一種寬溫域模量穩(wěn)定聚氨酯微孔彈性體的制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種寬溫域模量穩(wěn)定聚氨酯微孔彈性體的制備方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中汽車(chē)用聚氨酯緩沖塊低溫模量變化率高的技術(shù)問(wèn)題。該方法包括：(1)預(yù)聚體制備；步驟(2)預(yù)聚體混合；步驟(3)擴(kuò)鏈劑制備；步驟(4)共混；步驟(5)澆注成型；步驟(6)后硫化工藝。本發(fā)明方法制備的聚氨酯微孔彈性體的玻璃化溫度達(dá)到-67.5℃，從-40℃到40℃變化率低至77％([E’(-40℃)-E’(40℃)]/E’(40℃))，本發(fā)明能夠使聚氨酯微孔彈性體在低溫-40℃自然區(qū)域維持較好的彈性。特別適用于低溫性能優(yōu)異的聚氨酯減振緩沖塊材料。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種寬溫域模量穩(wěn)定聚氨酯微孔彈性體的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料制備領(lǐng)域，具體涉及一種寬溫域模量穩(wěn)定聚氨酯微孔彈性體的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]由于聚氨酯微孔彈性體具有優(yōu)異的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)力學(xué)性能，特別適合用于汽車(chē)用減振緩沖塊材料，其主要的原材料主要有多元醇、異氰酸酯、催化劑、發(fā)泡劑、勻泡劑等；其制備工藝主要包括預(yù)聚體制備、物料混合、注塑成型和后退火等步驟；其主要的化學(xué)反應(yīng)包含凝膠反應(yīng)，即羥基與異氰酸酯反應(yīng)生成氨基甲酸酯；發(fā)泡反應(yīng):即水發(fā)泡劑與異氰酸酯反應(yīng)生成脲基甲酸酯和二氧化碳的過(guò)程。
[0003]中國(guó)專(zhuān)利Z1200710094618.9公開(kāi)了一種耐低溫聚氨酯微孔彈性體，該方法采用MDI預(yù)聚體，使材料的玻璃化溫度達(dá)到_57°C。但是該發(fā)明只強(qiáng)調(diào)了材料的玻璃化溫度，并未注意到材料的低溫模量變化問(wèn)題，降低材料的模量隨溫度的變化率，不僅能夠提高材料的使用壽命，而且能夠提高安全性和舒適性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決現(xiàn)有技術(shù)中汽車(chē)用聚氨酯緩沖塊低溫模量變化率高的技術(shù)問(wèn)題，提供一種寬溫域模量穩(wěn)定聚氨酯微孔彈性體的制備方法。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案具體如下:
[0006]一種寬溫域模量穩(wěn)定聚氨酯微孔彈性體的制備方法，包括如下步驟:
[0007]步驟(I)預(yù)聚體制備:
[0008]過(guò)量的二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)與聚四氫呋喃多元醇于70?80°C反應(yīng)60?120min形成-NCO基含量6?10%的預(yù)聚體A ；
[0009]過(guò)量的1，5-奈二異氰酸酯(NDI)與端羥基聚丁二烯多元醇于130°C反應(yīng)I?3分鐘形成-NCO基含量3?7%的預(yù)聚體B ；
[0010]步驟⑵預(yù)聚體混合:
[0011 ] 將所述預(yù)聚體A與預(yù)聚體B按照10:1?7:1的比例混合均勻，制得混合預(yù)聚體；
[0012]步驟(3)擴(kuò)鏈劑制備:
[0013]將分子量為1000?2000聚醚多元醇、水發(fā)泡劑、催化劑、勻泡劑按照質(zhì)量比為100:4?8:1?3:2?6混合后制得擴(kuò)鏈劑；
[0014]步驟⑷共混:
[0015]使用低壓發(fā)泡機(jī)將所述混合預(yù)聚體與所述擴(kuò)鏈劑按照質(zhì)量比為100:60?100的比例混合得到混合物料；
