本發(fā)明涉及一種阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體及其制備方法。

背景技術：

優(yōu)力膠，又稱聚氨酯PU彈性體，是一種具有強度好，壓縮變形小。介于塑料和橡膠之間的一種新型材料，具有塑料的剛性，又有橡膠的彈性。是目前用的比較廣泛的，替代橡膠。現(xiàn)有技術中的優(yōu)力膠制備過程復雜，穩(wěn)定性弱，現(xiàn)有技術中的優(yōu)力膠預聚體不能通過簡單的添加固化劑得到優(yōu)力膠，同時不具備粘性好、粘附力強、彈性好、表面硬度穩(wěn)定、環(huán)保、耐用、阻燃、防靜電、不易老化、不掉屑、易清理、耐油、耐磨以及耐溶劑腐蝕等特性。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出一種阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體，解決了現(xiàn)有技術中的優(yōu)力膠預聚體不具備粘性好、粘附力強、彈性好、表面硬度穩(wěn)定、環(huán)保、耐用、阻燃、防靜電、不易老化、不掉屑、易清理、耐油、耐磨以及耐溶劑腐蝕等特性的缺陷。

本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的：一種阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體，包括以下重量份數(shù)的各組分：25-35份的多元醇1000；20-30份的多元醇2000；15-25份的甲苯二異氰酸酯；8-12份的阻燃劑；3-5份的硫化劑；10-12份的抗靜電劑。

優(yōu)選的，所述阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體包括以下重量份數(shù)的各組分：30-35份的多元醇1000；25-30份的多元醇2000；20-25份的甲苯二異氰酸酯；10-12份的阻燃劑；4-5份的硫化劑；11-12份的抗靜電劑。

優(yōu)選的，所述阻燃劑為三(2-氯乙基)磷酸酯。

優(yōu)選的，所述硫化劑為三羥甲基丙烷。

優(yōu)選的，所述抗靜電劑為陰離子型脂肪基磺酸鹽。

一種阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，先將稱量好的多元醇1000加入反應釜加熱至40-50℃，然后2段升溫到55-65℃；

步驟二，然后再將稱量好的多元醇2000加入反應釜恒溫60℃攪拌25-35分鐘；

步驟三，再加入稱量好甲苯二異氰酸酯，然后升溫至75-85℃攪拌反應1-2小時；

步驟四，最后降溫60-70℃加入稱量好的阻燃劑、硫化劑以及抗靜電劑攪拌反應0.3-0.7小時,再次升溫75-85℃繼續(xù)攪拌反應2-3小時得到阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體。

進一步，將阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體裝入干凈的鐵皮桶密封，讓其自然冷卻110-130小時后加固化劑，生成阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠。

優(yōu)選的，所述阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，先將稱量好的多元醇1000加入反應釜加熱至40-45℃，然后2段升溫到55-60℃；

步驟二，然后再將稱量好的多元醇2000加入反應釜恒溫60℃攪拌25-30分鐘；

步驟三，再加入稱量好甲苯二異氰酸酯，然后升溫至75-80℃攪拌反應1-1.5小時；

步驟四，最后降溫60-70℃加入稱量好的阻燃劑、硫化劑以及抗靜電劑攪拌反應0.3-0.5小時,再次升溫75-80℃繼續(xù)攪拌反應2-2.5小時得到阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體。

進一步，將阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體裝入干凈的鐵皮桶密封，讓其自然冷卻110-120小時后就可以加二鄰氯二苯胺甲烷，生成阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明的阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體不含任何有毒有害物質和其它填充材料，是耐水、耐油的環(huán)保型防靜電阻燃新材料，硬度范圍0A～98A，具有表面粘性好、粘附力強，彈性好、表面硬度穩(wěn)定、環(huán)保,耐用、阻燃、防靜電，不易老化、不掉屑、易清理、耐油，耐磨，耐溶劑腐蝕。長時間使用性能不下降等優(yōu)異特性。

本發(fā)明的阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體用于生產手機夾具、手機治具、手機充電測試設備、手機充電檢測設備、防老化檢測設備、汽車零部件、防火門窗、充電樁、電池灌裝以及醫(yī)療設備等產品中；本發(fā)明的阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體與陶瓷、玻璃、金屬以及絕緣材料等都有很好的粘接性，可起到防滑、抗震、防刮等作用，在震動或搬移時也可防止其傾倒損壞。

