一种预聚体三元浇注材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种预聚体三元浇注材料及其制备方法，包括以下步骤：S1、将聚氨酯预聚体A、固化剂B、固化剂C料桶置于70℃烘箱，加热8h以上；S2、将聚氨酯预聚体A存放在带有搅拌和保温装置的密闭搅拌罐中，先抽真空，然后充入氮气至常压，每次取料前需搅拌1h以上；S3、取B、C料，100℃真空脱水后，放入30℃烘箱冷却至70℃以下待用；S4、在上述S2、S3步骤中加入助剂，助剂的加入总量占整个三元浇注材料的1

【技术实现步骤摘要】
一种预聚体三元浇注材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种聚氨酯精细网筛领域，具体涉及一种预聚体三元浇注材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]矿山用叠层振动筛配套的聚氨酯精细筛网具有以下特点。耐磨性好，使用寿命长；不易堵孔，维护方便。由于聚氨酯精细筛网不同于普通的聚氨酯结构零件，筛孔尺寸很小，非常精细，条缝宽度和聚氨酯丝线通常在0.05
‑
0.4mm之间，筛网筛丝对材料的力学强度和耐磨性要求高，同时要求有很高的透孔性，即筛缝必须通透，不能被非常薄的膜封住。使用聚氨酯浇注材料进行筛网制作时，不仅要考虑到材料的力学性能要好，还要兼顾材料有良好的加工性能，要求丝线成型好不能断缺，不能有微气泡，筛面通透性好等。
[0003]目前的聚氨酯浇注材料的浇注方法依照浇注方法分，主要有一步法、半预聚体法、预聚体法三种。一步法是指将低聚物醇或胺、异氰酸酯、扩链剂、催化剂等助剂直接混合倒入模具中，在一定的温度下固化成型。预聚体法首先将低聚物多元醇或胺与二异氰酸酯反应，制备端NCO基聚氨酯预聚体，再将预聚体与扩链剂反应，在一定的温度下成型。半预聚体法，通常把预聚体的NCO含量做高一般(12～15％)，以降低预聚体的粘度，在浇注时把一部分的大分子低聚物醇或胺与小分子扩链剂一起混合浇注。
[0004]聚氨酯浇注材料依照材料类型区分，主要有TDI型和MDI型。TDI型浇注材料，通常使用二氨基二苯甲烷(MOCA)作为扩链剂，而MDI型预聚体通常使用1,4
‑
丁二醇(BDO)作为扩链剂。TDI型浇注混合物粘度小，操作窗口长，成品率高，产品性能也好。缺点是TDI挥发性大，毒性大，同时MOCA为固体，融化时容易产生有毒烟气，影响操作者身体健康。TDI蒸汽压较高，容易挥发，有强烈刺激性气味，是剧毒危险品，对运输有严格要求；MOCA反复融化会被氧化变黑，影响产品性能。MDI型预聚体挥发性小，相对TDI要安全，同时BDO为液体，混合方便。MDI蒸汽压较低，不容易挥发，无刺激性气味，对人体毒性很小，对运输无特殊要求。缺点是MDI型浇注材料操作窗口短，操作难度大，成品率相对不高，缺陷的产生对产品的力学性能影响很大。
[0005]本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：
[0006]1、一步法其反应较难控制，所得聚合物分子结构不够规整，重现性也不够好，力学性能不高，主要用于制造力学性能要求不高的产品；
[0007]2、预聚体法的聚氨酯预聚体通常粘度较大，所得制品容易存在气泡缺陷。升温虽然可以降低预聚体粘度，但同时使得其与扩链剂混合时的釜中寿命变短，浇注过程中依旧出现排泡困难，产品中存在气泡缺陷，尤其时大型浇注件气泡问题更加明显。
[0008]3、半预聚体法生产的制品，制品性能在一步法和预聚体法之间，通常半预聚体法生产的产品力学性能损失较大，不适用于浇注力学强度要求很高的产品。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于提供一种预聚体三元浇注材料及其制备方法，以解决现有技术中使用MDI或TODI预聚体法制作时，由于聚氨酯预聚体体系粘度大，聚氨酯精细筛网经常出现严重的气泡缺陷。而使用半预聚体法工艺虽然改善了加工性能，但材料的力学性能损失较大，影响了聚氨酯精细筛网寿命的技术问题。
[0010]为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0011]本专利技术提供的一种预聚体三元浇注材料，组分包括聚氨酯预聚体A、固化剂B、固化剂C，其配料比例依照如下公式：
[0012][0013]其中，M(A)、M(B)、M(C)分别为聚氨酯预聚体A的质量、固化剂B的质量、固化剂C的质量；NCO％为预聚体A中NCO的质量百分含量；AE(B)、AE(C)分别为固化剂B、固化剂C的羟基或氨基当量，羟基或氨基当量(AE)定义为与1mol的NCO基团反应所需要的固化剂的质量；R为扩链系数，定义为扩链剂中氨基、羟基的总物质的量与预聚体中NCO物质的量之比，当使用MDI型预聚体A时，R的范围为0.98
‑
1.00。
[0014]进一步的，所述的聚氨酯预聚体A为芳香族异氰酸酯型预聚体，是一种或多种多元醇以异氰酸酯封端得到的含端NCO的树脂,其中多元醇，包括聚四氢呋喃醚多元醇(PTMEG)、聚酯多元醇(PEL)；其中异氰酸酯包括二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、二甲基联苯二异氰酸酯(TODI)，树脂中有过量的游离二异氰酸酯MDI、TODI存在。
[0015]进一步的，所述固化剂B为短链小分子醇或胺，官能度为2
‑
3，包括1,4
‑
丁二醇(BDO)、三羟甲基丙烷(TMP)、乙二胺、三乙醇胺、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)，固化剂B是上述材料的一种，或者是其中两或三种的混合物。
[0016]进一步的，所述固化剂C为长链大分子醇或胺，官能度为2
‑
3，包括聚四氢呋喃醚多元醇(PTMEG)、聚酯多元醇(PEL)、端氨基聚醚、端氨基聚酯，固化剂C是长链大分子醇或胺中的一种或者二种。
[0017]进一步的，所述聚氨酯预聚体A，其NCO％范围在6.0
‑
10；所述AE(B)范围为45
‑
268；所述AE(C)范围为500
‑
2000。
[0018]进一步的，使用时，聚氨酯预聚体A的初始温度为60
‑
100℃，固化剂B的初始温度为室温(R.T.)
