一种低成本高硬度聚氨酯筒料硬壳体的制备方法技术

本发明专利技术提供一种低成本高硬度聚氨酯筒料硬壳体的制备方法。该方法制备出来的高硬度聚氨酯筒料硬壳体具有硬度高、成本低和操作简便的优点。通过选用价格低廉的原材料及添加固体填充材料有效降低了生产的原料成本，同时添加的填充材料进一步提高了材料的硬度、提升了装夹的摩擦力，从而方便后续车削加工时的装夹；通过调节催化剂的使用量的方式控制反应固化的时间，使得硬壳体可与筒料共用固化时间，从而可在聚氨酯筒料的生产过程中使用一体浇注成型的方式将硬壳体粘结到聚氨酯筒料上且不增加总生产工时。总之，该低成本高硬度聚氨酯筒料硬壳体的制备方法工艺设计科学合理，工艺简洁易操作，原料成本低，适合推广使用。适合推广使用。

【技术实现步骤摘要】
一种低成本高硬度聚氨酯筒料硬壳体的制备方法


[0001]本专利技术涉及聚氨酯弹性体
，尤其涉及一种低成本高硬度聚氨酯筒料硬壳体的制备方法。

技术介绍

[0002]聚氨酯材料是一类多用途的聚合物，其中聚氨酯弹性体具有优异的耐磨性、耐油性以及高强度的特点，因而被广泛应用于机械密封行业。
[0003]聚氨酯浇注筒料车削密封圈无须开模、不受尺寸规格限制，加工灵活、应用于来越广泛，但是筒料用于夹持的基座与主体部分相比需要具备高硬度、高摩擦系数的特点才能避免加工过程当中筒料因加持力过大导致筒料变形和位移进而使工件松动脱落。夹持部位在生产实践中通常无法回收使用，材料成本控制得越低越好。
[0004]市面上夹持基座的材料常见有尼龙管料或环氧树脂车加工后用胶水粘接于管料底部，或聚氨酯预聚体与扩链剂浇注成型后粘接于聚氨酯筒料尾部。常见的夹持基座硬度和摩擦系数较低，制备工序复杂，所需原料的成本较高。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供的一种低成本高硬度聚氨酯筒料硬壳体的制备方法，以下各组分按照重量份：（1）、将异氰酸酯加热至30
‑
50摄氏度，并保持物料温度温度恒定，得到液态的异氰酸酯；（2）、将50
‑
60份多元醇加热真空脱水至含水率低于0.05%，加入0.008
‑
0.02份催化剂搅拌均匀在60
‑
70摄氏度之间保温，得预处理的多元醇；（3）、将固体填充材料真空干燥至含水率为≤0.2%，得干燥的固体填充材料；（4）、取步骤（1）中所述的液态的异氰酸酯30
‑
50份和步骤（3）中所述的干燥的固体填充材料4
‑
6份加入到步骤（2）中50
‑
60.1份预处理的多元醇中，搅拌至混合均匀，倒入预热的模具中固化5
‑
30分钟，然后置于98
‑
102摄氏度的恒温空间内静置18
‑
22小时，即可得到低成本高硬度聚氨酯筒料硬壳体。
[0006]优选的所述异氰酸酯为多亚甲基多苯基二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯。
[0007]优选的所述多元醇为聚氧化丙烯多元醇或聚氧化丙烯
‑
氧化乙烯多元醇中的一种或两者的混合物。
[0008]优选的所述多元醇为平均官能度≥2的聚醚多元醇。
[0009]优选的所述多元醇的平均分子量为400
‑
2000克每摩尔。
[0010]优选的所述催化剂为二丁基锡二月桂酸酯、辛酸亚锡、二亚乙基二胺、异辛酸锌、异辛酸铋中的一种或几种按任意比混合形成的混合物。
[0011]优选的所述催化剂的质量为异氰酸酯与多元醇质量之和的0
‑
0.015%。
[0012]优选的所述填充材料为轻质碳酸钙、滑石粉、羟甲基纤维素、钛白粉中的一种或多
种按任意比例混合形成的混合物。
[0013]优选的所述步骤（4）中多元醇中
‑
OH基团与异氰酸酯中
‑
NCO基团的物质的量比值为（0.8
‑
0.95）:1。
[0014]优选的所述固体填充料的质量为异氰酸酯与多元醇质量之和的0
‑
10%。
[0015]本专利技术涉及的一种低成本高硬度聚氨酯筒料硬壳体的制备方法，该方法制备出来的高硬度聚氨酯筒料硬壳体具有硬度高、成本低和操作简便的优点。通过选用价格低廉的原材料及添加固体填充材料有效降低了生产的原料成本，同时添加的填充材料进一步提高了材料的硬度、提升了装夹的摩擦力，从而方便后续车削加工时的装夹；通过调节催化剂的使用量的方式控制反应固化的时间，使得硬壳体可与筒料共用固化时间，从而可在聚氨酯筒料的生产过程中使用一体浇注成型的方式将硬壳体粘结到聚氨酯筒料上且不增加总生产工时。总之，该低成本高硬度聚氨酯筒料硬壳体的制备方法工艺设计科学合理，工艺简洁易操作，原料成本低，适合推广使用。
具体实施方式