[0016]步驟(5)澆注成型:
[0017]將步驟(4)制備的混合物料快速注入到40?70°C硫化機(jī)上，快速合模，硫化15?30min,脫模得到燒注成型的樣件；
[0018]步驟(6)后硫化工藝:
[0019]將所述澆注成型的樣件放置在100?120°C烘箱內(nèi)后硫化24h，制備得到聚氨酯微孔彈性體。
[0020]在上述技術(shù)方案中，步驟(3)中所述的聚醚多元醇為端羥基聚丁二烯多元醇。
[0021]在上述技術(shù)方案中，步驟(3)中所述的催化劑為二辛酸錫或三亞乙基二胺。
[0022]在上述技術(shù)方案中，步驟(3)中所述的勻泡劑為DC193或3042。
[0023]本發(fā)明的有益效果是:
[0024]本發(fā)明提供的寬溫域模量穩(wěn)定聚氨酯微孔彈性體的制備方法與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別在于:本申請(qǐng)方法通過(guò)兩種預(yù)聚體混合并調(diào)整兩預(yù)聚體的比例、及使用大分子量聚醚多元醇作為擴(kuò)鏈劑制備得到的適用于低溫性能優(yōu)異的聚氨酯微孔彈性體。本發(fā)明方法制備的聚氨酯微孔彈性體的玻璃化溫度達(dá)到-67.5°C，低溫模量從-40°C到40°C變化率低至77%([E，(-400C )_E，(40。。)]/E，(40°C ))，本發(fā)明能夠使聚氨酯微孔彈性體在低溫_40°C自然區(qū)域維持較好的彈性。特別適用于低溫性能優(yōu)異的聚氨酯減振緩沖塊材料。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0026]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1制備的聚氨酯微孔彈性體的玻璃化溫度和儲(chǔ)能模量變化曲線圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做以詳細(xì)說(shuō)明。
[0028]實(shí)施例1
[0029]過(guò)量的二苯基甲燒二異氰酸酯(MDI)與聚四氫呋喃多元醇于80°C反應(yīng)60min形成-NCO基含量6%的預(yù)聚體A ;過(guò)量的1，5-奈二異氰酸酯(NDI)與端羥基聚丁二烯多元醇于130°C反應(yīng)I分鐘形成-NCO基含量3%的預(yù)聚體B。預(yù)聚體A與預(yù)聚體B按照10:1的比例混合均勻得到混合預(yù)聚體。將分子量為2000端羥基聚丁二烯多元醇、水發(fā)泡劑、二辛酸錫、DC193按照質(zhì)量比為100:4:1:2混合均勻得到擴(kuò)鏈劑。使用低壓發(fā)泡機(jī)將混合預(yù)聚體與擴(kuò)鏈劑按照質(zhì)量比為100:60的比例混合。將所制備的混合物料快速注入到40°C模具中，快速合模，硫化30min，脫模。將澆注成型的樣件放置在120°C烘箱內(nèi)后硫化24h，制得聚氨酯微孔彈性體。
[0030]本實(shí)施例制備的聚氨酯微孔彈性體玻璃化溫度達(dá)到-67.50C ；
[0031][E，(-400C )-E’ (40°C )]/E’ (40°C ) = 77% (參見(jiàn)附圖1)。
[0032]實(shí)施例2
[0033]過(guò)量的二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)與聚四氫呋喃多元醇于70°C反應(yīng)120min形成-NCO基含量10%的預(yù)聚體A;過(guò)量的1，5_奈二異氰酸酯(NDI)與端羥基聚丁二烯多元醇于130°C反應(yīng)3分鐘形成-NCO基含量7%的預(yù)聚體B。預(yù)聚體A與預(yù)聚體B按照7:1的比例混合均勻得到混合預(yù)聚體。將分子量為1000端羥基聚丁二烯多元醇、水發(fā)泡劑、三亞乙基二胺、3042按照質(zhì)量比為100:6:2:4混合均勻得到擴(kuò)鏈劑。使用低壓發(fā)泡機(jī)將混合預(yù)聚體與擴(kuò)鏈劑按照質(zhì)量比為100:100的比例混合。將所制備的混合物料快速注入到40°C模具中，快速合模，硫化15min，脫模。將澆注成型的樣件放置在100°C烘箱內(nèi)后硫化24h，制得聚氨酯微孔彈性體。
