[发明专利]一种抗压耐磨的聚氨酯材料

说明书

技术领域

本发明属于聚氨酯材料领域，涉及一种抗压耐磨的聚氨酯材料。

背景技术

聚氨酯材料是一类性能优良的新型多功能高分子材料，在材料工业中占有十分重要的地位，是世界六大合成材料之一。高分子聚氨酯材料应用范围随着工业的发展越来越广泛，各行业对聚氨酯材料的机械性能也提出了更高的要求。所谓的“发泡材料”通常是指通过使用“发泡”的膨胀方法产生泡孔结构，并且具备较低的密度的材料。但是，对于某些应用，比如用于屋顶和壁板夹层的复合材料，模型制造材料和包装材料等，这类材料可能缺乏所需的机械性能。目前，聚氨酯材料硬度不够，耐磨性能偏低已成为本领域普遍存在的一个问题。亟需一种耐磨、硬质、机械性能好的聚氨酯材料来满足工业生产的需求。

由于聚氨酯生产中聚合反应速度相对较快，生产过程中会存在聚合发泡反应阶段乳白时间过短、物料流动性差的问题，导致没有足够的时间完成筑模。发泡过程中凝胶速度快、发泡材料迅速稠化的问题，也会导致倒料时反应釜内挂料损失较大，既提高生产成本，也浪费资源。虽然有的催化剂，比如：三乙烯二胺溶液，也能够延长乳白时间，但是效果并不明显，同时又会过分延长凝胶时间，使脱模时间变长，降低了生产效率。

发明内容

针对现有技术存在的上述缺陷，本发明提供一种抗压耐磨的聚氨酯材料，能具有高硬度、高耐磨、抗划伤等优良特性；并且能解决生产过程中存在的乳白时间短，物料流动性差，反应釜内挂料量大的问题。

本发明的一种抗压耐磨聚氨酯材料，各原料组分按重量计：混合多元醇：20~40份，异氰酸酯：45~65份，辛酸亚锡和2,4-二氨基苯酚盐酸盐的混合催化剂：3~7份，卤代烷烃发泡剂：2~7份，氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂：5~10份。

优选的，所述的异氰酸酯是二苯基甲烷二异氰酸酯与多亚甲基多苯基异氰酸酯按质量比1： 1.5组成的混合物。

优选的，所述的混合多元醇以质量分数计:

聚氧化丁烯多元醇：16~35%，

聚醚多元醇：      60~78%

聚合物多元醇：     3~7%

优选的，所述的混合催化剂中辛酸亚锡和2,4-二氨基苯酚盐酸盐的混合比例为1：1.5~1：2.5。

优选的，所述的卤代烷烃发泡剂指的是C_1~3的氯氟烃、氢氟烃中的任意一种或者几种。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、由于原料多元醇和硅烷偶联剂的联合作用，增强了发泡材料的机械性能和耐磨性能。

2、由于2,4-二氨基苯酚盐酸盐的催化作用，延长了聚合发泡反应的乳白时间，增加物料流动性，使物料能够有充足的筑模时间，同时减少了倒料时反应釜内的挂料量，从而降低生产成本。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明做进一步描述：

实施例1

将混合多元醇（以质量分数计是由16%的聚氧化丁烯多元醇，77%的聚醚多元醇，7%的聚合物多元醇组成）20公斤，混合催化剂（辛酸亚锡、2,4-二氨基苯酚盐酸盐比例为1：2）6公斤，HCFC141b发泡剂4公斤，氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂10公斤添加到反应釜中机械搅拌混合均匀。

将60公斤异氰酸酯（二苯基甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基异氰酸酯质量比为1：1.5）加入反应釜继续搅拌进行预聚合发泡反应。

将初步反应的物料浇筑到模具中自由发泡，获得浇筑模胚，脱模之后将浇筑模胚进行熟化成型处理得到聚氨酯发泡材料。

实施例1所得的一种抗压耐磨的聚氨酯材料，其密度为59.4Kg/m³,硬度（邵氏A）为78，拉伸强度为485KPa，撕裂强度为99N/m，摩擦系数为1.4；聚合反应中物料的乳白时间为53秒，粘度为3.8×10^-3m²/s；反应釜中挂料比为5.3%。

实施例2

与实施例1相比，本实施例中加入反应釜的混合多元醇以质量分数计：

聚氧化丁烯多元醇：  27%

聚醚多元醇：        68%

聚合物多元醇：       5%

其余与实施例1相同。

实施例2所得的一种抗压耐磨的聚氨酯材料，其密度为58.1Kg/m³,硬度（邵氏A）为77，拉伸强度为474KPa，撕裂强度为98N/m，摩擦系数为1.3；聚合反应中物料的乳白时间为51秒，粘度为3.8×10^-3m²/s；反应釜中挂料比为5.7%。