改性二苯基甲烷二異氰酸酯及在制備彈性體中的應用的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種改性二苯基甲烷二異氰酸酯及其在雙組份聚氨酯微孔彈性體中的應用，所述改性二苯基甲烷二異氰酸酯，是采用包括如下步驟的制備方法制備的：將MDI、二元酸、聚酯多元醇和磷酸混合反應，即可獲得所述的改性改性二苯基甲烷二異氰酸酯。各個組分的重量份數為：MDI 100份，二元酸1～10份，聚酯多元醇20～60份，磷酸0.002～0.008份。本發明的有益效果是：利用所述改性MDI制得的聚氨酯微孔彈性體的拉伸強度和撕裂強度等物性明顯提高。
【專利說明】改性二苯基甲烷二異氰酸酯及在制備彈性體中的應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種改性二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI)及其在雙組份聚氨酯微孔彈 性體中的應用
【背景技術】
[0002] 聚氨酯是主鏈上含有重復氨基甲酸酯基團的大分子化合物的統稱，是由二元或多 元有機異氰酸酯與多元醇化合物相互作用而得到的高分子化合物。聚氨酯按其物理性能和 用途，通常可分為硬質聚氨酯泡沫塑料、軟質聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯彈性體和聚氨酯涂料 等。聚氨酯因其卓越的性能被廣泛應用于建筑、汽車、輕工、紡織、石化等眾多領域，是一種 新興的有機高分子材料，被譽為"第五大塑料"。
[0003] 隨著人們生活水平的提高和技術的進步，對聚氨酯材料的性能要求也逐步提高。 例如對聚氨酯微孔彈性體，目前市場要求其耐折性和耐磨性更強，綜合性能更優，由此，對 其原料聚氨酯樹脂的要求也更多。聚氨酯樹脂一般為（A、B、C)三組份或（A、B)二組份化 合物，其中A組份為低聚物多元醇、發泡劑、勻泡劑、擴鏈劑等混合物，B組份為低聚物多元 醇和多異氰酸酯反應混合物，C組份為催化劑。為了提高聚氨酯制品的性能，通常調整聚氨 酯樹脂中各種原料的配方，也有對聚氨酯樹脂中低聚酯多元醇或多異氰酸酯進行改性。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是提供一種改性二苯基甲烷二異氰酸酯及在制備彈性體中的應用， 以克服現有技術存在的缺陷。
[0005] 本發明所述的改性二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI)，是采用包括如下步驟的制備方 法制備的：
[0006] 將MDI、二元酸、聚酯多元醇和磷酸混合反應，反應溫度為60?100°C，反應時間為 3?4小時；即可獲得所述的改性MDI ;
[0007] 各個組分的重量份數為：
[0008] MDI 100 份 二元酸 1?10份 聚酯多元醇 20?60份 磷酸 0.002?0.008份
[0009] 優選：
[0010] MDI IOO 份 二元酸 1?5份 聚酯多元醇 20?60份 磷酸 0.002?0.006份
[0011] 所述二元酸為己二酸、丁二酸、癸二酸、戊二酸中的一種或一種以上；
[0012] 所述的聚酯多元醇為己二酸系聚酯二醇，優選分子量為1500?3000的聚己二酸 乙二醇酯二醇、聚己二酸丙二醇酯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇中的一種或一種以上；
[0013] 所述改性MDI，可用于制備聚氨酯微孔彈性體，其應用方法如下步驟：
[0014] (1)將低聚物多元醇、發泡劑、勾泡劑、擴鏈劑和催化劑混合，作為A組份；
[0015] 各個組分的重量份數為：
[0016] 聚酯多元醇 〗00份 發泡劑 0.1?0.5份 勻泡劑硅油 0.5?1.2份 擴鏈劑 7.0?15.0份 催化劑 1.2?2.0份
[0017] 所述的聚酯多元醇為己二酸系聚酯二醇，優選分子量為1500?3000的聚己二酸 乙二醇酯二醇、聚己二酸丙二醇酯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇中的一種或一種以上；