[0034]本實(shí)施例制備的聚氨酯微孔彈性體玻璃化溫度達(dá)到-60.5 ；
[0035][E，(-40 0C )_E，(40 °C )]/E，(40 °C ) = 82%。
[0036]實(shí)施例3
[0037]過(guò)量的二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)與聚四氫呋喃多元醇于80°C反應(yīng)60min形成-NCO基含量6%的預(yù)聚體A ;過(guò)量的1，5-奈二異氰酸酯(NDI)與端羥基聚丁二烯多元醇于130°C反應(yīng)2分鐘形成-NCO基含量5%的預(yù)聚體B。預(yù)聚體A與預(yù)聚體B按照8:1的比例混合均勻得到混合預(yù)聚體。將分子量為2000端羥基聚丁二烯多元醇、水發(fā)泡劑、三亞乙基二胺、3042按照質(zhì)量比為100:8:3:6混合均勻。使用低壓發(fā)泡機(jī)將混合預(yù)聚體與擴(kuò)鏈劑按照質(zhì)量比為100:100的比例混合。將所制備的混合物料快速注入到70°C模具中，快速合模，硫化30min，脫模。將澆注成型的樣件放置在110°C烘箱內(nèi)后硫化24h，制得聚氨酯微孔彈性體。
[0038]本實(shí)施例制備的聚氨酯微孔彈性體玻璃化溫度達(dá)到-66.50C ；
[0039][E，(-40 0C )_E，(40 V )]/E，(40 °C ) = 80%。
[0040]顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種寬溫域模量穩(wěn)定聚氨酯微孔彈性體的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟(I)預(yù)聚體制備: 過(guò)量的二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)與聚四氫呋喃多元醇于70?80°C反應(yīng)60?120min形成-NCO基含量6?10%的預(yù)聚體A ； 過(guò)量的1，5-奈二異氰酸酯(NDI)與端羥基聚丁二烯多元醇于130°C反應(yīng)I?3分鐘形成-NCO基含量3?7 %的預(yù)聚體B ； 步驟(2)預(yù)聚體混合: 將所述預(yù)聚體A與預(yù)聚體B按照10:1?7:1的比例混合均勻，制得混合預(yù)聚體； 步驟(3)擴(kuò)鏈劑制備: 將分子量為1000?2000聚醚多元醇、水發(fā)泡劑、催化劑、勻泡劑按照質(zhì)量比為100:4?8:1?3:2?6混合后制得擴(kuò)鏈劑； 步驟⑷共混: 使用低壓發(fā)泡機(jī)將所述混合預(yù)聚體與所述擴(kuò)鏈劑按照質(zhì)量比為100:60?100的比例混合得到混合物料； 步驟(5)澆注成型: 將步驟(4)制備的混合物料快速注入到40?70°C硫化機(jī)上，快速合模，硫化15?30min,脫模得到燒注成型的樣件； 步驟(6)后硫化工藝: 將所述澆注成型的樣件放置在100?120°C烘箱內(nèi)后硫化24h，制備得到聚氨酯微孔彈性體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中所述的聚醚多元醇為端羥基聚丁二烯多元醇。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中所述的催化劑為二辛酸錫或三亞乙基二胺。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中所述的勻泡劑為 DC193 或 3042。
【文檔編號(hào)】C08G18/10GK104341578SQ201410583691
【公開(kāi)日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年10月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月27日
【發(fā)明者】王杰, 郇彥, 周宇飛, 楊小牛, 滕騰, 張明遠(yuǎn), 黃憶南, 陳麗萍 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所