[发明专利]聚氨酯弹性体用开孔剂及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于聚氨酯弹性体的开孔剂。

背景技术

聚氨酯鞋底具有质量轻、弹性好、强度高、耐油、穿着舒适等特性，但成本也较EVA、TPR等材料生产的鞋底高。降低聚氨酯鞋底的成型密度是降低鞋底生产成本的有效方法。然而低密度鞋底易收缩、尺寸不稳定、耐磨性和撕裂强度较差。为了解决这些问题，人们往往在生产低密度聚氨酯鞋底的过程中添加开孔剂，降低聚氨酯泡沫壁的表面张力，促使泡孔破裂，提高聚氨酯鞋底的开孔率，改善鞋底制品收缩等问题。

开孔剂是一类特殊的表面活性剂，一般含有疏水性和亲水性链段或基团。开孔剂主要类型有硅氧烷共聚物、多胺化合物、脂类、亲水性的蜡分散体等，这些开孔剂添加于聚氨酯树脂中，可提高聚氨酯鞋底的开孔率，但效果单一，无法兼顾耐磨性和撕裂强度。为了保证低密度鞋底的综合性能，常需要添加耐磨剂和增塑剂等，使得聚氨酯鞋底的生产成本上升。

刘益军编著的《聚氨酯原料及助剂手册》（化学工业出版社）第511页指出聚丁二烯可作为聚氨酯泡沫的开孔剂，分散水发泡形成的脲，获得一定开孔率的泡沫塑料。但聚丁二烯需事先溶于聚醚多元醇中，短时间静置后，聚丁二烯又从聚醚多元醇中分离出来，难以制得质量较好的聚氨酯泡沫。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚氨酯弹性体用开孔剂及其应用，以克服现有技术存在的缺陷。

所述的一种聚氨酯弹性体用开孔剂，其特征在于，包含聚丁二烯和气相二氧化硅，重量比为：聚丁二烯∶气相二氧化硅=1∶4～7∶1，优选1∶2～5∶1；

所述的聚氨酯弹性体用开孔剂的制备方法，是简单的，将所述聚丁二烯和气相二氧化硅混合均匀即可。

所述的聚氨酯弹性体用开孔剂，可用于制备开孔聚氨酯弹性体，应用方法，包括如下步骤：

（1）将低聚物多元醇、催化剂、发泡剂、匀泡剂、扩链剂和所述的开孔剂混合，作为A组份；

各个组分的重量份数为：

将低聚物多元醇和二异氰酸酯混合反应，反应温度为60～80℃，反应时间为3～4小时，作为B组份；

各个组分的重量份数为：低聚物多元醇30～90份，二异氰酸酯100份；

所述的低聚物多元醇为分子量为1000～3000的聚酯多元醇和聚醚多元醇的混合物；

所述的聚酯多元醇选自聚己内酯二醇（PCL）、聚己二酸乙二醇、聚己二酸己二醇或聚己二酸一缩二乙二醇；

所述的聚醚多元醇选自聚氧化丙烯二醇、聚氧化乙烯二醇、聚四氢呋喃二醇或聚氧化丙烯-氧化乙烯二元醇；

所述的聚酯多元醇和聚醚多元醇的重量用量比为3:7～7:3，优选4:6～6:4；

所述的催化剂为三乙烯二胺、二甲基乙醇胺、二月桂酸二丁基锡或四甲基二亚乙基三胺中的一种或多种混合物；

所述的发泡剂为水、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种或多种混合物；

所述的扩链剂为乙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、二乙二醇或1,6-己二醇中的一种或多种混合物；

所述的二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯TDI、4,4’-二甲苯甲烷二异氰酸酯MDI、六亚甲基二异氰酸酯HDI、异氟尔酮二异氰酸酯IPDI、二环己基甲烷二异氰酸酯HMDI、1,5-奈二异氰酸酯NDI中的一种或多种混合物，优选4,4’-二甲苯甲烷二异氰酸酯MDI；

（2）将A组份和B组份同时注入搅拌机舱内，混合，注入模具反应成型，脱模后，在60～70℃烘箱中熟化22～24小时，即可获得所述开孔聚氨酯弹性体；

A组份和B组份的用量为：A组份的活泼氢摩尔数与B组份的-NCO的摩尔数之比为100∶100；

本发明的开孔聚氨酯弹性体，特别适用于制备鞋底，尤其是一种开孔型聚氨酯鞋底，不仅有效地提高了聚氨酯鞋底的开孔率，改善了鞋底制品的尺寸稳定性，还提高了聚氨酯鞋底的撕裂强度和耐磨性，真正有效降低了聚氨酯鞋底的生产成本。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体的描述，只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件和要求做一些非本质的改进和调整。

实施例中：

聚丁二烯来源于Sartomer美国沙多玛公司的Ricon；

气相二氧化硅来源于美国卡博特公司的M-5；