[发明专利]一种聚氨酯弹性体及其制备方法

权利要求书

1.一种聚氨酯弹性体，由预聚体组分(A组分)和扩链剂组分(B组分)两部分组成，以重量份计包括：

(1)A组分

大分子二元醇100份

1，5-萘二异氰酸酯(NDI) 5～20份

对苯二异氰酸酯(PPDI)10～30份或3，3’-二甲基-4，4’-联苯二异氰酸酯(TODI)10～50份

NDI中的-NCO基团和大分子二元醇中的-OH基团的摩尔比≤1/2

(2)B组分

大分子二元醇0～100份

扩链剂8～30份

催化剂0.02～0.5份

A/B重量比为100/8～30

所述大分子二元醇选自分子量为500-3000的聚酯二元醇、聚四氢呋喃二元醇(PTMG)或其组合；

其制备方法包括以下步骤：

(1)A组分的制备：将计量的大分子二元醇在95～120℃、-0.098～-0.1MPa下脱水2～3h，然后保持温度在110～130℃下加入计量的NDI，在该温度下反应10～30min，降温至60～80℃，再加入计量的PPDI或TODI，若加入PPDI保持反应温度为70～80℃，若加入TODI保持反应温度为90～100℃，反应时间均为1.5～2.5h，达到理论NCO％值后，抽真空脱泡，降温出料，密封保存；

(2)B组分的制备：将大分子二元醇、液体扩链剂或预先融化为液体的扩链剂、催化剂按计量进行搅拌，混合均匀，保持B组分为液体状态使用；

(3)弹性体的制备：物料浇注可采用机器浇注或手工浇注，A组分温度为75～90℃，B组分温度为45～120℃，将两组分充分混合均匀，注入温度为110～130℃的模具中，脱模时间30～60min，脱模后制品需在110～130℃温度下后硫化16～24h。

2.根据权利要求1所述的聚氨酯弹性体，其特征是聚酯二元醇是指小分子二元羧酸和小分子二元醇的反应产物，或各种内酯与二元醇反应得到的产物。

3.根据权利要求2所述的聚氨酯弹性体，其特征是聚酯二元醇是指己内酯与乙二醇、二甘醇反应制备的ε-聚己内酯二元醇(PCL)。

4.根据权利要求1所述的聚氨酯弹性体，其特征是所述的扩链剂为小分子二元醇、小分子三元醇、三官能度醇胺或胺类聚氨酯扩链交联剂。

5.根据权利要求4所述的聚氨酯弹性体，其特征是A组分中异氰酸酯为1，5-萘二异氰酸酯(NDI)和对苯二异氰酸酯(PPDI)，扩链剂为小分子二元醇、小分子三元醇、三官能度醇胺或其组合。

6.根据权利要求5所述的聚氨酯弹性体，其特征是小分子二元醇是指乙二醇、二乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇、己二醇、戊二醇、间苯二酚双(β-羟乙基)醚(HER)或对氢醌-双(β-羟乙基)醚(HQEE)；三官能度醇胺是指三异丙醇胺(TIPA)；小分子三元醇是指三羟甲基乙烷(TME)、甘油(GLY)或三羟甲基丙烷(TMP)。

7.根据权利要求4所述的聚氨酯弹性体，其特征是A组分中异氰酸酯为1，5-萘二异氰酸酯(NDI)和TODI，扩链剂为小分子二元醇、小分子三元醇、芳香族二元胺、三官能度醇胺或其组合。

8.根据权利要求7所述的聚氨酯弹性体，其特征是小分子二元醇是指乙二醇、二乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇、己二醇或戊二醇；小分子三元醇是指三羟甲基乙烷(TME)、甘油(GLY)或三羟甲基丙烷(TMP)；芳香族二元胺是指3，3’-二氯-4，4’-二苯基甲烷二胺(MOCA)、3，5-二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)、3，5-二乙基甲苯二胺(DETDA)、4，4’-亚甲基双(3-氯-2，6-二乙基苯胺(MCDEA)、2，4-二氨基-3，5-二甲硫基氯苯(TX-2)；三官能度醇胺是指三异丙醇胺(TIPA)。

9.根据权利要求1所述的聚氨酯弹性体，其特征是所述的催化剂为叔胺类、有机铋类或有机锡类化合物中的一种或多种混合物。

10.一种制备权利要求1～9之一所述的聚氨酯弹性体的制备方法，包括以下步骤：

(1)A组分的制备：将计量的大分子二元醇在95～120℃、-0.098～-0.1MPa下脱水2～3h，然后保持温度在110～130℃下加入计量的NDI，在该温度下反应10～30min，降温至60～80℃，再加入计量的PPDI或TODI，若加入PPDI保持反应温度为70～80℃，若加入TODI保持反应温度为90～100℃，反应时间均为1.5～2.5h，达到理论NCO％值后，抽真空脱泡，降温出料，密封保存；

(2)B组分的制备：将大分子二元醇、液体扩链剂或预先融化为液体的扩链剂、催化剂按计量进行搅拌，混合均匀，保持B组分为液体状态使用；

(3)弹性体的制备：物料浇注可采用机器浇注或手工浇注，A组分温度为75～90℃，B组分温度为45～120℃，将两组分充分混合均匀，注入温度为110～130℃的模具中，脱模时间30～60min，脱模后制品需在110～130℃温度下后硫化16～24h。