[发明专利]金属填充的聚氨酯组合物以及由其制造的模具

说明书

本发明涉及一种聚氨酯组合物，制备该聚氨酯组合物的方法和该聚氨酯组合 物用于制造模具，尤其是用于鞋底的模具的用途。

通常用于鞋底的模具都是由铝制造的。这些模具的问题是：因为铝是昂贵的 原材料，加之与处理铝块难度较大导致的缓慢生产时间相关的成本，所以这些模 具是昂贵的。

还有一些已知的可以用于生产鞋底模具的其他材料，例如在EP1323755中公 开的聚氨酯。然而，用这类材料制造的模具也同样有着大量缺点。即使最初的鞋 底生产良好，但是模具温度从25至60℃会快速增加，在高于45℃的温度下模制 鞋底时，就会显示出当聚氨酯模具的表面在处于高于45℃的温度时化学活性的改 变所导致的问题。这一问题可以通过冷却模具或者使它们能够冷却到40℃之下来 解决。然而，这又会带来减缓加工进度的缺陷。

US6602936公开了一种组合物，该组合物包含含有单一的聚环氧化物和多异 氰酸酯的树脂和填料，其中所述填料可以是金属粉末。

因此，本发明的目的是提供一种可以用于制造模具，尤其是用于制造鞋底模 具的新材料，这种材料比当下使用的铝模具的价格更加便宜。此外，本发明的目 的还在于所述材料可以使用与用来制造铝模具同样的工具进行制造，而且还更加 方便、更加快捷，同时能够以与铝模具同样的速度生产出来质量相当的鞋底。

本发明的第一方面是提供一种组合物，该组合物含有聚氨酯和20-80重量％ 的粒状金属或金属合金填料，其中所述聚氨酯是以下组分的反应产物：

a)分子量小于1000的第一多元醇；

b)分子量为1500-10000的第二多元醇；

c)至少一种多异氰酸酯，并且

其中所述粒状金属或金属合金填料的导热系数为至少150瓦/m.°K。所述金属 或金属合金可以是非铁磁性的，也可以是铁磁性的。在一种优选实施方式中， 所述金属和金属合金是非铁磁性的，更优选地，为铝、铜、锌、金、青铜和银 中的至少一种。优选地，所述粒子是细粒，小板，粒料，小珠，薄层，晶粒， 薄片或颗粒的形式。优选地，第一多元醇和第二多元醇中的至少一种是聚醚多 元醇，更加优选的，第一多元醇和第二多元醇都是聚醚多元醇。

所述组合物优选还含有吸水剂，如沸石；消泡剂；和阻粘剂(viscosity cutter) 中的至少一种。一些消泡剂也可以用作阻粘剂，这样就不需要另加阻粘剂了。

特别优选的组合物含有聚氨酯，沸石糊剂(zeolite paste)和粒状的金属或者 金属合金填料，其中所述聚氨酯是下列组分的反应产物：

a)40-60重量份的分子量为100-600的第一聚醚多元醇，其官能度为2-8；

b)40-60重量份的分子量为1500-8000的第二聚醚多元醇，其官能度为2-6； 和

c)至少一种异氰酸酯，其存在的量使得可提供80-115的异氰酸酯指数；并 且

其中所述组合物包括5-15重量份的沸石糊剂和50-200重量份的粒状铝填 料。

本发明的第一方面的组合物可用于制造固体制品。但是，它尤其适合于生 产模具，例如用于成型鞋类制品(如鞋子或靴子等)的部件的模具，特别是用于成 型鞋类制品的鞋底的模具。所述组合物还可以用于制造具有其它用途，例如用 于制造家具部件和机械部件的模具。

该模具适合用于其中要制造的制品是塑性材料(例如聚氨酯等)的地方，尤其 是适合用于制备其中塑性材料可以浇注或注塑到模具中的制品。浇注塑性材料的 常用条件是25-130℃的温度和0-5巴的压力。然而，所述模具也适合用于高于130℃ 的温度。

聚氨酯泡沫塑料通常可以用于制备大量不同的制品。一个具体的例子是在运 动制品领域，更具体地，例如射击和射箭的靶，其可以是动物或鸟的形态。用于 制备这些靶的模具通常比较粗糙，并且因为它们通常售价非常便宜，用定做的金 属模具来制备高品质低粗糙度的靶不经济。本发明的组合物适用于例如通过计算 机辅助设计制造的模具，这样的模具可生产出具有更完美的细节的靶。制造出的 模具既有便宜的价格又有很高品质，从而能够减少产生的次品的数量。

所述组合物特别适合于制造用于标准制品(prototype article)的模具，所述组合 物的性质使得它制备过程简单并且价格低廉，而且很容易成型为模具的形状。