本發(fā)明的阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體還用于電子、醫(yī)療、自動化以及機器人等領域中，可有效的避免因電子設備長期在干燥、高溫的環(huán)境中使用產生靜電而對電子元器件產生不可修復的破壞性。本發(fā)明的阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體或使用本發(fā)明的阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體制作成型的產品遭遇明火具備完全不燃燒等性能。

本發(fā)明的阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體使用在醫(yī)療器械中能夠有效的避免設備產生的靜電在醫(yī)療救治過程中對醫(yī)護人員及病人造成的危害；使用本發(fā)明的阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體生產的汽車零部件也能避免靜電產生火花而導致汽車自燃風險。除了上述應用領域，還可以用于液體運輸，管道，把手及化工容器中。本發(fā)明的阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體具有廣闊的應用前景。

本發(fā)明的阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體的制備方法簡單易行，穩(wěn)定性高，生產效率高。

具體實施方式

下面將對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

發(fā)明人根據(jù)本發(fā)明提供的內容，制備了阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體1、阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體2、阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體3、阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體4、阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體5、阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體6、阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠1、阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠2、阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠3、阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠4、阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠5、阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠6。

實施例一

一種阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體1，包括以下重量份數(shù)的各組分：25份的多元醇1000；20份的多元醇2000；15份的甲苯二異氰酸酯；8份的阻燃劑；3份的硫化劑；10份的抗靜電劑。

所述阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體1的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，先將稱量好的多元醇1000加入反應釜加熱至40℃，然后2段升溫到55℃；

步驟二，然后再將稱量好的多元醇2000加入反應釜恒溫60℃攪拌25分鐘；

步驟三，再加入稱量好甲苯二異氰酸酯，然后升溫至75℃攪拌反應1小時；

步驟四，最后降溫60℃加入稱量好的阻燃劑、硫化劑以及抗靜電劑攪拌反應0.3小時,再次升溫75℃繼續(xù)攪拌反應2小時得到阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體1。

將阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體裝入干凈的鐵皮桶密封，讓其自然冷卻110小時后加固化劑，生成阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠1。

實施例二

一種阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體，包括以下重量份數(shù)的各組分：30份的多元醇1000；25份的多元醇2000；20份的甲苯二異氰酸酯；10份的阻燃劑；4份的硫化劑；11份的抗靜電劑。

所述阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，先將稱量好的多元醇1000加入反應釜加熱至45℃，然后2段升溫到60℃；

步驟二，然后再將稱量好的多元醇2000加入反應釜恒溫60℃攪拌30分鐘；

步驟三，再加入稱量好甲苯二異氰酸酯，然后升溫至80℃攪拌反應1.5小時；

步驟四，最后降溫65℃加入稱量好的阻燃劑、硫化劑以及抗靜電劑攪拌反應0.5小時,再次升溫80℃繼續(xù)攪拌反應2.5小時得到阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體2。

將阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體裝入干凈的鐵皮桶密封，讓其自然冷卻120小時后加固化劑，生成阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠2。

實施例三

一種阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體3，包括以下重量份數(shù)的各組分：35份的多元醇1000；30份的多元醇2000；25份的甲苯二異氰酸酯；12份的阻燃劑；5份的硫化劑；12份的抗靜電劑。

所述阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體3的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，先將稱量好的多元醇1000加入反應釜加熱至50℃，然后2段升溫到65℃；

步驟二，然后再將稱量好的多元醇2000加入反應釜恒溫60℃攪拌35分鐘；

步驟三，再加入稱量好甲苯二異氰酸酯，然后升溫至85℃攪拌反應2小時；

步驟四，最后降溫70℃加入稱量好的阻燃劑、硫化劑以及抗靜電劑攪拌反應0.7小時,再次升溫85℃繼續(xù)攪拌反應3小時得到阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體3。

將阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體裝入干凈的鐵皮桶密封，讓其自然冷卻130小時后加固化劑，生成阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠3。

實施例四

一種阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體4，包括以下重量份數(shù)的各組分：25份的多元醇1000；20份的多元醇2000；15份的甲苯二異氰酸酯；8份的三(2-氯乙基)磷酸酯；3份的三羥甲基丙烷；10份的陰離子型脂肪基磺酸鹽。

