專利名稱：可一次成型的高彈性微發(fā)泡彈力球組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于聚氨酯技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種可一次成型的高彈性微發(fā)泡彈カ球組合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
弾力球作為ー種娛樂玩具用品，已經(jīng)有幾十年的歷史。最初的弾力球是采用橡膠材料來制備的，鑒于橡膠材料的物理狀態(tài)特點，一般采用注塑成型的エ藝進(jìn)行生產(chǎn)，弾力球的生產(chǎn)需要二次注塑成型才能實現(xiàn)，而且需要后期高溫硫化，設(shè)備投入大，生產(chǎn)エ藝復(fù)雜，生產(chǎn)效率低。專利CN1323733C報道了一種橡膠弾力球的成型方法，首先注塑出兩個中空的半球體，將兩個半球體黏合后注入液體，然后再在第一球體表面注塑ー層第二球體，完成ー個·弾力球的生產(chǎn)需要三道エ序。隨著聚氨酯材料的不斷發(fā)展，現(xiàn)在也逐步用于彈カ球的生產(chǎn)，但是成型エ藝依然比較復(fù)雜，一般是將聚氨酯材料制備成半成品，然后進(jìn)行磨光處理，再進(jìn)行球面涂刷處理，最后結(jié)皮成型；如此人為不穩(wěn)定因素較多，易導(dǎo)致產(chǎn)品起泡、脫層等。專利CN100506327C報道了一種改進(jìn)后的聚氨酯彈カ球的制備方法，是將聚氨酯材料注入到球形空心膠乳袋中，發(fā)泡定型，如此改進(jìn)會使內(nèi)部聚氨酯材料與表皮的粘結(jié)カ大幅度提高，減少起泡、脫層等問題的出現(xiàn)，但是膠乳袋的使用會使操作エ藝難度加大，對操作人員的要求較高。專利CN100445068C報到了ー種安全球的制備方法，是將具有PU樹脂的第一灌注物料通過第一灌注機(jī)澆入模具中，令模具做三維空間轉(zhuǎn)動，形成一面皮，然后在面皮膠化未完全硬化時，再將具有PU樹脂的第二灌注物通過第二灌注機(jī)注入同一模具中，進(jìn)行發(fā)泡成型；如此采用兩步法的成型エ藝，一方面對設(shè)備投入要求較大，另一方面對對操作人員的操作能力要求較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種可一次成型的高彈性微發(fā)泡彈力球組合物及其制備方法，使其提供的組合物在制備彈カ球時可以一次性形成致密的表皮和泡沫芯層，避免了ニ次成型エ藝帶來的起泡、脫皮等問題，操作成型エ藝簡單，效率高，設(shè)備投入低，同時制備的弾力球具有優(yōu)異的回弾性。本發(fā)明所述的ー種可一次成型的高彈性微發(fā)泡彈力球組合物，包括A組分和B組分，A組分和B組分的質(zhì)量比為100 :70 100，其中A組分按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計，由以下原料組成，聚醚多元醇100%，外加擴(kuò)鏈劑3% 10%、發(fā)泡劑0. 3% 1%、第一催化劑0. 3 I. 0%和第二催化劑0. 05% 0. 1% ；B組份改性異氰酸酯組份，是由聚醚多元醇與異氰酸酯反應(yīng)制得的NCO基團(tuán)封端的氨酯改性異氰酸酯與異氰酸酯的混合物。其中，所述的聚醚多元醇選自平均官能度優(yōu)選為2 4，更優(yōu)選2 3、數(shù)均相對分子質(zhì)量優(yōu)選為10001000，更優(yōu)選為2000 6000的聚醚多元醇，可以選自聚環(huán)氧丙烷醚多元
醇、環(huán)氧丙烷-環(huán)氧こ烷共聚醚多元醇、聚こニ醇或聚四氫呋喃醚多元醇中的ー種或兩種以上的混合物。所選擇的聚醚多元醇要求具有一定自乳化作用，可以免除勻泡劑硅油的使用。 所述的擴(kuò)鏈劑優(yōu)選自對苯ニ酚ニ羥こ基醚、I，4- 丁ニ醇、I，6-己ニ醇、3，3- ニ氯4，4_ ニ苯基甲苯ニ胺、1，4_ ニ羥甲基環(huán)己烷、季戊四醇、三羥こ基異氰尿酸酷、四官能度且分子量300的聚醚多兀醇或三官能度且分子量375的聚醚多兀醇中的一種或多種。所述的發(fā)泡劑優(yōu)選自水、甲酸、こ酸或一氟ニ氯こ烷中的ー種或多種。所述的第一催化劑優(yōu)選自叔胺類催化劑。所述的第二催化劑優(yōu)選自有機(jī)錫類催化劑、有機(jī)鉍類催化劑或有機(jī)鋅類催化劑中·的ー種或多種。·所述的異氰酸酯優(yōu)選自4，4’ - ニ苯基甲烷ニ異氰酸酯、炭化ニ亞胺-脲酮亞胺改性的4，4’ - ニ苯基甲烷ニ異氰酸酯、對苯ニ異氰酸酷、1，5_萘ニ異氰酸酯或3，3’ - ニ甲基-4、4’ -聯(lián)苯ニ異氰酸酯中的ー種或多種。