專利名稱：一種聚氨酯微孔彈性體及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚氨酯微孔彈性體及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚氨酯微孔彈性體是性能介于彈性體和泡沫材料之間的一種材料，密度介于泡沫和實(shí)芯材料之間，泡孔的孔徑在0. 1 10 μ m，孔徑分布比較均勻，兼具了泡沫質(zhì)輕、耐沖擊性好、吸能、緩沖性能好和彈性體強(qiáng)度高、耐磨性好等優(yōu)點(diǎn)。所以，在主要的物理機(jī)械性能方面，聚氨酯微孔彈性體超過(guò)了所有其他密度相同的微孔彈性體，廣泛應(yīng)用于減震材料、密封、制鞋、實(shí)芯輪胎、過(guò)濾等方面。聚氨酯微孔彈性體可分為聚醚型和聚酯型兩類，聚酯型聚氨酯微孔彈性體具有較好的力學(xué)性能、耐磨性、耐溶劑性，目前聚氨酯微孔彈性體中所用的聚酯通常為己二酸系聚酯。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇以及用戶對(duì)產(chǎn)品輕量化的要求，在保持制品重要物性指標(biāo)不變的情況下降低成型密度是一種重要途徑，而普通聚酯型聚氨酯微孔彈性體在降低制品密度的同時(shí)，其硬度以及力學(xué)性能和其他性能也明顯降低。為改善低密度制品的性能，通常加入硬化劑提高異氰酸酯組份的含量，可以提高制品的硬度，機(jī)械性能也得到一定的改善，然而異氰酸酯價(jià)格較高，又使材料的成本增加。 “低密度微孔聚氨酯鞋底材料” [J].聚氨酯工業(yè)，2000，15 (3) :39 42何文淑、王昆國(guó)研制出了幾種低密度微孔聚氨酯彈性體體系，密度可降低至0. 3g/cm3，通過(guò)加入酯類添加劑，提高了低密度彈性體的撕裂強(qiáng)度、表面性能和尺寸穩(wěn)定性，但彈性體硬度較低，力學(xué)性能提升有限。當(dāng)制品密度為0. 32g/cm3時(shí)，硬度為32A，拉伸強(qiáng)度為3. 2MPa，撕裂強(qiáng)度為14N/mm ； “聚合物聚酯多元醇的合成及其在鞋底中的應(yīng)用” [C].中國(guó)聚氨酯工業(yè)協(xié)會(huì)第十三次年會(huì)論文集.2006，167 171李春蘭、張謙和等人通過(guò)加入聚合物聚酯多元醇制得一種高硬度高強(qiáng)度的鞋底用聚氨酯微孔材料，其密度為0. 38g/cm3，硬度達(dá)到71A，拉伸強(qiáng)度為5. 75MPa, 撕裂強(qiáng)度為16. lN/mm，伸長(zhǎng)率為320 %，隨著聚合物聚酯多元醇的加入，彈性體的硬度和強(qiáng)度均有所增大，但是伸長(zhǎng)率下降明顯，同時(shí)也帶來(lái)了多元醇組份粘度增大、兩組份粘度不匹配、影響產(chǎn)品穩(wěn)定性的問(wèn)題。芳香族聚酯的分子結(jié)構(gòu)中具有苯環(huán)結(jié)構(gòu)，使用芳香族聚酯多元醇可以提高低密度微孔彈性體的硬度和強(qiáng)度，然而單獨(dú)使用芳香族聚酯多元醇制備的微孔彈性體，存在低溫僵硬、回彈慢等問(wèn)題。CN101486788A公開(kāi)了一種聚氨酯微孔彈性體及制備方法，該專利在預(yù)聚體組份中使用芳香族聚酯多元醇，在多元醇組份中加入聚合物改性聚酯多元醇提高了低密度彈性體的硬度并改善了制品的外觀，但由于芳香族聚酯多元醇粘度較大使得混合物的流淌性和組份間的互溶性變差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種聚氨酯微孔彈性體。該彈性體使用芳香族二元酸和脂肪族二元酸的混合酸制備的聚酯，產(chǎn)品綜合性能好。本發(fā)明要解決的第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種該彈性體的制備方法。
本發(fā)明的聚氨酯微孔彈性體由多元醇組份和預(yù)聚體組份兩個(gè)組份組成。多元醇組份包括聚酯多元醇、擴(kuò)鏈劑、勻泡劑、水和催化劑等；預(yù)聚體組份包括聚酯多元醇、異氰酸酯等。其中多元醇組份中的聚酯多元醇由芳香族二元酸和脂肪族二元酸的混合物與二乙二醇和其他二元醇的混合物通過(guò)縮聚反應(yīng)制得。本發(fā)明的聚氨酯微孔彈性體材料由多元醇組份(A組份)、預(yù)聚體組份(B組份)兩部分組成，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括(I)A 組份
權(quán)利要求
