一種高耐磨聚氨酯彈性體及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高耐磨聚氨酯彈性體及其制備方法，由預(yù)聚體組分和擴鏈劑組分組成，其中預(yù)聚體先由聚酯或聚醚多元醇與MDI合成羥基封端的MDI改性多元醇，MDI改性多元醇再與TDI反應(yīng)制得；擴鏈劑組分為4，4’-二氨基-3，3’-二氯二苯甲烷(MOCA)、3，5-二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)或二乙基甲苯二胺(DETDA)等一種或幾種的混合物。本發(fā)明通過改變預(yù)聚體中異氰酸酯組成和分步合成，并且擴鏈劑不使用甲基-雙(3-氯-2，6-二乙基-苯胺)(MCDEA)，提高了材料耐磨性能，也改善了物料的操作工藝。本發(fā)明產(chǎn)品可用于制備聚氨酯篩板、篩網(wǎng)、傳送帶等選礦設(shè)備領(lǐng)域的產(chǎn)品。
【專利說明】一種高耐磨聚氨酯彈性體及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及聚氨酯彈性體及其制備方法，特別涉及具有優(yōu)異的耐磨性能和力學(xué)性 能的聚氣醋廣品。

【背景技術(shù)】
[0002] 聚氨酯篩板和篩網(wǎng)是礦石篩分的工作面，在運行過程中，物料對篩板和篩網(wǎng)產(chǎn)生 滑動摩擦、滾動摩擦、沖擊、磨損和腐蝕等作用，工作環(huán)境惡劣，篩板和篩網(wǎng)的耐磨性能是影 響其使用壽命的重要因素。
[0003] CN103923457A公開了一種高耐磨聚氨酯彈性體及其制備方法，采用氣相白炭黑和 有機減磨劑共同使用，擴鏈劑由甲基-雙（3-氯-2，6-二乙基-苯胺）（MCDEA)和其他二胺 類擴鏈劑混合物組成，改善了有機類助劑在物料中的分散均勻性，整體提高了材料的耐磨 性能。所得高耐磨聚氨酯彈性體磨耗最低為24mm 3。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的第一個技術(shù)問題是提供一種高耐磨聚氨酯彈性體，該彈性體的耐 磨性能進(jìn)一步提高。
[0005] 本發(fā)明要解決的第二個技術(shù)問題是提供一種高耐磨聚氨酯彈性體材料的制備方 法。
[0006] 本發(fā)明的高耐磨聚氨酯彈性體材料，由預(yù)聚體組分（A組分）和擴鏈劑組分（B組 分）組成，其中預(yù)聚體先由聚酯或聚醚多元醇與MDI合成羥基封端的MDI改性多元醇，MDI 改性多元醇再與TDI反應(yīng)制得，按質(zhì)量份計包括：
[0007] (1)A 組分
[0008] 聚酯或聚醚多元醇 100 二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI) 6?28.5 甲苯二異氰酸酯（TDI) 5.6?22.5 軟化劑 0?20
[0009] 有機減磨劑 0.5?2 氣相白炭黑 2?10
[0010] (2)B組分為二胺類擴鏈劑，可選用4,4' -二氨基_3,3' -二氯二苯甲烷（M0CA)、 3,5-二甲硫基甲苯二胺（DMTDA)或二乙基甲苯二胺（DETDA)等一種或幾種的混合物。
[0011] A/B 摩爾比為 0· 9 ?0· 95。
[0012] A組分中，MDI可以為MDI-100、MDI-50以及改性MDI等，MDI和TDI的摩爾比為 1/4?2/1較好。
[0013] 其中聚酯或聚醚多元醇優(yōu)選聚酯二元醇、聚四氫呋喃二元醇（PTMG)、聚碳酸酯二 元醇（P⑶）或其組合。聚酯二元醇優(yōu)選數(shù)均分子量為1000-3000的聚己二酸系聚酯二元醇、 聚己內(nèi)酯二元醇（PCL)。聚四氫呋喃二元醇（PTMG)優(yōu)選數(shù)均分子量1000-3000。
[0014] 軟化劑為鄰苯二甲酸二乙酯（DEP)、鄰苯二甲酸二丁酯（DBP)、鄰苯二甲酸二辛酯 (D0P)、鄰苯二甲酸二甲氧基乙酯（DMEP)、鄰苯二甲酸丁芐酯（BBP)、二乙二醇二苯甲酸酯 (DEG)、二丙二醇二苯甲酸酯（DPG)等中的一種或幾種摻混。
[0015] 有機減磨劑為有機硅、有機氟或有機蠟類的一種或幾種混合物，例如有甲基硅油、 氟碳乳液或液體石蠟等。氣相白炭黑比表面積為150?380m 2/g較好，例如EV0NIK的A200、 A380 等。
[0016] 制備本發(fā)明高耐磨聚氨酯彈性體材料的方法，包括以下步驟：
[0017] (1)A組分的制備：將聚酯或聚醚多元醇、軟化劑、有機減磨劑和氣相白炭黑，按計 量加入反應(yīng)器攪拌，混合0. 5?lh，通過球磨機進(jìn)行二次混合分散后，加入反應(yīng)器，料溫升 至120?130°C，真空脫水2?3h，降溫后加入定量的MDI，反應(yīng)溫度控制在70?85°C，反應(yīng) 時間為1?1. 5h，合成羥基封端的改性多元醇，然后加入定量的TDI，反應(yīng)溫度控制在75? 90°C，反應(yīng)時間為1?1. 5h，合成NC0基團(tuán)封端的預(yù)聚體，真空脫氣，降溫出料，密封保存。A 組分粘度一般1500?3500Pa · s。