所述的改性異氰酸酯組份中的異氰酸根質(zhì)量含量優(yōu)選為139^19%，更優(yōu)選14% 16%，平均官能度優(yōu)選為2 3，更優(yōu)選為2 2. 2。本發(fā)明所述的可一次成型的高彈性微發(fā)泡彈力球的制備方法，將A組分和B組分混合，混合時A組份的溫度為25°C 30°C，B組份溫度為40°C 50°C，混合均勻后澆入預(yù)熱至50°C 60°C的模具中，令模具做三維空間轉(zhuǎn)動，熟化5mirTl0min后開模即可一次成型得到高彈性微發(fā)泡彈力球。本發(fā)明制備得到的高彈性微發(fā)泡彈力球，自2米高度自由落體回彈率最高可達(dá)到85%。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(I)本發(fā)明是采用半預(yù)聚體法制備彈カ球，兩組分料粘度相近，混料溫度較低，物料容易混合均勻，エ藝控制條件簡單，易操作；(2)用本發(fā)明提供的組合物制備的彈力球在成形過程中可以一次性形成致密的表皮和泡沫芯層，成型エ藝簡単；(3)用本發(fā)明提供的組合物制備的微孔彈カ球回彈率可達(dá)到80%以上，最高可達(dá)到85%，回弾性好。
具體實施例方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)ー步說明。實施例I :多元醇組合物的制備按照重量份數(shù)計，分別稱取100份平均官能度=2，數(shù)均分子量=2000的聚四氫呋喃醚多元醇(PTMG2000，巴斯夫產(chǎn)品)、9份1，4-丁ニ醇、0. 2g水、0. 8份胺類催化劑(市售的三こ烯ニ胺的ニこニ醇溶液，固含量33%)、0. 06份ニ月桂酸ニ丁基錫于混合器中，攪拌均勻，真空脫除氣泡，密封保存。改性異氰酸酯組分的制備將90份平均官能度=2，數(shù)均分子量=2000的聚四氫呋喃醚多元醇(PTMG2000，巴斯夫產(chǎn)品)和10份平均官能度=3，數(shù)均分子量=6000的聚醚多元醇(EP-3600，山東藍(lán)星東大化學(xué)有限公司產(chǎn)品)于110°C下真空(-0. 09MPa)脫水2小時，保證水分含量小于0. 05%，然后降溫至40°C，加入104份的4，4- ニ苯基甲烷ニ異氰酸酯(純MDI)，緩慢升溫至75°C下保溫反應(yīng)I. 5小時，取樣檢測，-NCO的質(zhì)量含量10. 05%,降溫至50°C出料，密封保存。高彈性微發(fā)泡彈力球制備時，將多元醇組合物組份溫度維持在28°C，改性異氰酸酯組份溫度維持在50°C，兩組分按100 93的重量比快速混合均勻，澆注到預(yù)熱至55°C的模具中，轉(zhuǎn)動模具，6min開模，自然熟化24h，即得高弾性聚氨酯微孔彈力球。實施例2 多元醇組合物的制備分別稱取80份PTMG2000、20份EP_3600、9份1，4_ 丁ニ醇、0. 25g水、0. 6份胺類催化劑(市售的三こ烯ニ胺的ニこニ醇溶液，固含量33%) 0. 06份二月桂酸ニ丁基錫于混合器中，攪拌均勻，真空脫除氣泡，密封保存。改性異氰酸酯組分的制備將100份PTMG2000于110°C下真空(-0. 09MPa)脫水2小吋，保證水分含量小于0. 05%,然后降溫至40°C，加入93. 5份的純MDI，緩慢升溫至75°C下保溫反應(yīng)I. 5小時，取樣檢測，-NCO的質(zhì)量含量14. 07%,降溫至50°C出料，密封保存。高彈性微發(fā)泡彈力球的制備方法同實施例I。實施例3 多元醇組合物的制備分別稱取80份PTMG2000、20份平均官能度=2，數(shù)均分子量=3000的聚四氫呋喃醚多元醇(PTMG3000，巴斯夫產(chǎn)品)、8. 0份I，4-丁ニ醇、0. 2g水、0. 6份胺類催化劑(市售的三こ烯ニ胺的ニこニ醇溶液，固含量33%)、0. 06份ニ月桂酸ニ丁基錫于混合器中，攪拌均勻，真空脫除氣泡，密封保存。改性異氰酸酯組分的制備同實施例I高彈性微發(fā)泡彈力球的制備方法同實施例I。實施例4 多元醇組合物的制備分別稱取80份PTMG2000、20份平均官能度=2，數(shù)均分子量=6000的聚こニ醇(市售產(chǎn)品PEG6000)、5份DV-125聚醚多元醇(山東藍(lán)星東大產(chǎn)品)、0. 25g水、0. 7份胺類催化劑(市售的三こ烯ニ胺的ニこニ醇溶液，固含量33%)、0. 06份ニ月桂酸ニ丁基錫于混合器中，攪拌均勻，真空脫除氣泡，密封保存。改性異氰酸酯組分的制備同實施例2。高彈性微發(fā)泡彈力球的制備方法同實施例I。表I :實施例I 4制備的高彈性聚氨酯微孔彈カ球的性能指標(biāo)。
權(quán)利要求