所述阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體4的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，先將稱量好的多元醇1000加入反應釜加熱至40℃，然后2段升溫到55℃；

步驟二，然后再將稱量好的多元醇2000加入反應釜恒溫60℃攪拌25分鐘；

步驟三，再加入稱量好甲苯二異氰酸酯，然后升溫至75℃攪拌反應1小時；

步驟四，最后降溫60℃加入稱量好的三(2-氯乙基)磷酸酯、三羥甲基丙烷以及陰離子型脂肪基磺酸鹽攪拌反應0.3小時,再次升溫75℃繼續(xù)攪拌反應2小時得到阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體4。

將阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體裝入干凈的鐵皮桶密封，讓其自然冷卻110小時后加二鄰氯二苯胺甲烷，生成阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠4。

實施例五

一種阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體5，包括以下重量份數(shù)的各組分：30份的多元醇1000；25份的多元醇2000；20份的甲苯二異氰酸酯；10份的三(2-氯乙基)磷酸酯；4份的三羥甲基丙烷；11份的陰離子型脂肪基磺酸鹽。

所述阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體5的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，先將稱量好的多元醇1000加入反應釜加熱至45℃，然后2段升溫到60℃；

步驟二，然后再將稱量好的多元醇2000加入反應釜恒溫60℃攪拌30分鐘；

步驟三，再加入稱量好甲苯二異氰酸酯，然后升溫至80℃攪拌反應1.5小時；

步驟四，最后降溫65℃加入稱量好的三(2-氯乙基)磷酸酯、三羥甲基丙烷以及陰離子型脂肪基磺酸鹽攪拌反應0.5小時,再次升溫80℃繼續(xù)攪拌反應2.5小時得到阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體5。

將阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體裝入干凈的鐵皮桶密封，讓其自然冷卻120小時后加二鄰氯二苯胺甲烷，生成阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠5。

實施例六

一種阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體6，包括以下重量份數(shù)的各組分：35份的多元醇1000；30份的多元醇2000；25份的甲苯二異氰酸酯；12份的三(2-氯乙基)磷酸酯；5份的三羥甲基丙烷；12份的陰離子型脂肪基磺酸鹽。

所述阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體6的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，先將稱量好的多元醇1000加入反應釜加熱至50℃，然后2段升溫到65℃；

步驟二，然后再將稱量好的多元醇2000加入反應釜恒溫60℃攪拌35分鐘；

步驟三，再加入稱量好甲苯二異氰酸酯，然后升溫至85℃攪拌反應2小時；

步驟四，最后降溫70℃加入稱量好的三(2-氯乙基)磷酸酯、三羥甲基丙烷以及陰離子型脂肪基磺酸鹽攪拌反應0.7小時,再次升溫85℃繼續(xù)攪拌反應3小時得到阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體6。

將阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體裝入干凈的鐵皮桶密封，讓其自然冷卻130小時后加二鄰氯二苯胺甲烷，生成阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠6。

阻燃測試標準及方法：

94V-0、94V-1、94V-2級的垂直燃燒試驗方法

阻燃UL94中的垂直燃燒試驗根據(jù)樣品燃燒時間，熔滴是否引燃脫脂棉等試驗結果，把聚合物材料定為V-2,V-1,V-0三個級別，其中以V-2級為最低阻燃級，V-0級為最高阻燃級。

此試驗用小條試樣長127mm，寬12.7mm，最大厚度3.2mm。在無通風試驗箱中進行。試樣上端(6.4mm的地方)用支架上的夾具夾住，并保持試樣的縱軸垂直。試樣下端距燈嘴9.5mm，距干燥脫脂棉表面305mm.。將本生燈點燃并調節(jié)至產生19mm高的藍色火焰，把本生燈火焰置于試樣下端，點火10s，然后移去火焰(離試樣至少152mm遠)，并記下試樣有焰燃燒時間。若移去火焰后30s內試樣的火焰熄滅，必須再次將本生燈移到試樣下面，重新點燃試樣點火10s，然后再次移開本生燈火焰，并記下試樣的有焰燃燒和無焰燃燒的續(xù)燃時間。若試樣熔滴有滴落，讓其落入試樣下305mm的脫脂棉上，看其是否引燃脫脂棉。若脫脂棉著火，評級時應考慮其因素。

具體分級指標如下：

測試項目：94V-0，94V-1，94V-2

1十次點燃總有焰燃燒時間最大值(S)