‑
70℃，固化剂C的初始温度为室温(R.T.)
‑
70℃。
[0019]进一步的，使用前单独存放，使用时，先将聚氨酯预聚体A、固化剂B、固化剂C依照配料比例在合适的容器(2
‑
3L)中混合均匀，混合时间为30
‑
60秒，然后迅速倒入特制的聚氨酯精细筛网模具中，摊平混合物料后，采用特定的浇注工艺，硫化加工成型。
[0020]本专利技术提供的一种预聚体三元浇注材料的制备方法，其特征在于，包括以下操作步骤：
[0021]S1、将聚氨酯预聚体A、固化剂B料、固化剂C料桶置于70℃烘箱，加热时间大于8h，充分保障原料液化待用，烘前检查料桶有无破损遗漏；
[0022]S2、将聚氨酯预聚体A存放在带有搅拌和保温装置的密闭搅拌罐中，设置搅拌罐搅
拌速度50
‑
120r/min，温度60
‑
100℃，搅拌罐加入聚氨酯预聚体A之后先抽真空，然后充入氮气至常压，每次取料前需搅拌1h以上；
[0023]S3、用烧瓶取2/3杯B、C料，100℃真空脱水后，放入30℃烘箱冷却至70℃以下待用；
[0024]S4、在上述S2、S3步骤中加入助剂，助剂的加入总量占整个三元浇注材料的1<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种预聚体三元浇注材料，其特征在于，组分包括聚氨酯预聚体A、固化剂B、固化剂C，其配料比例依照如下公式：其中，M(A)、M(B)、M(C)分别为聚氨酯预聚体A的质量、固化剂B的质量、固化剂C的质量；NCO％为预聚体A中NCO的质量百分含量；AE(B)、AE(C)分别为固化剂B、固化剂C的羟基或氨基当量，羟基或氨基当量(AE)定义为与1mol的NCO基团反应所需要的固化剂的质量；R为扩链系数，定义为扩链剂中氨基、羟基的总物质的量与预聚体中NCO物质的量之比，当使用MDI型预聚体A时，R的范围为0.98
‑
1.00。2.根据权利要求1所述的一种预聚体三元浇注材料，其特征在于，所述的聚氨酯预聚体A为芳香族异氰酸酯型预聚体，是一种或多种多元醇以异氰酸酯封端得到的含端NCO的树脂,其中多元醇，包括聚四氢呋喃醚多元醇(PTMEG)、聚酯多元醇(PEL)；其中异氰酸酯包括二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、二甲基联苯二异氰酸酯(TODI)，树脂中有过量的游离二异氰酸酯MDI、TODI存在。3.根据权利要求1所述的一种预聚体三元浇注材料，其特征在于，所述固化剂B为短链小分子醇或胺，官能度为2
‑
3，包括1,4
‑
丁二醇(BDO)、三羟甲基丙烷(TMP)、乙二胺、三乙醇胺、3,3
’‑
二氯
‑
4,4
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二苯基甲烷二胺(MOCA)、3,5
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二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)、3,5
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二乙基甲苯二胺(DETDA)，固化剂B是上述材料的一种，或者是其中两或三种的混合物。4.根据权利要求1所述的一种预聚体三元浇注材料，其特征在于，所述固化剂C为长链大分子醇或胺，官能度为2
‑
3，包括聚四氢呋喃醚多元醇(PTMEG)、聚酯多元醇(PEL)、端氨基聚醚、端氨基聚酯，固化剂C是长链大分子醇或胺中的一种或者二种。5.根据权利要求1所述的一种预聚体三元浇注材料，其特征在于，所述聚氨酯预聚体A，其NCO％范围在6.0

【专利技术属性】
技术研发人员：卫建，刘挺，付小华，吴虹，
申请(专利权)人：成都西部石油装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：