[0018] (2) B組分的制備：將胺類擴鏈劑加熱融化后備用；
[0019] (3)彈性體的制備：物料澆注可采用手工澆注或機器澆注，擴鏈系數(shù)為0. 9? 0. 95, A組分溫度70?90°C，B組分溫度100?130°C，模具溫度100?120°C，凝膠時間 4?8min，脫模時間20?40min，后硫化溫度為100?120°C，硫化時間12?16h。
[0020] 本發(fā)明方法所得彈性體性能見表1。
[0021] 表1物料及彈性體性能
[0022]

【權(quán)利要求】
1. 一種高耐磨聚氨酯彈性體，由預(yù)聚體組分（A組分）和擴鏈劑組分（B組分）組成，其 中預(yù)聚體先由聚酯或聚醚多元醇與MDI合成羥基封端的MDI改性多元醇，MDI改性多元醇 再與TDI反應(yīng)制得，按質(zhì)量份計包括： ⑴A細(xì)令
(2)B組分為二胺類擴鏈劑，選用4,4' -二氨基_3,3' -二氯二苯甲烷（M0CA)、3,5-二 甲硫基甲苯二胺（DMTDA)或二乙基甲苯二胺（DETDA)中一種或幾種的混合物； A/B摩爾比為0. 9?0. 95。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐磨聚氨酯彈性體，MDI為MDI-100、MDI-50以及改性MDI。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高耐磨聚氨酯彈性體，MDI和TDI的摩爾比為1/4?2/1。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐磨聚氨酯彈性體，聚酯或聚醚多元醇是指聚酯二元醇、 聚四氫呋喃二元醇（PTMG)、聚碳酸酯二元醇（PCD)或其組合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的高耐磨聚氨酯彈性體，聚酯二元醇為數(shù)均分子量1000-3000 的聚己二酸系聚酯二元醇、聚己內(nèi)酯二元醇（PCL);聚四氫呋喃二元醇（PTMG)數(shù)均分子量 1000-3000。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐磨聚氨酯彈性體，軟化劑為鄰苯二甲酸二乙酯（DEP)JP 苯二甲酸二丁酯（DBP)、鄰苯二甲酸二辛酯（DOP)、鄰苯二甲酸二甲氧基乙酯（DMEP)、鄰苯 二甲酸丁芐酯（BBP)、二乙二醇二苯甲酸酯（DEG)、二丙二醇二苯甲酸酯（DPG)中的一種或 幾種摻混。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐磨聚氨酯彈性體，有機減磨劑為有機硅、有機氟或有機 蠟類的一種或幾種混合物。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的高耐磨聚氨酯彈性體，有機減磨劑為有甲基硅油、氟碳乳液 或液體石蠟。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐磨聚氨酯彈性體,氣相白炭黑比表面積為150?380m2/ g°
10. -種制備權(quán)利要求1?9之一所述的高耐磨聚氨酯彈性體的方法，包括以下步驟： (I)A組分的制備：將聚酯或聚醚多元醇、軟化劑、有機減磨劑和氣相白炭黑，按計量 加入反應(yīng)器攪拌，混合0. 5?lh，通過球磨機進(jìn)行二次混合分散后，加入反應(yīng)器，料溫升至 120?130°C，真空脫水2?3h，降溫后加入定量的MDI，反應(yīng)溫度控制在70?85°C，反應(yīng) 時間為1?I. 5h，合成羥基封端的改性多元醇，然后加入定量的TDI，反應(yīng)溫度控制在75? 90°C，反應(yīng)時間為1?I. 5h，合成NCO基團(tuán)封端的預(yù)聚體，真空脫氣，降溫出料，密封保存； (2) B組分的制備：將胺類擴鏈劑加熱融化后備用； (3) 彈性體的制備：物料澆注可采用手工澆注或機器澆注，擴鏈系數(shù)為0. 9?0. 95, A 組分溫度70?90°C，B組分溫度100?130°C，模具溫度100?120°C，凝膠時間4?8min， 脫模時間20?40min，后硫化溫度為100?120°C，硫化時間12?16h。
【文檔編號】C08G18/48GK104231222SQ201410502457
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】潘洪波, 石雅琳, 韋永繼, 王曉東, 張永 申請人:黎明化工研究設(shè)計院有限責(zé)任公司