[0018] 所述的發泡劑為水、二氯氟乙烷HCFC-141b、五氟丙烷HFC-245fa、l，1，1，3, 3-五 氟丁烷或二氯甲烷中的一種或多種混合物；
[0019] 所述的擴鏈劑為乙二醇、1,2-丙二醇、1，4_ 丁二醇、二乙二醇或1，6_己二醇中的 一種或多種混合物；
[0020] 所述的催化劑為三乙烯二胺的乙醇溶液，三乙烯二胺和乙醇的質量比為1:2 ;
[0021 ] (2)將A組份與所述的改性MDI按A組分的活潑氫摩爾數與所述改性MDI中的異 氰酸酯基團的摩爾數之比為100 : 100的比例混合，注入模具反應成型，成型溫度為40? 45°C，成型時間為4?5min，脫模后，在60?70°C烘箱中熟化22?24小時，獲得聚氨酯微 孔彈性體。
[0022] 本發明的有益效果是：利用所述改性MDI制得的聚氨酯微孔彈性體的拉伸強度和 撕裂強度等物性明顯提高。
【具體實施方式】
[0023] 下面通過實施例對本發明進行具體的描述，只用于對本發明進行進一步說明，不 能理解為對本發明保護范圍的限定。實施例中采用的實施條件可以根據具體廠家的條件和 要求做一些非本質的改進和調整。
[0024] 實施例1
[0025] (1)將4. 86kg的MDI，0.05kg的己二酸，0.97kg的分子量為1500聚己二酸乙二醇 酯二醇和〇. IOg的磷酸混合反應，控制溫度60°C，反應4小時，即得改性MDI ; (2)將10. OOkg 分子量為1500的聚己二酸己二醇、0. Olkg蒸餾水、0. 05kg有機娃勾泡劑、0. 70kg乙二醇、 0. 12kg三乙烯二胺乙醇溶液混合均勻；（3)將改性MDI與步驟（2)所得的混合物混合均勻， 注入模具反應成型，模溫為40°C，成型5min后脫模，在65°C烘箱中熟化23小時，獲得聚氨 酯微孔彈性體。
[0026] 實施例2
[0027] (1)將5. 73kg的MDI，0. 17kg的己二酸，2. 29kg的分子量為2000聚己二酸乙二 醇酯二醇和〇. 23g的磷酸混合反應，控制溫度80°C，反應3. 5小時，即得改性MDI ; (2)將 10. OOkg分子量為2000的聚己二酸己二醇、0. 03kg蒸餾水、0. 07kg有機硅勻泡劑、I. OOkg 乙二醇、0. 15kg三乙烯二胺乙醇溶液混合均勻；（3)將改性MDI與步驟（2)所得的混合物混 合均勻，注入模具反應成型，模溫為40°C，成型5min后脫模，在60°C烘箱中熟化24小時，獲 得聚氨酯微孔彈性體。
[0028] 實施例3
[0029] (1)將7. 43kg的MDI，0. 37kg的己二酸，4. 45kg的分子量為3000聚己二酸乙二 醇酯二醇和〇. 45g的磷酸混合反應，控制溫度100°C，反應3小時，即得改性MDI ; (2)將 10. OOkg分子量為3000的聚己二酸己二醇、0. 05kg蒸餾水、0. 12kg有機硅勻泡劑、I. 50kg 乙二醇、0. 20kg三乙烯二胺乙醇溶液混合均勻；（3)將改性MDI與步驟（2)所得的混合物混 合均勻，注入模具反應成型，模溫為45°C，成型4min后脫模，在70°C烘箱中熟化22小時，獲 得聚氨酯微孔彈性體。
[0030] 對比例1
[0031] (1)將4. 94kg的MDI，0. 99kg的分子量為1500聚己二酸乙二醇酯二醇混合反應， 控制溫度60°C，反應4小時，即得改性MDI ; (2)將10. OOkg分子量為1500的聚己二酸己二 醇、0. Olkg蒸餾水、0. 05kg有機硅勻泡劑、0. 70kg乙二醇、0. 12kg三乙烯二胺乙醇溶液混合 均勻；（3)將改性MDI與步驟（2)所得的混合物混合均勻，注入模具反應成型，模溫為40°C， 成型5min后脫模，在65°C烘箱中熟化23小時，獲得聚氨酯微孔彈性體。
[0032] 對比例2
