用於工業同步帶聚氨酯彈性體組合物的製備方法
2023-07-03 17:40:46 2
專利名稱：用於工業同步帶聚氨酯彈性體組合物的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種用於工業同步帶聚氨酯彈性體組合物的製備方法，屬於聚氨酯彈性體的製作方法領域。
背景技術：
聚氨酯是專指界於橡膠與塑料之間的一類材料，通常以低聚物多元醇、多異氰酸酯、擴鏈劑及少量助劑製得。在許多情況下，與金屬材料比，聚氨酯彈性體製品具有重量輕、低噪音、耐磨耗、加工費用低及耐腐蝕等優點。與塑料相比，聚氨酯彈性體具有不發脆、彈性好、耐磨性好等優點。與橡膠相比，聚氨酯彈性體具有耐磨、耐切割、耐撕裂、高負荷性、透明或半透明、耐臭氧、可罐裝、可澆注、硬度範圍廣等優點。澆注型聚氨酯同步帶具有硬度範圍廣、高彈性、耐磨性能優異、機械強度高、傳動 功率大、運轉平穩等優點。
發明內容
根據現有技術的不足，本發明要解決的技術問題是提供一種用於工業同步帶聚氨酯彈性體組合物的製備方法，產品具有優異的製品力學性能和良好的加工工藝性能；同時加工工藝簡單。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是提供一種用於工業同步帶聚氨酯彈性體組合物的製備方法，其特徵在於由底層和面層兩種不同硬度聚氨酯彈性體複合而成，其製作方法包括以下步驟⑴底層的製備方法①聚氨酯預聚物，使用甲苯二異氰酸酯(TDI)和聚四氫呋喃醚多元醇在75°C 85°C反應3小時，真空脫除氣泡，取樣檢測異氰酸酯含量，檢測合格後，密閉保存備用；②固化劑選自3，3 z - 二氯_4，4 z - 二氨基二苯基甲烷(MOCA)、3，5-二甲硫基甲苯二胺(E-300)或它們的混合物；③聚氨酯彈性體的製作固化劑和預聚物以NH2/NC0的摩爾比為O. 9進行混合反應，混合溫度為75°C 85°C，製品硫化溫度為100°C 120°C，硫化30 60分鐘脫模，在90°C 110°C後硫化8 10小時，得到底層聚氨酯彈性體製品；⑵面層的製作方法①聚氨酯預聚物，使用甲苯二異氰酸酯、聚酯多元醇和增塑劑在75°C 85°C反應3小時，真空脫除氣泡，取樣檢測異氰酸酯含量，檢測合格後，密閉保存備用；②固化劑為3，5_ 二甲硫基甲苯二胺；③聚氨酯彈性體的製作固化劑和預聚物以NH2/NC0的摩爾比為O. 9進行混合反應，混合溫度為75°C 85°C，製品硫化溫度為100°C 120°C，硫化30 60分鐘脫模，在90°C 110°C後硫化8 10小時，得到面層聚氨酯彈性體製品。所述兩種不同硬度聚氨酯彈性體的硬度分別為底層聚氨酯彈性體邵氏8(Γ94Α和面層聚氨酯彈性體製品為邵氏55飛5A。聚四氫呋喃醚多元醇官能度為2，數均分子量為1000 2000。聚酯多元醇為己二酸、乙二醇、二乙二醇、丁二醇、丙二醇或它們的混合物合成的分子量為2000的聚合物。甲苯二異氰酸酯為含有98%以上的2，4-甲苯二異氰酸酯。增塑劑為鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二丁苄酯或鄰苯二甲酸二甲氧基乙酯。底層的製備方法中甲苯二異氰酸酯和聚四氫呋喃醚多元醇分別佔兩者總質量的13. 8% 24. 6% 和 75. 4% 86. 2%。面層的製作方法中甲苯二異氰酸酯、聚酯多元醇和增塑劑分別佔三者總質量的11. 3% 13%、77% 87% 和 0 10%。