[0016]实施例1：一种低成本高硬度聚氨酯筒料硬壳体的制备方法，以下各组分按照重量份：（1）、将异氰酸酯加热至30摄氏度，并保持物料温度温度恒定，得到液态的异氰酸酯；（2）、将50份多元醇加热真空脱水至含水率低于0.05%，加入0.008份催化剂搅拌均匀在60
‑
70摄氏度之间保温，得预处理的多元醇；（3）、将固体填充材料真空干燥至含水率为≤0.2%，得干燥的固体填充材料；（4）、取步骤（1）中所述的液态的异氰酸酯30份和步骤（3）中所述的干燥的固体填充材料4
‑
6份加入到步骤（2）中50份预处理的多元醇中，搅拌至混合均匀，倒入预热的模具中固化5分钟，然后置于98摄氏度的恒温空间内静置18小时，即可得到低成本高硬度聚氨酯筒料硬壳体。
[0017]所述异氰酸酯为多亚甲基多苯基二异氰酸酯，所述多元醇为聚氧化丙烯多元醇或，所述多元醇为平均官能度≥2的聚醚多元醇，所述多元醇的平均分子量为400
‑
2000克每摩尔，所述催化剂为二丁基锡二月桂酸酯，所述填充材料为轻质碳酸钙。
[0018]实施例2：一种低成本高硬度聚氨酯筒料硬壳体的制备方法，以下各组分按照重量份：（1）、将异氰酸酯加热至40摄氏度，并保持物料温度温度恒定，得到液态的异氰酸酯；（2）、将55份多元醇加热真空脱水至含水率低于0.05%，加入0.01份催化剂搅拌均匀在65摄氏度之间保温，得预处理的多元醇；（3）、将固体填充材料真空干燥至含水率为≤0.2%，得干燥的固体填充材料；（4）、取步骤（1）中所述的液态的异氰酸酯40份和步骤（3）中所述的干燥的固体填充材料5份加入到步骤（2）中55.1份预处理的多元醇中，搅拌至混合均匀，倒入预热的模具中固化20分钟，然后置于100摄氏度的恒温空间内静置20小时，即可得到低成本高硬度聚氨酯筒料硬壳体。
[0019]所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯，所述多元醇为聚氧化丙烯多元醇和聚氧化丙烯
‑
氧化乙烯多元醇的混合物，所述多元醇为平均官能度≥2的聚醚多元醇，所述多元醇的平均分子量为400
‑
2000克每摩尔，所述催化剂为二丁基锡二月桂酸酯、辛酸亚锡、二亚乙基二胺、异辛酸锌和异辛酸铋中的混合物，所述填充材料为轻质碳酸钙、滑石粉、羟甲基纤维素和钛白粉中的混合物，所述多元醇为平均官能度≥2的聚醚多元醇，所述多元醇的平均分子量为400
‑
2000克每摩尔，所述催化剂的质量为异氰酸酯与多元醇质量之和的0
‑
0.015%，所述步骤（4）中多元醇中
‑
OH基团与异氰酸酯中
‑
NCO基团的物质的量比值为（0.8
‑
0.95）:1，所述固体填充料的质量为异氰酸酯与多元醇质量之和的0
‑
10%。
[0020]实施例3：一种低成本高硬度聚氨酯筒料硬壳体的制备方法，以下各组分按照重量份：（本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低成本高硬度聚氨酯筒料硬壳体的制备方法，其特征在于其步骤为：以下各组分按照重量份：(1)、将异氰酸酯加热至30
‑
50摄氏度，并保持物料温度温度恒定，得到液态的异氰酸酯；(2)、将50
‑
60份多元醇加热真空脱水至含水率低于0.05%，加入0.008
‑
0.02份催化剂搅拌均匀在60
‑
70摄氏度之间保温，得预处理的多元醇；(3)、将固体填充材料真空干燥至含水率为≤0.2%，得干燥的固体填充材料；(4)、取步骤（1）中所述的液态的异氰酸酯30
‑
50份和步骤（3）中所述的干燥的固体填充材料4
‑
6份加入到步骤（2）中50
‑
60.1份预处理的多元醇中，搅拌至混合均匀，倒入预热的模具中固化5
‑
30分钟，然后置于98
‑
102摄氏度的恒温空间内静置18
‑
22小时，即可得到低成本高硬度聚氨酯筒料硬壳体。2.根据权利要求1所述的一种低成本高硬度聚氨酯筒料硬壳体的制备方法，其特征在于，所述异氰酸酯为多亚甲基多苯基二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯。3.根据权利要求1所述的一种低成本高硬度聚氨酯筒料硬壳体的制备方法，其特征在于，所述多元醇为聚氧化丙烯多元醇或聚氧化丙烯
‑
氧化乙烯多元醇中的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞洋，瞿建恩，程敏清，
申请(专利权)人：苏州美福瑞新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：