50S，250S，250S

2個別的有焰燃燒時間最大值(s)

10S，30S，30S

3無焰燃燒時間(s)

30S，60S，60S

4有焰熔滴

無，僅允許短時燃燒

一般阻燃UL黃卡上阻燃測試條的厚度分為：1/8英寸,1/16英寸,1/32英寸厚度，即3.2mm,1.6mm,0.8mm三個等級試驗。

防靜電測試標準及方法：1.1測試方法：1.11測試環(huán)境：

環(huán)境溫度23±5℃，相對濕度30％～70％。1.12測試儀器使用方法

防靜電測試標準及方法：

1.1.2.1防靜電測試儀(3M-718)

防靜電測試儀是感應式的，該儀器表面有3個按鍵：“POWER”、“RANGE/ZERO”、“HOLD”,按“POWER”鍵開機/關機。該儀器有兩個量程：0～2KV、0～20KV,可通過按“RANGE/ZERO”鍵進行切換。當顯示3位小數(shù)時，量程范圍為0～2KV；當顯示2位小數(shù)時，量程范圍為0～20KV。

每次測試時都應進行讀數(shù)清零工作，方法為：將sensor對準一個已知的電壓為0V的導體上，按“RANGE/ZERO”鍵至少3秒鐘。為保證測試值的準確性，測試時人體必須戴靜電環(huán)或穿防靜電鞋。測試前，先將待測物放置在絕緣的物體上(如干燥的硬紙板)，手持干燥并干凈的棉布以每分鐘120次的速度，施加適當?shù)膲毫?2～4千克力)，單向摩擦待測物表面20次，然后用儀器測量電壓(senor距離被測物表面的距離為2.54CM及兩個紅燈重合在一起)，將顯示的讀數(shù)乘以1000即得實際的電壓值，例如讀數(shù)為“.018”，則實際電壓18V。

1.1.2.2表面電阻測試儀(ACL-385)

ACL-385為簡易表面電阻測試儀，該儀器兩個測試電極間距根據(jù)標準不變，測試時將被物放于絕緣的平面上，表面測試儀平置在材料表面上，手指施加適當壓力(2～4KG)于試按鈕上，使測試電極與材料表面接觸良好，指示燈發(fā)亮檔即為讀數(shù)。如果被測材料為軟性材料，可施加4～6kg的壓力進行測試。

1.1.2.3表面阻抗測試儀(3M-701兆歐表)

防靜電檢測管理規(guī)范2

為保證測試的準確性，每次使用該儀器進行測量前應進行“BATTERY TEST”、“CONTINUITY TEST”.BATTERY TEST:將測試儀器平放在一個平穩(wěn)的平面上，將選擇開關撥到“BATTERY TEST”檔，按紅色“test”鍵15秒，指針會移到“BATTERY”刻度尺的綠色區(qū)域，如果指針停在100V左邊的紅色區(qū)，則表示，需更換電池。若停在100V右邊的區(qū)域，則該儀器需要重新校驗

CONTINUITY TEST：將兩個測試電極放在金屬表面上(該儀器本身配一個金屬板)，將測試儀器與測試電極連接好，將選擇開關撥到“CONTINUITY TEST”檔，按TEST鍵，指針應移到“CONTINUITY”刻度尺的綠色區(qū)域，如果不是，則連接線有問題，或電極需要清潔。

500V DC兆歐表容器測試電極φ50 2kg濕濾紙墊，連接好表盤和重錘，將兩重錘置于待測物表面，按下紅色按鈕開始測量(如果被測物的表面電阻大于1×106Ω，則選用100V電壓進行測試，否則采用10V電壓測試)，即可從表盤讀出待測物的表面電阻值。

本發(fā)明的阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體1、阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體2、阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體3、阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體4、阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體5、阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠預聚體6、阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠1、阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠2、阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠3、阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠4、阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠5、阻燃防靜電聚氨酯優(yōu)力膠6是耐水、耐油的環(huán)保型防靜電阻燃新材料，經(jīng)過測試，具有表面粘性好、粘附力強，彈性好、表面硬度穩(wěn)定、環(huán)保、耐用、阻燃、防靜電，不易老化、不掉屑、易清理、耐油，耐磨，耐溶劑腐蝕。長時間使用性能不下降等優(yōu)異特性。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。