所述硬度為邵氏8(Γ90Α的聚氨酯彈性體採用聚醚型聚氨酯彈性體作為底層結構，而所述硬度為邵氏55飛5Α的聚氨酯彈性體採用聚酯型聚氨酯彈性體作為面層結構，並且底層和面層相互粘結而成。⑴底層結構的製作聚醚型聚氨酯預聚物和固化劑攪拌均勻倒入模具中；⑵面層結構的製作待底層結構的聚醚型聚氨酯固化後，將攪拌均勻的聚酯型預聚物和固化劑倒入模具中。⑶模壓成型待面層結構的聚酯型聚氨酯固化後，模壓成型，使底層結構和面層結構具有良好的粘結性。本發明的有益效果是合成的澆注型聚氨酯同步帶具有優異的製品力學性能和良好的加工工藝性能，綜合性能最佳，產品的存儲穩定性能更好；由該組合物得到的聚氨酯彈性體用工業同步帶，具有優異的機械強度和耐磨性能，產品經久耐用，使用壽命大於常規的橡膠同步帶，同時加工工藝簡單。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明做進一步描述實施例所用材料如下PTMG1000數均分子量1000的聚四氫呋喃醚二元醇PTMG2000數均分子量2000的聚四氫呋喃醚二元醇0DX-218 :指數均分子量為2000的聚己二酸乙二醇丙二醇酯CMA-244 :指數均分子量為2000的聚己二酸丁二醇乙二醇酯 CMA-24 :指數均分子量為2000的聚己二酸乙二醇酯P0L1256 :指數均分子量為2000的聚己二酸二乙二醇乙二醇酯TD1-100 2,4-甲苯二異氰酸酯大於98%的TDIMOCA : 3，3 Y - 二氯-4，4 Y - 二氨基二苯基甲烷E-300 :3，5- 二甲硫基甲苯二胺實施例1底層結構的製作①聚氨酯預聚物，使用二異氰酸酯(TD1-100) 13. 8%和分子量2000的聚四氫呋喃醚二元醇86. 2%在75°C 85°C反應3小時得到異氰酸根含量為3%的預聚物。
②固化劑選自3，3 z - 二氯-4，4 z - 二氨基二苯基甲烷(MOCA)③聚氨酯彈性體的製作固化劑MOCA和預聚物以O. 9的NH2/NC0的摩爾比進行混合反應，混合溫度為75°C 85°C，製品硫化溫度為100°C 120°C，硫化40分鐘脫模，在90°C 110°C後硫化9小時，得到硬度為邵氏80A的聚氨酯彈性體製品。面層結構的製作①聚氨酯預聚物，使用甲苯二異氰酸酯(TD1-100) 11. 3%，分子量2000的聚酯二元醇CMA-24478. 7%和增塑劑鄰苯二甲酸丁苄酯(BBP) 10%%在75°C 85°C反應3小時得到異氰酸根含量為2. 1%的預聚物。②固化劑選自3，5_ 二甲硫基甲苯二胺(E-300)
③聚氨酯彈性體的製作固化劑E-300和預聚物以O. 9的NH2/NC0的摩爾比進行混合反應，混合溫度為75°C 85°C，製品硫化溫度為100°C 120°C，硫化50分鐘脫模，在90°C 110°C後硫化8小時，得到硬度為邵氏55A的聚氨酯彈性體製品。實施例2底層結構的製作①聚氨酯預聚物，使用甲苯二異氰酸酯(TD1-100) 15%和分子量2000的聚四氫呋喃醚二元醇85%在75°C 85°C反應3小時得到異氰酸根含量為3. 6%的預聚物。②固化劑選自3，3 z - 二氯-4，4 z - 二氨基二苯基甲烷(MOCA)③聚氨酯彈性體的製作固化劑MOCA和預聚物以O. 9的NH2/NC0的摩爾比進行混合反應，混合溫度為75°C 85°C，製品硫化溫度為100°C 120°C，硫化60分鐘脫模，在90°C 110°C後硫化10小時，得到硬度為邵氏85A的聚氨酯彈性體製品。面層結構的製作①聚氨酯預聚物，使用甲苯二異氰酸酯(TD1-100) 11. 