一種透明耐黃變聚氨酯彈性體及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種聚氨酯彈性體及其制備方法，尤其涉及一種透明耐黃變聚氨酯彈性體及其制備方法，屬于高分子化工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]聚氨酯是一種重要的合成樹(shù)脂，因其優(yōu)異的耐磨性、耐油性、力學(xué)性能等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用十分廣泛，例如用做直排溜冰鞋的輪子。通常聚氨酯溜冰鞋的輪子結(jié)構(gòu)含有大量的苯環(huán)，使用過(guò)程中，在紫外光的作用下，苯環(huán)上的大η鍵與鄰近的異氰酸酯基共軛，形成醌式結(jié)構(gòu)，因?yàn)樵擋浇Y(jié)構(gòu)有顏色所以導(dǎo)致聚氨酯輪子容易變黃。專利號(hào)為200880024867.3的中國(guó)專利中抗靜電熱塑型聚氨酯，該專利公開(kāi)的紫外線吸收劑有肉桂酸酯類、二苯基氰基丙烯酸酯類、甲脒類、亞芐基丙二酸酯類、二芳基丁二烴類、三嗪類、苯并三唑類。這些有機(jī)紫外線吸收劑雖然能達(dá)到較好的耐黃變效果，但這些有機(jī)分子在聚氨酯中易遷移，持久性和穩(wěn)定性較差，且具有一定的毒性和刺激性。不適宜用作聚氨酯溜冰鞋輪子的添加，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量沒(méi)有很好的保證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對(duì)溜冰鞋、滑板所用聚氨酯透明輪子，在日常情況下使用不耐黃變的缺陷，提供一種透明耐黃變聚氨酯彈性體及其制備方法。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]一種透明耐黃變聚氨酯彈性體，由預(yù)聚體組分和固化劑組分組成，所述預(yù)聚體組分和所述固化劑組分的重量比例為100:7?12,所述預(yù)聚體部分包括80?90重量份多元醇、8?10重量份脂肪族多異氰酸酯和8?10重量份芳香族多異氰酸酯，所述固化劑組分包括99?100重量份小分子擴(kuò)鏈劑和1?10重量份有機(jī)金屬催化劑。
[0006]優(yōu)選地，所述多元醇為相對(duì)分子量400?6000、官能度為2或3或4的聚醚多元醇或聚酯多元醇；其中優(yōu)選官能度為2或3的聚醚多元醇或聚酯多元醇，更優(yōu)選官能度為3的聚醚多元醇或聚酯多元醇。
[0007]優(yōu)選地,所述預(yù)聚體部分中異氰酸酯基的質(zhì)量百分含量為5%?15%。
[0008]優(yōu)選地，所述脂肪族多異氰酸酯為己二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯、四甲基苯二亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯中的一種或多種。
[0009]優(yōu)選地，所述芳香族多異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯或二苯基甲烷二異氰酸酯或二者組合。
[0010]優(yōu)選地，所述小分子擴(kuò)鏈劑為1，4 丁二醇、乙二醇、1，3 丁二醇、1，8辛二醇、二乙基甲苯二胺、二硫基甲苯二胺、三羥甲基丙烷中的一種或多種。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述有機(jī)金屬催化劑為有機(jī)錫、有機(jī)鋅、有機(jī)鉍、有機(jī)鉛中的一種或多種。
[0012]本發(fā)明還提供了一種透明耐黃變聚氨酯彈性體的制備方法，包括以下步驟:
[0013]1)制備Α組分:將80?90重量份多元醇投入至反應(yīng)容器中，攪拌升溫至80°C?85°C，再加入8?10重量份脂肪族多異氰酸酯和8?10重量份芳香族多異氰酸酯，保持溫度80°C?85°C反應(yīng)1?3小時(shí)，再在0.05Mpa?0.lMpa、80°C?85°C環(huán)境下，攪拌脫氣
0.5?2小時(shí)，密封保存為A組分；
[0014]2)制備B組分:將99?100重量份小分子擴(kuò)鏈劑投入反應(yīng)容器中，再加入1?10重量份有機(jī)金屬催化劑，在常溫常壓下攪拌1?3小時(shí)，密封保存為B組分；
[0015]3)混合固化:將所述A組分與所述B組分按重量比100:7?12混合，混合溫度為80°C?110°C，澆注，在80°C?110°C下硫化0.5?2小時(shí)，制得透明耐黃變聚氨酯彈性體。
[0016]優(yōu)選地，所述多元醇為相對(duì)分子量400?6000、官能度為2或3或4的聚醚多元醇或聚酯多元醇，所述脂肪族多異氰酸酯為己二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯、四甲基苯二亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯中的一種或多種，所述芳香族多異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯或二苯基甲烷二異氰酸酯或二者組合。
