[发明专利]一种高硬度聚氨酯塑胶的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及塑胶制备技术领域，特别是涉及一种高硬度聚氨酯塑胶的合成方法。

背景技术

近年来国外开发和应用高硬度聚氨酯塑胶十分活跃，美国的Unirayal公司、Kssex公司和日本的一些公司都在积极研究、开发和生产这种合成材料，并且在工业生产中已经大量使用。例如，日本在1968年首次试验用高硬度聚氮酯塑胶做造纸工业压榨辊获得成功后，10年间大约有90%的压榨辊改用这种材料，提高生产能力40%，延长使用寿命50%。美国1980年开始在造纸工业中使用这种合成材料也获得成功。现在这种材料已广泛应用于造纸、钢铁、金属加工、纺织印染、粮食和食品加工等行业。但国内对高硬度聚氨酯塑胶的研究和开发工作还比较少，生产工艺复杂，成本较高。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种高硬度聚氨酯塑胶的合成方法，具有方法简单，成本低廉，性能优异等特点。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种高硬度聚氨酯塑胶的合成方法，其特征在于，组分包括：低聚物多元醇，二异氰酸酯，扩链交联剂；合成方法步骤为：

1）预聚物的合成：在备有搅拌器、温度计及真空系统接口的三口烧瓶中，加入低聚物多元醇，用套式电炉加热升温至100～140℃，抽空脱水0.5～2h，降温后加入二异氰酸酯反应1.5～2h，冷却至室温出料密闭存放；

2）高硬度聚氨酯塑胶的合成：将已加热并脱过泡的预聚物加入到反应器中，再加入熔融的扩链交联剂，搅拌1～2 min，脱气后注入100℃以上的热模具中，在110～l20℃下硫化2～4h，出模后即得制品。

在本发明一个较佳实施例中，所述低聚物多元醇为聚酯多元醇、聚醚多元醇中的至少一种。

在本发明一个较佳实施例中，所述聚酯多元醇为聚己二酸乙二醇酯，羟值为90～110g KOH/ mg。

在本发明一个较佳实施例中，所述聚醚多元醇为聚四氢呋喃环氧丙烷二元共聚醚，羟值为110～120g KOH/ mg。

在本发明一个较佳实施例中，所述二异氰酸酯为2,4-TDI，80/20-TDI中的一种。

在本发明一个较佳实施例中，所述扩链交联剂为MTCA、MOCA中的一种。

在本发明一个较佳实施例中，所述扩链交联剂为MTCA-Ⅰ，MTCA-Ⅱ中的至少一种。

根据上述发明制备的塑胶的性能为：

外观为黄棕色透明或半透明弹性体；邵氏A硬度≥95；冲击弹性≥15%；扯断伸长率≥300%；拉伸强度≥40Mpa；扯断永久变形≤20%；撕裂强度≥70kN·m^-1。

本发明的有益效果是：本发明一种高硬度聚氨酯塑胶的合成方法，其合成方法简单，操作条件容易实现，成本低廉，该方法制备的高硬度聚氨酯塑胶具有良好的综合性能。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本发明实施例包括：

一种高硬度聚氨酯塑胶的合成方法，组分包括：低聚物多元醇，二异氰酸酯，扩链交联剂。

所述低聚物多元醇为聚酯多元醇和聚醚多元醇中的一种，聚酯多元醇为聚己二酸乙二醇酯，羟值为90～110 g KOH/mg，聚酯多元醇为聚四氢呋喃环氧丙烷二元共聚醚，羟值为110～120 g KOH/mg。

所述二异氰酸酯为2,4-TDI（甲苯二异氰酸酯），80/20-TDI中的一种。

所述扩链交联剂为MTCA（3，3，5-三氯-4，4-二苯基甲烷二胺）、MOCA（3，3-二氯-4，4-二苯基甲烷二胺）中的一种，其中，MTCA扩链交联剂包括MTCA-Ⅰ，MTCA-Ⅱ中的至少一种；上述阔连交联剂的熔点：MTCA-Ⅰ为105～110℃；MTCA-Ⅱ为154～165℃；MOCA为105～110℃。

一种高硬度聚氨酯塑胶的合成方法步骤为：

1）预聚物的合成：在备有搅拌器、温度计及真空系统接口的三口烧瓶中，加入低聚物多元醇，用套式电炉加热升温至100～140℃，抽空脱水0.5～2h，降温后加入二异氰酸酯反应1.5～2h，冷却至室温出料密闭存放；

2）高硬度聚氨酯塑胶的合成：将已加热并脱过泡的预聚物加入到反应器中，再加入熔融的扩链交联剂，搅拌1～2 min，脱气后注入100℃以上的热模具中，在110～l20℃下硫化2～4h，出模后即得制品。

根据上述发明制备的塑胶的性能为：