一種二苯基甲烷二異氰酸酯型聚氨酯彈性體的制備方法技術(shù)

一種二苯基甲烷二異氰酸酯型聚氨酯彈性體的制備方法，是由二苯基甲烷二異氰酸酯（ＭＤＩ）及其改性ＭＤＩ產(chǎn)品和聚醚多元醇反應(yīng)合成聚氨酯預(yù)聚體，預(yù)聚體與芳香二胺固化劑反應(yīng)用于澆注型聚氨酯彈性體制品的制作，制品具有優(yōu)異的力學(xué)性能，由于采用了二苯基甲烷二異氰酸酯，使預(yù)聚物更加安全環(huán)保。所制備的澆注型聚氨酯彈性體，主要用于聚醚型聚氨酯彈性體制品的制作，如聚氨酯彈性體膠輪、膠輥、膠棒和膠板等制品。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及聚氨酯彈性體，特別是指一種澆注型聚氨酯彈性體的制備方法。
技術(shù)介紹
聚氨酯彈性體是一種主鏈上含有較多的氨基甲酸酯基團(tuán)的高分子嵌段聚合物。聚 氨酯彈性體通常是由聚醚或聚酯多元醇和TDI或MDI等多異氰酸酯反應(yīng)合成預(yù)聚 物，然后再與擴(kuò)鏈劑反應(yīng)生成聚合物。聚氨酯彈性體是一種介于橡膠和塑料之間的高分子聚合材料，具有很高的強(qiáng)度和 伸長(zhǎng)率，同時(shí)它的硬度范圍廣，具有良好的機(jī)械性能、耐磨性能和回彈性能。通常用于生產(chǎn)聚氨酯彈性體預(yù)聚體的原料都是采用TDI和多元醇反應(yīng)制得的，然 后再采用胺類擴(kuò)鏈劑用于聚氨酯彈性體的生產(chǎn)，如M0CA、 E-300等。由于TDI的蒸汽 壓高(20°C 1.33Pa)、揮發(fā)性高、毒性大，在生產(chǎn)和加工過(guò)程中會(huì)對(duì)人體造成較大的 危害；而MDI的蒸汽壓低(20'C1.33X10-3Pa)，揮發(fā)性小，因此，選用對(duì)人體危害 小的MDI，替代對(duì)人體有毒害的TDI。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種二苯基甲垸二異氰酸酯型聚氨酯彈性體 的制備方法，采用MDI用于聚氨酯彈性體預(yù)聚體的合成，更加安全環(huán)保，而且制品 具有優(yōu)異的力學(xué)性能。本專利技術(shù)二苯基甲垸二異氰酸酯型聚氨酯彈性體的制備方法，其特征在于由芳香二 胺固化劑和聚氨酯預(yù)聚物以0.9的NH2/NC0的摩爾比進(jìn)行混合反應(yīng)，反應(yīng)溫度為75 °C 85 。C，制品硫化溫度為100。C 120。C,硫化30 60分鐘脫模，在90°C 110 'C后硫化8 10小時(shí)，得到聚氨酯彈性體制品，其中所述聚氨酯預(yù)聚物按照質(zhì)量百分 數(shù)是用二苯基甲烷二異氰酸酯23%~34%與聚醚多元醇66~77%在75。C 85'C反應(yīng)3 小時(shí)，真空脫除氣泡，取樣檢測(cè)異氰酸酯質(zhì)量百分含量達(dá)到4~5.5%時(shí)得到的，所述 芳香二胺固化劑選自3， 3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷、3， 5-二甲硫基甲苯二 胺(E-300)及其混合物。對(duì)于聚氨酯預(yù)聚物，其中聚醚多元醇分子量在1000 3000范圍內(nèi)，優(yōu)選數(shù)均分 子量為1000或2000由丙二醇和環(huán)氧丙烷合成的官能度為2的聚醚多元醇、數(shù)均分子 量為3000由甘油、環(huán)氧丙垸合成的官能度為3的聚醚多元醇中的一種或多種。使用 的二異氰酸酯選自4， 4，-二苯基甲垸二異氰酸酯(MDI-100)，含有50%2， 4-二苯基 甲垸二異氰酸酯和50%4， 4，-二苯基甲垸二異氰酸酯(MDI-50)，液化MDI以及其 混合物。本專利技術(shù)芳香二胺固化劑選自3，3 ' -二氯-4，4 ' -二氨基二苯基甲烷(1\10€入)，￡-300 (3， 5-二甲硫基甲苯二胺)或它們的混合物，優(yōu)選3， 3'-二氯-4，4,-二氨基二苯基甲 烷(MOCA)。本專利技術(shù)采用二苯基甲烷二異氰酸酯及其改性產(chǎn)品用于聚氨酯彈性體預(yù)聚體的合 成，并選用芳香二胺固化劑用于聚氨酯彈性體的制作，制品具有優(yōu)異的力學(xué)性能，由 于采用了二苯基甲垸二異氰酸酯，使預(yù)聚物更加安全環(huán)保。所制備的澆注型聚氨酯彈 性體，主要用于聚醚型聚氨酯彈性體制品的制作，如聚氨酯彈性體膠輪、膠輥、膠棒 和膠板等制品。 具體實(shí)施方法以下結(jié)合實(shí)施例說(shuō)明本專利技術(shù)，但不限制本專利技術(shù)。實(shí)施例中未作特別說(shuō)明，其中的 百分?jǐn)?shù)均為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。 實(shí)施例所用材料1000分子量聚醚多元醇數(shù)均分子量IOOO，官能度為2，丙二醇、環(huán)氧丙垸 合成的聚醚多元醇；2000分子量聚醚多元醇數(shù)均分子量2000，官能度為2，丙二醇、環(huán)氧丙垸合 成的聚醚多元醇；3000分子量聚醚多元醇數(shù)均分子量3000，官能度為3，甘油、環(huán)氧丙垸合成 的聚醚多元醇；MDI-50: 4， 4-二苯基甲烷二異氰酸酯50%， 2, 4-二苯基甲烷二異氰酸酯50%; MDI-100: 4， 4-二苯基甲垸二異氰酸酯； 液化MDI:碳化二亞胺改性的MDI-100; MOCA: 3， 3 ' -二氯-4，4 ' -二氨基二苯基甲烷；E-300: 3， 5-二甲硫基甲苯二胺。 