9%，分子量2000的聚酯二元醇CMA-2478. 1%和增塑劑鄰苯二甲酸丁酯(DBP) 10%在75°C 85°C反應3小時得到異氰酸根含量為2. 4%的預聚物。②固化劑選自3，5_ 二甲硫基甲苯二胺(E-300)③聚氨酯彈性體的製作固化劑E-300和預聚物以O. 9的NH2/NC0的摩爾比進行混合反應，混合溫度為75°C 85°C，製品硫化溫度為100°C 120°C，硫化40分鐘脫模，在90°C 110°C後硫化9小時，得到硬度為邵氏60A的聚氨酯彈性體製品。實施例3底層結構的製作①聚氨酯預聚物，使用甲苯二異氰酸酯(TD1-100) 19%和分子量1000的聚四氫呋喃醚二元醇PTMG100041%和分子量2000的聚四氫呋喃醚二元醇PTMG200040%在75°C 85°C反應3小時得到異氰酸根含量為4. 0%的預聚物。②固化劑選自3，3 z - 二氯-4，4 z - 二氨基二苯基甲烷(MOCA)③聚氨酯彈性體的製作固化劑MOCA和預聚物以O. 9的NH2/NC0的摩爾比進行混合反應，混合溫度為75°C 85°C，製品硫化溫度為100°C 120°C，硫化30分鐘脫模，在90°C 110°C後硫化10小時，得到硬度為邵氏90A的聚氨酯彈性體製品。面層結構的製作①聚氨酯預聚物，使用甲苯二異氰酸酯(TD1-100) 12. 7%，分子量2000的聚酯二元醇POL-125682. 3%和增塑劑鄰苯二甲酸二甲氧基乙酯5%在75°C 85°C反應3小時得到異氰酸根含量為2. 8%的預聚物。②固化劑選自3，5_ 二甲硫基甲苯二胺(E-300)③聚氨酯彈性體的製作固化劑E-300和預聚物以O. 9的NH2/NC0的摩爾比進行混合反應，混合溫度為75°C 85°C，製品硫化溫度為100°C 120°C，硫化40分鐘脫模，在90°C 110°C後硫化9小時，得到硬度為邵氏65A的聚氨酯彈性體製品。實施例4底層結構的製作 ①聚氨酯預聚物，使用甲苯二異氰酸酯(TD1-100) 24. 6%和分子量1000的聚四氫呋喃醚二元醇75. 4%在75°C 85°C反應3小時得到異氰酸根含量為5. 5%的預聚物。②固化劑選自3，3 z - 二氯-4，4 z - 二氨基二苯基甲烷(MOCA)③聚氨酯彈性體的製作固化劑MOCA和預聚物以O. 9的NH2/NC0的摩爾比進行混合反應，混合溫度為75°C°C，製品硫化溫度為100°C 120°C，硫化60分鐘脫模，在90°C 110°C後硫化10小時，得到硬度為邵氏94A的聚氨酯彈性體製品。面層結構的製作①聚氨酯預聚物，使用甲苯二異氰酸酯(TD1-100) 13%，分子量2000的聚酯二元醇ODX-21887%，在75°C 85°C反應3小時得到異氰酸根含量為2. 6%的預聚物。②固化劑選自3，5_ 二甲硫基甲苯二胺(E-300)③聚氨酯彈性體的製作固化劑E-300和預聚物以O. 9的NH2/NC0的摩爾比進行混合反應，混合溫度為85°C，製品硫化溫度為100°C 120°C，硫化30分鐘脫模，在90°C 110°C後硫化8小時，得到硬度為邵氏65A的聚氨酯彈性體製品。聚氨酯彈性體製品性能如下表
權利要求
