡机，按异氰酸酯指数为100％的比例，混合预聚体和扩链剂，将反应料液注入90℃的模具中，15min后脱模，再于110℃后熟化24hr。