[发明专利]一种低硬度、高强度浇注型聚氨酯弹性体及其制备方法

说明书

本发明涉及浇注型聚氨酯领域，更具体地，本发明涉及一种低硬度、高强度浇注型聚氨酯弹性体及其制备方法。本发明第一个方面提供一种浇注型聚氨酯，制备原料包括A组分的制备原料、B组分的制备原料以及C组分；其中，A组分的制备原料包括低聚多元醇、催化剂、多羟基化合物、小分子二元醇以及耐磨剂；B组分的制备原料包括低聚多元醇以及二异氰酸酯；C组分为己二酸酯类物质。

技术领域

本发明涉及浇注型聚氨酯领域，更具体地，本发明涉及一种低硬度、高强度浇注型聚氨酯弹性体及其制备方法。

背景技术

浇注型聚氨酯弹性体是一种介于橡胶和塑料之间的热固性弹性体，具有强度高、耐磨、耐溶剂、耐老化、硬度可调范围大(shore A 0–shore D 80)等诸多优点，素称“耐磨橡胶”、“液体橡胶”。低硬度的浇注型聚氨酯弹性体因其弹性好、强度高、耐老化、耐油等优点被广泛地用于密封垫片、印刷胶辊、清洁刮片等领域。然而，采用常规原料或配方制造的低硬度浇注型聚氨酯弹性体往往具有增塑剂易迁移、力学性能不高、成型周期长等问题。因此如何制得一种高强度，易加工的低硬度聚氨酯弹性体成为业内亟待解决的问题。

目前，为了制备低硬度浇注型聚氨酯弹性体，业内通常采用以下几种方法：(1)加入增塑剂软化；(2)采用低NCO％含量的预聚体；(3)采用高分子量聚醚多元醇作为软段；(4)降低NCO/OH的比例，使其小于1；然而，采用以上几种技术路线制备的低硬度浇注型聚氨酯弹性体均不同程度地存在力学强度不高、表面发粘、增塑剂迁移、脱模时间长等问题。因此，有必要开发一种低硬度、同时保持高强度，且便于工业生产的新型聚氨酯材料。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明第一个方面提供一种浇注型聚氨酯，制备原料包括A组分的制备原料、B组分的制备原料以及C组分；其中，A组分的制备原料包括低聚多元醇、催化剂、多羟基化合物、小分子二元醇、耐磨剂；B组分的制备原料包括低聚多元醇以及二异氰酸酯；C组分为己二酸酯类物质。

作为本发明的一种优选技术方案，其中，A组分的制备原料中的低聚多元醇的数均分子量为3000～5000，B组分的制备原料中的低聚多元醇的数均分子量为1000～3000。

作为本发明的一种优选技术方案，其中，按重量份计，A组分的制备原料包括85～95份低聚多元醇、0.2～1.0份催化剂、0.4～2.5份多羟基化合物、1～6.5份小分子二元醇、0.2～0.5份耐磨剂；B组分的制备原料包括30～70份低聚多元醇以及30～70份二异氰酸酯。

作为本发明的一种优选技术方案，其中，B组分中异氰酸酯含量为6％～25％。

作为本发明的一种优选技术方案，其中，多羟基化合物选自三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、三羟乙基异氰尿酸酯、二乙氨基乙醇、三乙醇胺中的任一种或多种的组合。

作为本发明的一种优选技术方案，其中，小分子二元醇为乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇、二乙二醇、二丙二醇、1,4-丁二醇中的任一种或多种的组合。

作为本发明的一种优选技术方案，其中，催化剂为胺类强凝胶催化剂。

作为本发明的一种优选技术方案，其中，浇注型聚氨酯的硬度为30～45A；拉伸强度为10～30MPa。

本发明的第二个方面提供了所述浇注型聚氨酯的制备方法，包括如下步骤:

(1)将C组分加入A组分的制备原料中，搅拌均匀，抽真空至无气泡溢出；

(2)将B组分的制备原料加热，抽真空至无气泡溢出；

(3)将B组分加入A组分的制备原料中，搅拌，得混合物；

(4)将混合物倒入旋转的离心机中，降温，取片材；

(5)将片材放入烘箱中熟化，即得低硬度浇注型聚氨酯弹性体片材。