1.一種聚氨酯微孔彈性體，由多元醇組份和預(yù)聚體組份兩個(gè)組份組成，多元醇組份包括聚酯多元醇、擴(kuò)鏈劑、勻泡劑、水和催化劑，預(yù)聚體組份包括聚酯多元醇和異氰酸酯，其特征是多元醇組份中的聚酯多元醇由芳香族二元酸和脂肪族二元酸的混合物與二乙二醇和其他二元醇的混合物通過(guò)縮聚反應(yīng)制得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯微孔彈性體，其特征是以質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括(I)A組份聚酯多元醇A 擴(kuò)鏈劑勻泡劑水催化劑O) B組份聚酯多元醇B 100異氰酸酯120 150A、B組份的質(zhì)量比為100/85 120 ；其中聚酯多元醇A數(shù)均分子量為1000 3000 ；所用芳香族二元酸是指對(duì)苯二甲酸、鄰苯二甲酸或間苯二甲酸；脂肪族二元酸是指丁二酸、戊二酸、己二酸或庚二酸；兩種二元酸的摩爾比為0. 3 1. 5/1 ；其他二元醇是指乙二醇、1，2-丙二醇、1，4- 丁二醇、1，6-己二醇、 新戊二醇或其混合物；二乙二醇與其他二元醇的摩爾比為0. 5 1. 5/1 ；聚酯多元醇B為普通聚酯多元醇。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚氨酯微孔彈性體，其特征是擴(kuò)鏈劑是乙二醇、1，2_丙二醇、 1，4_ 丁二醇、二乙二醇、二丙二醇、新戊二醇、1，6_己二醇中的一種或多種混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚氨酯微孔彈性體，其特征是催化劑是三乙烯二胺、二月桂酸二丁基錫或辛酸亞錫。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚氨酯微孔彈性體，其特征是勻泡劑為有機(jī)硅表面活性劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚氨酯微孔彈性體，其特征是異氰酸酯為4，4-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、碳化二亞胺改性4，4’_ 二苯基甲烷二異氰酸酯(液化MDI)、甲苯二異氰酸酯(TDI)、1，5萘二異氰酸酯(NDI)中的一種或兩種的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6之一所述的聚氨酯微孔彈性體，其特征是A、B組份為以 100/85 120的質(zhì)量比固化后具有以下性能
8. —種權(quán)利要求7所述的聚氨酯微孔彈性體的制備方法，采用半預(yù)聚法，包括以下步驟(1)聚酯多元醇A的制備由芳香族二元酸和脂肪族二元酸的混合物與二乙二醇和其他二元醇的混合物通過(guò)縮聚反應(yīng)制得；(2)A組份的制備將聚酯多元醇A、擴(kuò)鏈劑、勻泡劑、催化劑和水在50 70°C進(jìn)行混合，密封保存；(3)B組份的制備將異氰酸酯和聚酯多元醇B在60 85°C反應(yīng)1 2h，降溫出料，密封保存，異氰酸酯基質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17% 20% ；(4)聚氨酯微孔彈性體的制備A、B組份的溫度為40 60°C，將兩組份按比例充分混合，注入預(yù)熱至35 70°C的模具中1. 5 aiiin成型。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種聚氨酯微孔彈性體及其制備方法。該彈性體由多元醇組份和預(yù)聚體組份兩個(gè)組份組成，多元醇組份包括聚酯多元醇、擴(kuò)鏈劑、勻泡劑、水和催化劑等；預(yù)聚體組份包括聚酯多元醇和異氰酸酯等。其中多元醇組份中的聚酯多元醇由芳香族二元酸和脂肪族二酸的混合物與二乙二醇和其他二元醇的混合物通過(guò)縮聚反應(yīng)制得。所制得的彈性體和普通聚酯型微孔彈性體相比具有更高的硬度和力學(xué)性能以及更好的耐磨和耐彎折性能，且物料的流淌性好。該材料可用于鞋底、實(shí)心輪胎、緩沖塊等領(lǐng)域。制備方法簡(jiǎn)單易行。
文檔編號(hào)C08G18/42GK102212180SQ20111011773
公開(kāi)日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2011年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月29日
發(fā)明者姚慶倫, 潘洪波, 石雅琳, 韋永繼 申請(qǐng)人:黎明化工研究院