[发明专利]一种聚氨酯弹性体及其制品和制备方法

说明书

技术领域

本发明属于聚氨酯制备与应用技术领域，具体涉及一种聚氨酯弹性体及其制品和制备方法。

背景技术

聚氨酯弹性减震垫是介于橡胶和塑料的一种高分子材料。制作聚氨酯弹性减震垫的原材料品种繁多，配方多种多样，经常被制成减震垫用于各个领域。通常要求在交通工具领域和建筑领域使用的防火聚氨酯弹性体具有合适硬度、良好的耐磨性和高回弹性；通常聚氨酯弹性体在使用过程中所受到的外界条件是动态的，即聚氨酯弹性提需要承受外力的作用，因此要求材料具有较低的内生热，以减少内生热引起的材料内部的缺隙和破坏；除此之外，如果使用部位具有一定的特殊性，则要求用在此处的聚氨酯弹性体具有更好的防火性能。在现有的聚氨酯弹性体配方中，通常能够保证硬度好、高耐磨、高回弹的聚氨酯弹性体防火性能差，而防火性能好的聚氨酯弹性体强度差，耐磨性差，并且不能保证聚氨酯弹性体具有良好的动态性能。

专利耐高温的浇注型聚氨酯弹性体组合物及其制备方法(公告号CN104448196A)，公开了一种耐高温的浇注型聚氨酯弹性体组合物及其制备方法，A组分：按照如下制备方法得到：以重量百分数计，由二异氰酸酯27％～44％与聚合物多元醇56％～73％在70℃～90℃反应2～3小时，得到异氰酸根质量含量为6～10％的预聚物；所述聚合物多元醇采用官能度2，以四氢呋喃为起始剂数均分子量在1000～2000范围内的聚四氢呋喃多元醇，或者官能度为2，以双酚A为起始剂数均分子量在500～1000范围内的聚醚多元醇；所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。B组分：一种芳香二元胺固化剂。该发明应用的四氢呋喃是一种易挥发的试剂，不仅不易储存，而且已引起火灾和爆炸，给生产车间造成了安全隐患。

专利无卤阻燃聚氨酯弹性体及其制备方法(公告号CN102276784A)，公开了一种环保完全达标的无卤阻燃聚氨酯弹性体，以重量百分比计，包括以下原料：三羟乙基异氰尿酸酯5-10％，金属氢氧化3-10％，膨胀型石墨3-5％，聚醚多元醇30-45％，二异氰酸酯25-35％，扩链剂5-10％，抗氧剂0.1-0.5％，催化剂0.1-0.5％。本发明所述的无卤阻燃聚氨酯弹性体，在制备过程中没有添加含卤阻燃剂，添加的为无卤阻燃剂，而且，采用的其它原料也都是不会导致成品环保不达标的物质；这样得到的无卤阻燃聚氨酯弹性体具有良好的阻燃性能,本发明针对现有技术的不足，提供一种使用流动性好，适应大磨具发泡、吸音性能好且低VOC含量的聚氨酯及其制备方法。该发明通过添加无卤阻燃剂得到一种环保的具有良好阻燃性能的聚氨酯弹性体，但是并不能保证提供的聚氨酯弹性体具有良好的强度和耐磨性。

因此，急需一种硬度好，耐磨性良好，高回弹的，并具有防火功能的聚氨酯弹性体。

发明内容

本发明为了针对现有聚氨酯弹性体存在的问题，本发明提供一种聚氨酯弹性体及其制品和制备方法，本发明提供了如下的技术方案：

一种聚氨酯弹性体，所述聚氨酯弹性体由以下原料组成：聚醚多元醇、二异氰酸酯、催化剂、低分子二元醇扩链剂和阻燃剂，所述聚醚多元醇与所述二异氰酸酯的重量比为1:0.3-1.0，所述催化剂的量为所述聚醚多元醇重量的0.01-0.1％，所述低分子二元醇的量为所述聚醚多元醇重量的0.5-2.0％，所述阻燃剂的量为所述聚醚多元醇重量的5-10％。

优选的，所述聚醚多元醇为数均分子量为500-3000，所述聚醚多元醇为聚环氧乙烷多元醇和环氧乙烷环氧丙烷共聚多元醇中的一种或几种。

优选的，所述二异氰酸酯为二甲联苯二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种。

优选的，所述聚醚多元醇与所述二异氰酸酯的重量比为1：0.3-0.7，能得到性能最佳的聚氨酯弹性体。

优选的，所述催化剂为三亚乙基二胺或二月桂酸二丁基锡。

优选的，所述低分子二元醇扩链剂为乙二醇、1,6-乙二醇、4-丁二醇中的一种或几种。

优选的，所述阻燃剂包括亚磷酸酯类和三聚氰胺类阻燃剂，所述亚磷酸酯类阻燃剂与所述三聚氰胺类阻燃剂的重量比为1：0.05-0.10:0.05-0.30。

优选的，所述亚磷酸酯类阻燃剂为含卤亚磷酸酯阻燃剂和无卤亚磷酸酯类阻燃剂中的一种或几种；所述三聚氰胺类阻燃剂为三聚氰胺。

一种聚氨酯弹性体的制备方法，包括如下步骤：

S1：预聚物的合成：将聚醚多元醇、二异氰酸酯和催化剂加入反应器中进行混合搅拌，并将反应器内的温度控制在70-120℃，生成异氰酸根基团封端的预聚物；