[发明专利]一种NDI基闭孔微孔弹性体及其一步法生产方法

说明书

本发明公开一种NDI基闭孔微孔弹性体及其一步法生产方法，所述闭孔微孔弹性体定位组分按重量份计包括：NDI液体7.5～15份，多元醇15～30份，扩链剂0.2～3份，添加剂1～43份；其中，所述NDI液体为片状NDI熔融后加入脱水的二元醇制得；所述多元醇为聚醚多元醇；所述扩链剂为小分子二醇；所述添加剂按重量份计包括：抗氧化剂0.2～10份；UV稳定剂0.2～5份；催化剂0.1～3份；阻聚剂0.1～5份；乳化剂0.2～15份；匀泡剂0.2～5份。所述一步法生产方法包括制备NDI液、分装入釜、聚合反应和挤出切粒等步骤。本发明制备方法步骤简单、工艺过程易于控制，经超临界发泡获得的NDI基热塑性聚氨酯弹性体为闭孔结构，性能优异，具有更高的抗冲击性和强度。

技术领域

本发明涉及一种NDI基闭孔微孔弹性体及其一步法生产方法。

背景技术

聚氨酯弹性体因其出众的综合性能，被广泛应用于工业生产的各个领域。然而在动态条件下，聚氨酯弹性体内生热较大，并且耐高温性能也较差，由此限制了聚氨酯弹性体在一些苛刻条件领域中的应用，所以改善聚氨酯弹性体动态及耐热性能具有重要的意义。

目前市场上聚酯弹性体较为常用的是基于甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)体系制备的，但是他们所制备的聚氨酯弹性体的耐疲劳性和强度有待提高。1,5-萘二异氰酸酯(NDI)相对于TDI、MDI具有更高的熔点，其合成的聚酯具有硬度高、耐热性好、动态性能优异、耐磨性好及回弹性好等特点，在在纺织工业和汽车工业中还具备重要的应用价值。但因NDI是一种极其活泼的化合物，所以合成的预聚物贮存稳定性不好，且相对传统TDI、MDI体系，其生产工艺更为复杂。微孔聚氨酯弹性体具有弹性体材料良好的物理机械性能和泡沫材料的柔软舒适性。材料的泡沫孔径较小，介于0.1～10μm范围之间，泡孔尺寸分布较窄且泡孔均匀。在传统化学发泡工艺中，异氰酸酯与化学发泡剂反应产生二氧化碳，二氧化碳首先会溶解在液相中，当达到饱和溶解度后，二氧化碳开始从液相中逸出产生气泡，随着气泡进一步增多，液相中的气泡碰撞融合，气泡尺寸增加，气泡壁变薄，最终形成网络状开放式微孔结构。然而，相对于开孔式弹性体，闭孔发泡材料具有独立泡孔结构，内部泡孔和泡孔之间有壁膜隔开，不互相连通，具有极其优良的抗冲击性、反弹性和强度，因此在高性能弹性体中应用较多。

目前针对NDI基聚酯弹性体的研究和生产越来越多。2005年，中国专利文献CN200510111548.4公布了一种NDI基聚氨酯微孔弹性体的制备方法，该发明首先将过量的多异氰酸酯与多元醇在120～140℃条件下反应，形成端-NCO基的预聚体，然后将预聚体与扩链剂组分按比例混合，反应料液注入温度为80～95℃的模具中，预熟化后脱模，最后经过后熟化得到产品。该发明制备步骤较为繁琐，并且发泡方式有待优化。2019年，中国专利文献CN201910424918.1又公布了一种耐湿热老化NDI基聚氨酯微孔弹性体及其制备方法，该方法需要将计量好的聚碳酸酯改性聚己内酯多元醇、聚酯多元醇、生物基多元醇加入反应釜中，反应完成后制得A组分；再将计量好的交联剂、扩链剂、催化剂、泡沫稳定剂和发泡剂混合均匀，制得B组分；最后将A组分和B组分分别加入浇注机中，浇注成模后熟化，得到NDI基聚氨酯微孔弹性体。该工艺的生产步骤同样较为繁琐，不利于成本较高、性能较为活泼的NDI的生产和推广。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供一种NDI基闭孔微孔弹性体及一步法生产的方法，通过进一步改进发泡工艺，利用超临界发泡技术得到NDI基闭孔微孔弹性体，以解决现有NDI基聚氨酯微孔弹性体生产工艺繁琐、NDI预聚物反应活性高和稳定性差的技术问题。具体技术方案如下：

一种NDI基闭孔微孔弹性体，其组分按重量份计包括：

NDI液体7.5～15份，

多元醇15～30份，

扩链剂0.2～3份，

添加剂1～43份；