[发明专利]低硬度1;5-萘二异氰酸酯基聚氨酯弹性体及其制备方法

说明书

本发明涉及聚氨酯弹性体技术领域，具体涉及一种低硬度1,5‑萘二异氰酸酯基聚氨酯弹性体及其制备方法。所述的低硬度1,5‑萘二异氰酸酯基聚氨酯弹性体，由A组分、B组分和C组分三组分制成，A组分为多元醇；B组分由60‑80wt％的多元醇和20‑40wt％的1,5‑萘二异氰酸酯制成；C组分由15‑75wt％的小分子多元醇扩链剂和25‑85wt％的催化剂组成；A组分、B组分和C组分的混合质量比为组分A:C＝100:1.5‑25，B:(A+C)＝100:25‑85。本发明的低硬度1,5‑萘二异氰酸酯基聚氨酯弹性体，具有硬度低、范围宽、塑性高、使用寿命较长的特点；本发明还提供其制备方法。

技术领域

本发明涉及聚氨酯弹性体技术领域，具体涉及一种低硬度1,5-萘二异氰酸酯基聚氨酯弹性体及其制备方法。

背景技术

聚氨酯弹性体是一种由软段和硬段交替构成的嵌段聚合物，其性能介于橡胶和塑料之间。与二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和甲苯二异氰酸酯(TDI)相比，1,5-萘二异氰酸酯(NDI)的熔点较高，分子刚性、规整性和对称性高，因此NDI基聚氨酯弹性体具有优异的动态力学性能、压力压变性能，明显优于其他种类异氰酸酯基产品，所以一直作为高端产品应用于特殊领域，特别适用于缓冲领域和其他阻尼体系。实际应用中，NDI产品的硬度较高，一般可达97A。NDI产品较高的硬度有其明显的优点，使其具有较高的强度，但也限制了其在一些特定领域的应用，如密封圈、减震垫等，因此需要制备低硬度的NDI聚氨酯弹性体来满足特定的应用要求。通常降低硬度的方法是采用添加一定量增塑剂的方法，但增塑剂在制品中会不同程度的发生迁移和抽出，将影响制品的性能和使用寿命。

专利CN201410660086.0中公开了一种用于合成NDI基聚氨酯微孔弹性体的配方，该配方中的各成份重量配比如下：预聚体100份，扩链剂3～5.5份，复配催化剂1.9～2.4份。其通过采用复配催化剂提高反应速度，缩短了后期熟化所需时间，并通过平衡各组分的配比，保持了硬度低，塑性高和内生热较小的优点。但是其制品的硬度仍保持在邵C70(相当于邵A90)以上，且其拉伸强度较低，仍然限制了NDI基聚氨酯弹性体在一些特定领域的应用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种低硬度1,5-萘二异氰酸酯基聚氨酯弹性体，具有硬度低、范围宽、塑性高、使用寿命较长的特点；本发明还提供其制备方法。

本发明所述的低硬度1,5-萘二异氰酸酯基聚氨酯弹性体，由A组分、B组分和C组分三组分制成，A组分为多元醇；B组分由60-80wt％的多元醇和20-40wt％的1,5-萘二异氰酸酯制成；C组分由15-75wt％的小分子多元醇扩链剂和25-85wt％的催化剂组成；

A组分、B组分和C组分的混合质量比为组分A:C＝100:1.5-25，B:(A+C)＝100:25-85。

A组分和B组分中的多元醇为数均分子量1000-3000的聚酯多元醇或聚醚多元醇或聚醚酯多元醇中的一种或多种的混合物。

A组分和B组分中的多元醇的数均分子量优选为1000-2000；聚酯多元醇优选为聚己内酯二元醇或聚(乙二醇丁二醇己二酸)二元醇，聚醚多元醇优选为聚四亚甲基醚二醇，聚醚酯多元醇优选为聚醚酯二元醇。

C组分中的小分子多元醇扩链剂为乙二醇、二乙二醇、丙三醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、三羟甲基丙烷、氢醌-(β-羟乙基)醚中的一种或多种的混合物。

C组分中的催化剂为有机锡、有机铋、有机锌、有机汞、胺类催化剂中的一种或多种的混合物。

通过改变A组分、B组分与C组分之间的比例及催化剂用量可以调节聚氨酯弹性体的硬度及产品性能，制得的聚氨酯弹性体硬度、力学性能、回弹等性能可调，硬度可调范围为50A-90A，力学性能中的拉伸强度可调范围为15-50MPa。制得的NDI聚氨酯弹性体主要用于制作脚轮、密封圈、减震垫等。