實(shí)施例1預(yù)聚體1000分子量聚醚多元醇占57%、3000分子量聚醚多元醇占20%， MDI-50 占23%。在7(TC 90。C溫度條件下，攪拌混合反應(yīng)2 3小時(shí)，真空(—0.095MPa) 脫除氣泡，得到異氰酸根質(zhì)量百分含量為4%的預(yù)聚體，檢測(cè)異氰酸酯質(zhì)量百分含量合 格后，包裝貯存，備用。預(yù)聚體和MOCA按照質(zhì)量百分比100: 11. 5混合反應(yīng)，混合溫度為75'C 85'C， 澆注入模具，制品硫化溫度為100。C 115'C，硫化20 60分鐘脫模，制品再在100 'C 115'C環(huán)境中后硫化8 10小時(shí)，得到硬度80A聚氨酯彈性體制品。實(shí)施例2預(yù)聚體1000分子量聚醚多元醇67. 5%、 MDI-50 20%， MDI-100 12.5%,合計(jì) 100%。在70。C 90'C反應(yīng)2 3小時(shí)，真空(—0.095MPa)脫除氣泡，得到異氰酸根 含量為5%的彈性體預(yù)聚體，檢測(cè)異氰酸酯質(zhì)量百分含量合格后，包裝貯存，備用。固化劑選自E-300。預(yù)聚體和E-300按照質(zhì)量百分比100: 11. 5混合反應(yīng)，混合溫度為75'C 85'C， 澆注入模具，制品硫化溫度為100'C 115'C，硫化20 60分鐘脫模，制品再在IOO 。C 115'C環(huán)境中后硫化8 10小時(shí)，得到硬度卯A的聚氨酯彈性體制品。實(shí)施例3預(yù)聚體2000分子量聚醚多元醇6%， 1000分子量聚醚多元醇61%、 MDI-50 22 %， MDI-100 5%，液化MDI 6%。在70。C 90。C反應(yīng)2 3小時(shí)，真空(一0.095MPa) 脫除氣泡，得到異氰酸根含量為5.5%的彈性體預(yù)聚體，檢測(cè)異氰酸酯質(zhì)量百分含量合 格后，包裝貯存，備用。預(yù)聚物和MOCA按照質(zhì)量百分比100: 15. 5混合反應(yīng)，混合溫度為75。C 85。C， 澆注入模具，制品硫化溫度為100'C 115'C，硫化20 60分鐘脫模，制品再在100 'C 115'C環(huán)境中后硫化8 10小時(shí)，得到硬度95A的聚氨酯彈性體制品。聚氨酯彈性體制品性能如下表:<table>table see original document page 6</column></row><table>權(quán)利要求1、，其特征在于由芳香二胺固化劑和聚氨酯預(yù)聚物以0.9的NH2/NCO的摩爾比進(jìn)行混合反應(yīng)，反應(yīng)溫度為75℃～85℃，制品硫化溫度為100℃～120℃，硫化30～60分鐘脫模，在90℃～110℃后硫化8～10小時(shí)，得到聚氨酯彈性體制品，其中所述聚氨酯預(yù)聚物按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)是用二苯基甲烷二異氰酸酯23％～34％與聚醚多元醇66～77％在75℃～85℃反應(yīng)3小時(shí)，真空脫除氣泡，取樣檢測(cè)異氰酸酯質(zhì)量百分含量達(dá)到4～5.5％時(shí)得到的，所述芳香二胺固化劑選自3，3′-二氯-4，4′-二氨基二苯基甲烷、3，5-二甲硫基甲苯二胺及其混合物。2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述聚醚多元醇分子量在1000 3000范圍內(nèi)。3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所述聚醚多元醇選用數(shù)均分 子量為1000或2000由丙二醇和環(huán)氧丙垸合成的官能度為2的聚醚多元醇、數(shù)均分 子量為3000由甘油、環(huán)氧丙烷合成的官能度為3的聚醚多元醇中的一種或多種。4、 根本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種二苯基甲烷二異氰酸酯型聚氨酯彈性體的制備方法，其特征在于由芳香二胺固化劑和聚氨酯預(yù)聚物以０．９的ＮＨ↓［２］／ＮＣＯ的摩爾比進(jìn)行混合反應(yīng)，反應(yīng)溫度為７５℃～８５℃，制品硫化溫度為１００℃～１２０℃，硫化３０～６０分鐘脫模，在９０℃～１１０℃后硫化８～１０小時(shí)，得到聚氨酯彈性體制品，其中所述聚氨酯預(yù)聚物按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)是用二苯基甲烷二異氰酸酯２３％～３４％與聚醚多元醇６６～７７％在７５℃～８５℃反應(yīng)３小時(shí)，真空脫除氣泡，取樣檢測(cè)異氰酸酯質(zhì)量百分含量達(dá)到４～５．５％時(shí)得到的，所述芳香二胺固化劑選自３，３′－二氯－４，４′－二氨基二苯基甲烷、３，５－二甲硫基甲苯二胺及其混合物。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐軍，陳偉，陳海良，張芳，宋淑芳，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：山東東大一諾威聚氨酯有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：37[中國(guó)|山東]