[0033] (1)將6. Olkg的MDI，2. 40kg的分子量為2000聚己二酸乙二醇酯二醇混合反應， 控制溫度80°C，反應3. 5小時，即得改性MDI ; (2)將10. OOkg分子量為2000的聚己二酸己 二醇、0. 03kg蒸餾水、0. 07kg有機硅勻泡劑、I. OOkg乙二醇、0. 15kg三乙烯二胺乙醇溶液 混合均勻；（3)將改性MDI與步驟（2)所得的混合物混合均勻，注入模具反應成型，模溫為 40°C，成型5min后脫模，在60°C烘箱中熟化24小時，獲得聚氨酯微孔彈性體。
[0034] 對比例3
[0035] (1)將8. 03kg的MDI，4. 82kg的分子量為3000聚己二酸乙二醇酯二醇混合反應， 控制溫度l〇〇°C，反應3小時，即得改性MDI ; (2)將10. OOkg分子量為3000的聚己二酸己二 醇、0. 05kg蒸餾水、0. 12kg有機硅勻泡劑、I. 50kg乙二醇、0. 20kg三乙烯二胺乙醇溶液混合 均勻；（3)將改性MDI與步驟（2)所得的混合物混合均勻，注入模具反應成型，模溫為45°C， 成型4min后脫模，在70°C烘箱中熟化22小時，獲得聚氨酯微孔彈性體。
[0036] 上述實施例中所用原料來源如下：
[0037] 聚己二酸乙二醇酯二醇為浙江華峰新材料股份有限公司型號為MX-706的產品；
[0038] 有機硅勻泡劑為道康寧DC-193 ;
[0039] 三乙烯二胺乙醇溶液為浙江華峰新材料股份有限公司型號為C-001的產品。
[0040] 實施例1?3和對比例1?3所制得的聚氨酯微孔彈性體的物性列于表1。
[0041]表 1
【權利要求】
1. 改性二苯基甲烷二異氰酸酯，其特征在于，是采用包括如下步驟的制備方法制備的： 將MDI、二元酸、聚酯多元醇和磷酸混合反應，即可獲得所述的改性MDI ;各個組分的重量份 數為：
2. 根據權利要求1所述的改性二苯基甲烷二異氰酸酯，其特征在于，反應溫度為60? l〇〇°C，反應時間為3?4小時。
3. 根據權利要求1所述的改性二苯基甲烷二異氰酸酯，其特征在于，各個組分的重量 份數為：
4. 根據權利要求1、2或3所述的改性二苯基甲烷二異氰酸酯，其特征在于，所述二元酸 為己二酸、丁二酸、癸二酸、戊二酸中的一種或一種以上； 所述的聚酯多元醇為己二酸系聚酯二醇。
5. 根據權利要求4所述的改性二苯基甲烷二異氰酸酯，其特征在于，所述的聚酯多元 醇為分子量1500?3000的聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸丙二醇酯二醇、聚己二酸丁二 醇酯二醇中的一種或一種以上。
6. 根據權利要求1?5任一項所述的改性二苯基甲烷二異氰酸酯的應用，其特征在于， 用于制備聚氨酯微孔彈性體。
7. 根據權利要求6所述的應用，其特征在于，應用方法，包括如下步驟： (1)將低聚物多元醇、發泡劑、勻泡劑、擴鏈劑和催化劑混合，作為A組份； 各個組分的重量份數為：
所述的聚酯多元醇為己二酸系聚酯二醇，優選分子量為1500?3000的聚己二酸乙二 醇酯二醇、聚己二酸丙二醇酯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇中的一種或一種以上； 所述的發泡劑為水、二氯氟乙烷HCFC-141b、五氟丙烷HFC-245fa、1，1，1，3, 3-五氟丁 烷或二氯甲烷中的一種或多種混合物； 所述的擴鏈劑為乙二醇、1，2-丙二醇、1，4- 丁二醇、二乙二醇或1，6-己二醇中的一種 或多種混合物； 所述的催化劑為三乙烯二胺的乙醇溶液，三乙烯二胺和乙醇的質量比為1:2 ; (2)將A組份與所述的改性MDI按A組分的活潑氫摩爾數與所述改性MDI中的異氰酸 酯基團的摩爾數之比為100 : 100比例混合，注入模具反應成型，成型溫度為40?45°C，成 型時間為4?5min，脫模后，在60?70°C烘箱中熟化22?24小時，獲得聚氨酯微孔彈性 體。
【文檔編號】C08G18/76GK104497266SQ201410781698
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月16日 優先權日:2014年12月16日
【發明者】趙葉寶, 杜春毅, 章海飛, 林劍, 章芬成, 林孝賓 申請人:浙江華峰新材料股份有限公司