[发明专利]一种聚氨酯基摩擦盘的制备方法

说明书

本发明属于一种摩擦盘的制备方法，具体地说是一种聚氨酯基摩擦盘的制备方法。

叠盘摩擦式假捻装置是合纤长丝弹性变形加工的主要方式之一，与转子式假捻器相比，加工速度高(900～1000m/min，转子式仅为150～200m/min)，且容易操作、噪音低、维修费用低，因而采用摩擦式加工方式取代转子式已成为大势所趋。

叠盘式假捻器是由不同数量的摩擦盘以一定的间距安装在三根同样速度的驱动杆上，交替重叠，被加工丝条在三个园盘中间以螺旋状路线经过，通过直接与摩擦盘摩擦得到加捻、解捻，也就是假捻。除摩擦盘的形状、尺寸、序列、间距以及轴心位置外，园盘的材质对丝的加工质量有很大的影响。常用的摩擦盘有软质弹性体(聚氨酯橡胶)和硬质刚性体(氧化铝陶瓷、钛金属陶瓷、硬铝等)。相比之下，聚氨酯摩擦盘更适用于细旦丝的生产，具有摩擦系数小，可克服打滑现象，不损伤丝带等优点，可以在较低的转速下，获得较高强度、伸度和良好的卷曲性能，同时加捻均匀性稳定。但是，对于软质弹性体而言，除要求有较高的弹性、硬度外，特别突出了耐磨、低永久变形以及抗内生热的要求。普通的聚氨酯弹性体材料在使用过程中软化、变形、撕裂现象严重，无法满足使用要求。目前，国外公司大都是采用以1,5-萘二异氰酸酯(NDI)为基的聚氨酯弹性体材料。主要是由于1,5-萘二异氰酸酯(NDI)原料结构对称、熔点较高，以其为原料的弹性体与常用二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)材料相比较，具有较低的阻尼值，内生热小以及优异的耐磨等动态性能，但具有价格较高的缺点。目前，以普通的聚氨酯原料二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为基，通过合理的技术改性用作摩擦盘材料的方法，经检索尚未发现。

本发明的目的是提供一种以普通聚氨酯原料二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为基，且价格低的摩擦盘制备方法。

在众多的聚合物耐温改性方法中，我们主要采用了以下技术来改善普通聚氨酯材料的耐热性能，以满足摩擦盘的使用要求。

本发明的制备方法如下：

(1)将二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)加入反应器中，在搅拌状态下升温至50～80℃，然后加入0.1～0.5％(重量比)催化剂进行三聚反应，维持反应10～30分钟，加入与催化剂等重量的终止剂，即得到改性程度为8～25％的二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)溶液；

(2)将改性的二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)溶液与脱水二元醇，按物料中含量组成为(当量比)-NCO∶OH=3∶1～5∶1的配比加入反应器中，在搅拌状态下升温至80～90℃，维持反应2～4小时，制得预聚体；

(3)按物料组成为(重量比)预聚体∶耐热无机填料=100∶3～100∶8的比例加入无机填料，混合均匀后得到原料；

(4)将得到的原料与混合扩链剂按物料组成(当量比)-NCO∶-OH=1∶0.85～1∶0.95混合，扩链反应3～5分钟，浇注；

(5)浇注体经合模，加压后，在100℃硫化2～4小时，即得产品。

如上所述的三聚催化剂包括三乙烯二胺、2,4,6-三(二甲胺基)甲基苯酚(DMP-30)、4-甲基-2-乙基咪唑(EMI)、乙酸锂。

如上所述的终止剂包括苯甲酰氯、硫酸二甲酯、对甲基磺酸乙酯。

如上所述的改性程度=(33.6-改性后-NCO％)÷33.6×100％

式中：33.6为纯二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)的-NCO％含量

如上所述的二元醇包括分子量为800～2000的聚ε-己内酯、聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸乙/丙二醇酯等所有聚酯二元醇。

如上所述的无机填料包括超细二氧化硅化凝胶、耐磨白炭黑等。

如上所述的扩链剂为耐热性能较好的对苯二酚二(β-羟乙基)醚(HQEE)∶二元醇∶三元醇=3∶1∶1～6∶4∶1

二元醇扩链剂包括乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇(BDO)、己二醇等。

三元醇扩链剂包括三羟甲基丙烷(TMP)、甘油、1,2,6-己三醇等。

本发明具有如下优点：

1．用普通的二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)原料代替价格较高的1,5-萘二异氰酸酯(NDI)原料。

2．产品的成本降低。

3．制备过程简单、易操作。

4．所得产品用于摩擦盘材料具有较高的热稳定性及优异的耐磨性。

本实用新型的实施例如下：

实施例一