1.一種可一次成型的高彈性微發(fā)泡彈力球組合物，其特征在于包括A組分和B組分，A組分和B組分的質(zhì)量比為100 :70 100，其中 A組分按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計，由以下原料組成，聚醚多元醇100%，外加擴(kuò)鏈劑39TlO%、發(fā)泡劑0. 3% 1%、第一催化劑0. 3 I. 0%和第二催化劑0. 05% 0. 1% ； B組份改性異氰酸酯組份，是由聚醚多元醇與異氰酸酯反應(yīng)制得的NCO基團(tuán)封端的氨酯改性異氰酸酯與異氰酸酯的混合物，其中NCO的質(zhì)量含量為10-16%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可一次成型的高彈性微發(fā)泡彈力球組合物，其特征在于聚醚多元醇選自平均官能度為2 4、數(shù)均相對分子質(zhì)量為10001000的聚醚多元醇。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可一次成型的高彈性微發(fā)泡彈力球組合物，其特征在于聚醚多元醇選自聚環(huán)氧丙烷醚多元醇、環(huán)氧丙烷-環(huán)氧乙烷共聚醚多元醇、聚乙二醇或聚四氫呋喃醚多元醇中的一種或兩種以上的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可一次成型的高彈性微發(fā)泡彈力球組合物，其特征在于擴(kuò)鏈劑選自對苯二酚二羥乙基醚、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、3，3-二氯4，4-二苯基甲苯二胺、1，4- 二羥甲基環(huán)己烷、季戊四醇、三羥乙基異氰尿酸酯、四官能度且分子量300的聚醚多元醇或三官能度且分子量375的聚醚多元醇中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可一次成型的高彈性微發(fā)泡彈力球組合物，其特征在于發(fā)泡劑選自水、甲酸、乙酸或一氟二氯乙烷中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可一次成型的高彈性微發(fā)泡彈力球組合物，其特征在于第一催化劑選自叔胺類催化劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可一次成型的高彈性微發(fā)泡彈力球組合物，其特征在于第二催化劑選自有機(jī)錫類催化劑、有機(jī)鉍類催化劑或有機(jī)鋅類催化劑中的一種或多種。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可一次成型的高彈性微發(fā)泡彈力球組合物，其特征在于異氰酸酯選自4，4’ - 二苯基甲烷二異氰酸酯、炭化二亞胺-脲酮亞胺改性的4，4’ - 二苯基甲烷二異氰酸酯、對苯二異氰酸酯、1，5-萘二異氰酸酯或3，3’- 二甲基-4、4’_聯(lián)苯二異氰酸酯中的一種或多種。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可一次成型的高彈性微發(fā)泡彈力球組合物，其特征在于改性異氰酸酯組份中的異氰酸根質(zhì)量含量為139^19%，平均官能度為2 3。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可一次成型的高彈性微發(fā)泡彈力球的制備方法，其特征在于將A組分和B組分混合，混合時A組份的溫度為25°C 30°C，B組份溫度為40°C 50°C，混合均勻后澆入預(yù)熱至50°C 60°C的模具中，令模具做三維空間轉(zhuǎn)動，熟化5mirTl0min后開模即可一次成型得到高彈性微發(fā)泡彈力球。
全文摘要
本發(fā)明屬于聚氨酯技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可一次成型的高彈性微發(fā)泡彈力球組合物及其制備方法，該組合物是由多元醇混合物組分和改性異氰酸酯組分雙組分構(gòu)成，可一次成型制備高彈性彈力球。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(1)本發(fā)明是采用半預(yù)聚體法制備彈力球，兩組分料粘度相近，混料溫度較低，物料容易混合均勻，工藝控制條件簡單，易操作；(2)用本發(fā)明提供的組合物制備的彈力球在成形過程中可以一次性形成致密的表皮和泡沫芯層，成型工藝簡單；(3)用本發(fā)明提供的組合物制備的微孔彈力球回彈率可達(dá)到80%以上，最高可達(dá)到85%，回彈性好。
文檔編號C08L75/08GK102786661SQ20121030536
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月23日
發(fā)明者孫兆任, 孫清峰, 徐軍, 馬翠翠 申請人:山東東大一諾威聚氨酯有限公司