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(A組分)和擴(kuò)鏈劑組分(B組分)兩部分組成，A組分以重量份計由100份聚酯或聚醚多元醇、15～30份TDI、0～20份軟化劑、0.5～2有機(jī)減磨劑、2～10氣相白炭黑組成；B組分為混合二胺類擴(kuò)鏈劑，由甲基-雙(3-氯-2，6-二乙基-苯胺)(MCDEA)和其他二胺類擴(kuò)鏈劑混合物組成。本發(fā)明材料具有優(yōu)異的耐磨性能和力學(xué)性能，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)性能的聚氣酷廣品。
【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(yùn)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，目前市場上用于聚氨酯篩板和篩網(wǎng)的材料通常為聚酯/甲苯二異氰酸酯(TDI)/4，4' - 二氨基_3，3' -二二氯二苯甲烷(MOCA)體系，其磨耗(DIN53516)一般大于50mm3，使用壽命通常為三到六個月。
[0003]聚氨酯材料在實際使用中通常是通過更換原料或加入抗磨助劑或填料來改善耐磨性能。胡奉偉，葛鐵軍.MCDEA對聚氨酯彈性體耐磨性的影響[J].創(chuàng)新沈陽文集，262-266，采用PTMG和TD1-80合成預(yù)聚體，分別用MOCA和MCDEA擴(kuò)鏈，考察了兩種擴(kuò)鏈劑對彈性體耐磨性能的影響，相同條件下，MCDEA比MOCA耐磨性好。陶海濤.改性HTBN型聚氨酯彈性體的制備及性能研究[D].齊齊哈爾大學(xué)2011，對聚醚型聚氨酯中石墨和二硫化鑰加入量對彈性體耐磨性能的影響進(jìn)行研究，材料的耐磨性能提高不大。劉芳，吳小華，劉安石，等.減磨耐磨聚氨酯復(fù)合材料摩擦性能的研究[J].塑料工業(yè)，1997 (4):76-78通過在聚醚/TDI預(yù)聚體中加入具有減磨功能的添加劑進(jìn)行物理共混，用MOCA擴(kuò)鏈，考察減磨添加劑對材料耐磨性能的影響，結(jié)果表明:有機(jī)硅和有機(jī)蠟類添加劑與膠料相容性較好，能明顯改善材料耐磨性能，而含氟材料和無機(jī)填料對耐磨性改善不明顯，并且與膠料的相容性較差，體系發(fā)生明顯的 相分離。
[0004]專利文獻(xiàn)CN102264786A公開了一種靴形壓帶，其包括由含異氰酸酯基團(tuán)的預(yù)聚物和擴(kuò)鏈劑共混物制得的聚氨酯聚合物，該預(yù)聚物是用對苯二異氰酸酯(Proi)制備，且該擴(kuò)鏈劑共混物包括甲基-雙(3-氯-2，6- 二乙基-苯胺)(MCDEA)，其使用的原料PPDI價格
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[0005]專利文獻(xiàn)CN103254387A公開了一種高耐磨聚氨酯彈性體及其制備方法，該發(fā)明通過加入超高分子量的乙烯粉，提高了彈性體的耐磨性和拉伸強(qiáng)度最大27.9，磨耗大于100mm3/1000m。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]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，該彈性體具有優(yōu)異的耐磨性能和力學(xué)性能。
[0007]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。
[0008]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(kuò)鏈劑組分(B組分)兩部分組成:[0009](I)A組分，以重量份計:
[0010]
【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(kuò)鏈劑組分(B組分)兩部分組成: (1)A組分，以重量份計: 聚酯或聚醚多元醇100 甲苯二異氰酸酯(TDI)15~30 軟化劑O~20 有機(jī)減磨劑0.5~2 氣相白炭黑2~I O; (2)B組分為混合二胺類擴(kuò)鏈劑，由甲基-雙(3-氯-2，6- 二乙基-苯胺)(MCDEA)和其他二胺類擴(kuò)鏈劑混合物組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐磨聚氨酯彈性體，其特征是有機(jī)減磨劑是指有機(jī)硅、有機(jī)氟或有機(jī)蠟類的一種或幾種混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高耐磨聚氨酯彈性體，其特征是有機(jī)減磨劑是指有甲基硅油、氟碳乳液或液體石蠟，氣相白炭黑比表面積為150~380m2/g。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐磨聚氨酯彈性體，其特征是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，其特征是聚酯二元醇是指數(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)數(shù)均分子量為1000-3000。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐磨聚氨酯彈性體，其特征是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(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，其特征是MCDEA與其他二胺擴(kuò)鏈劑的摩爾比優(yōu)選為0.5~1.5: 1，其他二胺擴(kuò)鏈劑為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) —種或幾種的混合物。
8.一種制備權(quán)利要求1~7之一所述的高耐磨聚氨酯彈性體的方法，包括以下步驟: (1)A組分的制備:將聚酯或聚醚多元醇、軟化劑、有機(jī)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(jī)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TDI，反應(yīng)溫度控制在75~95°C，反應(yīng)時間為.1.5~2h，真空脫泡，降溫出料，密封保存； (2)B組分的制備:分別將不同的胺類擴(kuò)鏈劑加熱融化后，按照相應(yīng)的摩爾比混合均勻后備用; (3)彈性體的制備:物料澆注可采用手工澆注或機(jī)器澆注，擴(kuò)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。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備高耐磨聚氨酯彈性體的方法，其特征是所得彈性體具有以下性能:
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的制備高耐磨聚氨酯彈性體的方法，其特征是所得彈性體可用于制備聚氨酯篩板、篩網(wǎng)或傳送帶。
【文檔編號】C08G18/66GK103923457SQ201410124324
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月27日
【發(fā)明者】潘洪波, 韋永繼, 陳戰(zhàn)有, 石雅琳 申請人:黎明化工研究設(shè)計院有限責(zé)任公司