1.一種用於工業同步帶聚氨酯彈性體組合物的製備方法，其特徵在於由底層和面層兩種不同硬度聚氨酯彈性體複合而成，其製作方法包括以下步驟 ⑴底層的製備方法 ①聚氨酯預聚物，使用甲苯二異氰酸酯和聚四氫呋喃醚多元醇在75°C 85°C反應3小時，真空脫除氣泡，取樣檢測異氰酸酯含量，檢測合格後，密閉保存備用； ②固化劑選自3，3' -二氯-4，4 z -二氨基二苯基甲烷、3，5-二甲硫基甲苯二胺或它們的混合物； ③聚氨酯彈性體的製作固化劑和預聚物以NH2/NCO的摩爾比為O.9進行混合反應，混合溫度為75°C 85°C，製品硫化溫度為100°C 120°C，硫化30 60分鐘脫模，在90°C 110 C後硫化8 10小時，得到底層聚氣酷彈性體製品； ⑵面層的製作方法 ①聚氨酯預聚物，使用甲苯二異氰酸酯、聚酯多元醇和增塑劑在75V 85V反應3小時，真空脫除氣泡，取樣檢測異氰酸酯含量，檢測合格後，密閉保存備用； ②固化劑為3，5-二甲硫基甲苯二胺； ③聚氨酯彈性體的製作固化劑和預聚物以NH2/NCO的摩爾比為O.9進行混合反應，混合溫度為75°C 85°C，製品硫化溫度為100°C 120°C，硫化30 60分鐘脫模，在90°C 110 C後硫化8 10小時，得到面層聚氣酷彈性體製品。
2.根據權利要求1所述用於工業同步帶聚氨酯彈性體組合物的製備方法，其特徵在於，所述兩種不同硬度聚氨酯彈性體的硬度分別為底層聚氨酯彈性體邵氏8(Γ94Α和面層聚氨酯彈性體製品為邵氏55 65Α。
3.根據權利要求1所述用於工業同步帶聚氨酯彈性體組合物的製備方法，其特徵在於，聚四氫呋喃醚多元醇官能度為2，數均分子量為1000 2000。
4.根據權利要求1所述用於工業同步帶聚氨酯彈性體組合物的製備方法，其特徵在於，聚酯多元醇為己二酸、乙二醇、二乙二醇、丁二醇、丙二醇或它們的混合物合成的分子量為2000的聚合物。
5.根據權利要求1所述用於工業同步帶聚氨酯彈性體組合物的製備方法，其特徵在於，甲苯二異氰酸酯為含有98%以上的2，4-甲苯二異氰酸酯。
6.根據權利要求1所述用於工業同步帶聚氨酯彈性體組合物的製備方法，其特徵在於，增塑劑為鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二丁苄酯或鄰苯二甲酸二甲氧基乙酯。
7.根據權利要求1所述用於工業同步帶聚氨酯彈性體組合物的製備方法，其特徵在於，底層的製備方法中甲苯二異氰酸酯和聚四氫呋喃醚多元醇分別佔兩者總質量的.13.8% 24. 6% 和 75. 4% 86. 2%。
8.根據權利要求1所述用於工業同步帶聚氨酯彈性體組合物的製備方法，其特徵在於，面層的製作方法中甲苯二異氰酸酯、聚酯多元醇和增塑劑分別佔三者總質量的.11.3% 13%、77% 87% 和 0 10%。
9.根據權利要求1所述用於工業同步帶聚氨酯彈性體組合物的製備方法，其特徵在於，所述硬度為邵氏8(Γ90Α的聚氨酯彈性體採用聚醚型聚氨酯彈性體作為底層結構，而所述硬度為邵氏55飛5Α的聚氨酯彈性體採用聚酯型聚氨酯彈性體作為面層結構，並且底層和面層相互粘 結而成。
全文摘要
本發明涉及一種用於工業同步帶聚氨酯彈性體組合物的製備方法，屬於聚氨酯彈性體的製作方法領域，其由兩種硬度的聚氨酯彈性體複合而成，硬度為邵氏80~94A聚醚型聚氨酯彈性體作為底層結構，硬度為邵氏55~65A聚酯型聚氨酯彈性體作為面層結構，並且底層和面層相互粘結而成。這種複合而成的聚氨酯同步帶力學性能好、回彈性高，經久耐用。
文檔編號B32B27/40GK103012723SQ201210593
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月29日 優先權日2012年12月29日
發明者陳海良, 陳由亮, 劉兆陽, 陳偉, 肖磊 申請人:山東東大一諾威聚氨酯有限公司