[0017]優(yōu)選地，所述小分子擴(kuò)鏈劑為1，4 丁二醇、乙二醇、1，3 丁二醇、1，8辛二醇、二乙基甲苯二胺、二硫基甲苯二胺、三羥甲基丙烷中的一種或多種，所述有機(jī)金屬催化劑為有機(jī)錫、有機(jī)鋅、有機(jī)鉍、有機(jī)鉛中的一種或多種。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的具有如下有益效果:對(duì)比傳統(tǒng)的聚氨酯彈性體，耐黃變性能有明顯的提高，且更為穩(wěn)定；聚氨酯彈性體表面硬度可在邵氏75A?100A范圍通過(guò)組合物比例任意調(diào)節(jié)；制備成各種尺寸的制品均有很好的透明度，且無(wú)氣泡殘留；長(zhǎng)期使用也能保持優(yōu)異的力學(xué)性能，不會(huì)表面崩裂、塊狀脫落；降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明一種透明耐黃變聚氨酯彈性體及其制備方法作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明的保護(hù)方位并不局限于以下實(shí)施例。
[0020]實(shí)施例1
[0021]1)制備預(yù)聚體組分:將82.59重量份相對(duì)分子量為2000、官能度為2的聚氧化丙烯多元醇投入至反應(yīng)釜中，在常壓下攪拌升溫至80°C?85°C，再加入8.86重量份甲苯二異氰酸酯和8.55重量份異佛爾酮二異氰酸酯，保持溫度80°C?85°C，充入氮?dú)鈹嚢璺磻?yīng)2?2.5小時(shí)，再在真空度為0.05Mpa?0.lMpa、80°C?85°C的環(huán)境下，攪拌脫氣0.5小時(shí)，降至常壓，降溫至60°C，充氮密封保存；
[0022]2)制備固化劑組分:常溫下將99重量份二乙基甲苯二胺投入至反應(yīng)釜中，再加入1重量份有機(jī)鉍催化劑，攪拌混合1小時(shí)，出料，充氮密封保存；
[0023]3)混合固化:將所述預(yù)聚體組分與所述固化劑組分按重量比100:10混合，混合溫度為80°C?110°C，澆注，在80°C?110°C下硫化1小時(shí)，脫模得到表面硬度為邵氏82A的透明耐黃變聚氨酯彈性體。
[0024]實(shí)施例2
[0025]1)制備預(yù)聚體組分:將80.59重量份相對(duì)分子量為3000、官能度為3的聚氧化丙烯多元醇投入至反應(yīng)釜中，在常壓下攪拌升溫至80°C?85°C，再加入9.86重量份甲苯二異氰酸酯和9.55重量份異佛爾酮二異氰酸酯，保持溫度80°C?85°C，充入氮?dú)鈹嚢璺磻?yīng)2?2.5小時(shí)，再在真空度為0.05Mpa?0.lMpa、80°C?85°C的環(huán)境下，攪拌脫氣0.5小時(shí)，降至常壓，降溫至60°C，充氮密封保存；
[0026]2)制備固化劑組分:常溫下將99重量份二乙基甲苯二胺投入至反應(yīng)釜中，再加入1重量份有機(jī)鉍催化劑，攪拌混合1小時(shí)，出料，充氮密封保存；
[0027]3)混合固化:將所述預(yù)聚體組分與所述固化劑組分按重量比100:12混合，混合溫度為80°C?110°C，澆注，在80°C?110°C下硫化1小時(shí)，脫模得到表面硬度為邵氏85A的透明耐黃變聚氨酯彈性體。
[0028]實(shí)施例3
[0029]1)制備預(yù)聚體組分:將90重量份相對(duì)分子量為6000、官能度為4的聚氧化丙烯多元醇投入至反應(yīng)釜中，在常壓下攪拌升溫至80°C?85°C，再加入10重量份二苯基甲烷二異氰酸酯和10重量份四甲基苯二亞甲基二異氰酸酯，保持溫度80°C?85°C，充入氮?dú)鈹嚢璺磻?yīng)2.5?3小時(shí)，再在真空度為0.05Mpa?0.lMpa、80°C?85°C的環(huán)境下，攪拌脫氣2小時(shí)，降至常壓，降溫至60°C，充氮密封保存；
[0030]2)制備固化劑組分:常溫下將100重量份二硫基甲苯二胺投入至反應(yīng)釜中，再加入10重量份有機(jī)鉛催化劑，攪拌混合3小時(shí)，出料，充氮密封保存；
[0031]3)混合固化:將所述預(yù)聚體組分與所述固化劑組分按重量比100:12混合，混合溫度為80°C?110°C，澆注，在80°C?110°C下硫化2小時(shí)，脫模得到表面硬度為邵氏100A的透明耐黃變聚氨酯彈性體。
[0032]實(shí)施例4
[0033]1)制備預(yù)聚體組分:將80重量份相對(duì)分子量為400、官能度為2的聚氧化丙烯多元醇投入至反應(yīng)釜中，在常壓下攪拌升溫至80°C?85°C，再加入8重量份二苯基甲烷二異氰酸酯和8重量份四甲基苯二亞甲基二異氰酸酯，保持溫度80°C?85°C，充入氮?dú)鈹嚢璺磻?yīng)1?1.5小時(shí)，再在真空度為0.05Mpa?0.lMpa、80°C?85°C的環(huán)境下，攪拌脫氣0.5小時(shí)，降至常壓，降溫至60°C，充氮密封保存；
[0034]2)制備固化劑組分:常溫下將99重量份三羥甲基丙烷投入至反應(yīng)釜中，再加入1重量份有機(jī)鋅催化劑，攪拌混合1小時(shí)，出料，充氮密封保存；
[0035]3)混合固化:將所述預(yù)聚體組分與所述固化劑組分按重量比100:7混合，混合溫度為80°C?110°C，澆注，在80°C?110°C下硫化0.5小時(shí)，脫模得到表面硬度為邵氏75A的透明耐黃變聚氨酯彈性體。
[0036]實(shí)施例5
[0037]1)制備預(yù)聚體組分:將83.34重量份相對(duì)分子量為2000、官能度為2的聚氧化丙烯多元醇投入至反應(yīng)釜中，在常壓下攪拌升溫至80°C?85°C，再加入8.85重量份二苯基甲烷二異氰酸酯和8.81重量份苯二亞甲基二異氰酸酯，保持溫度80°C?85°C，充入氮?dú)鈹嚢璺磻?yīng)1