用于造纸设备的弹性体的制作方法

用于造纸设备的弹性体的制作方法
【专利摘要】本发明的实施方式提供可以较好耐受造纸厂条件的造纸设备。实施方式包括结合有聚氨酯层的造纸设备，该聚氨酯层具有小于70％的滞后值和小于30％的永久变定。该聚氨酯层包括通过固化混合的组合物制备的聚氨酯。该混合的组合物包括至少一种氨基甲酸酯预聚物(A)和至少一种具有活性氢基团(H)的固化剂(B)。氨基甲酸酯预聚物(A)具有至少一个异氰酸酯端基，并且通过使至少一种多异氰酸酯化合物(a)与至少一种数均分子量为至少1500g/mol的聚碳酸酯二醇化合物(b)反应获得。固化剂(B)包括至少一种胺化合物。该弹性体组合物还用于涂覆钢铁工业中的酸浸辊。
【专利说明】用于造纸设备的弹性体

【技术领域】
[0001] 本发明的实施方式涉及用于造纸设备的聚氨酯弹性体，更特别的，涉及使用聚碳 酸酯多元醇制备的弹性体。

【背景技术】
[0002] 已知聚氨酯弹性体用于工业辊（例如造纸机压榨辊和造纸机传送带）的结构。聚 氨酯弹性体通常是聚氨酯预聚物和固化剂之间的反应产物。聚氨酯预聚物通常通过将多元 醇（典型为聚（四亚甲基）醚二醇（PTMEG))与异氰酸酯混合进行制备。该固化剂通常是 二胺或短链二醇。已经选择聚氨酯弹性体用于造纸机压榨辊和传送带，因为它们在承重能 力和耐腐蚀性方面表现出超过天然和合成橡胶材料的优点；这对于造纸机辊和传动带是特 别重要的，其中它们要经受高的动载荷。但是，在一些造纸机器中，辊和传送带还暴露于高 的湿度和升高的温度。PTMEG易于热氧化分解，且在高温可能具有低的耐化学性和低的耐水 解性。因此，这些条件可导致基于PTMEG的聚氨酯的熔融或脱胶，这会降低部件寿命并且也 限制了工作温度。
[0003] 因此，需要可较好经受造纸厂条件的造纸设备，例如造纸机压榨辊和造纸机传送 带。


【发明内容】

[0004] 本发明的实施方式提供可较好经受造纸厂条件的造纸设备。实施方式包括结合有 聚氨酯层的造纸设备，该聚氨酯层具有小于70%的滞后值和小于30%的永久变定。聚氨酯 层包括通过固化混合的组合物制备的聚氨酯。混合的组合物包括至少一种氨基甲酸酯预聚 物（A)和至少一种具有活性氢基团（H)的固化剂（B)。氨基甲酸酯预聚物（A)具有至少一 个异氰酸酯端基，且通过使至少一种多异氰酸酯化合物（a)与至少一种数均分子量为至少 1500g/mol的聚碳酸酯二醇化合物（b)反应获得。固化剂（B)包括至少一种胺化合物。 [0005] 实施方式包括用于造纸辊的弹性覆盖物。弹性覆盖物包括具有小于70%的滞后值 和小于30%的永久变定的聚氨酯层。聚氨酯层包括通过固化混合的组合物制备的聚氨酯。 混合的组合物包括至少一种氨基甲酸酯预聚物（A)和至少一种具有活性氢基团（H)的固化 剂（B)。氨基甲酸酯预聚物（A)具有至少一个异氰酸酯端基，且通过使至少一种多异氰酸 酯化合物（a)与至少一种数均分子量为至少1500g/mol的聚碳酸酯二醇化合物（b)反应获 得。固化剂（b)包括至少一种胺化合物。
[0006] 实施方式包括用于造纸的靴形压榨带（shoe press belt)。靴形压榨带包括彼此 整合一体的织物基底和聚氨酯层。聚氨酯层具有小于70%的滞后值和小于30%的永久变 定。聚氨酯层包括通过固化混合的组合物制备的聚氨酯。混合的组合物包括至少一种氨基 甲酸酯预聚物（A)和至少一种具有活性氢基团（H)的固化剂（B)。氨基甲酸酯预聚物（A) 具有至少一个异氰酸酯端基，且通过使至少一种多异氰酸酯化合物（a)与至少一种数均分 子量为至少1500g/mol的聚碳酸酯二醇化合物（b)反应获得。固化剂（b)包括至少一种胺 化合物。
[0007] 实施方式包括用于酸浸辊（acid pickling roller)的弹性覆盖物。弹性覆盖物 包括具有小于70%的滞后值和小于30%的永久变定的聚氨酯层。聚氨酯层包括通过固化 混合的组合物制备的聚氨酯。混合的组合物包括至少一种氨基甲酸酯预聚物（A)和至少一 种具有活性氢基团（H)的固化剂（B)。氨基甲酸酯预聚物（A)具有至少一个异氰酸酯端基， 且通过使至少一种多异氰酸酯化合物（a)与至少一种数均分子量为至少1500g/mol的聚碳 酸酯二醇化合物（b)反应获得。固化剂（b)包括至少一种胺化合物。
[0008] 本发明的实施方式包括造纸设备，用于造纸辊或用于酸浸辊的弹性覆盖物，以及 在以上实施方式中描述的并且具有以下特征中任一项的用于造纸的靴形压榨带：
[0009] ?固化剂（B)进一步包括至少一种数均分子量为至少1500g/mol的聚碳酸酯二醇 化合物（b)，
[0010] ?固化剂（B)进一步包括至少一种数均分子量为500至3000的聚四亚甲基醚二醇 (PTMEG) (c)，
[0011] ?氨基甲酸酯预聚物（a)通过使至少一种多异氰酸酯化合物（a)与至少一种聚 碳酸酯二醇化合物（b)和至少一种数均分子量为500至3000g/mol的聚四亚甲基醚二醇 (PTMEG) (c)反应获得，
[0012] ?聚碳酸酯二醇化合物（b)的数均分子量为1500-3000g/mol，
[0013] ?至少一种聚碳酸酯二醇化合物（b)的数均分子量为1900至2100g/mol，
[0014] ?至少一种聚碳酸酯二醇化合物（b)具是基于1，6-己二醇的聚碳酸酯二醇和/或 基于1，5-戊二醇的聚碳酸酯二醇中的至少一种，
[0015] ?至少一种胺化合物是以下物质中的至少一种：3, 5-二乙基甲苯-2, 4-二胺、 3, 5-二乙基甲苯-2, 6-二胺、3, 5-二甲基硫代甲苯-2, 4-二胺、3, 5-二甲基硫代甲 苯-2, 6-二胺、4, 4'-二（2-氯苯胺）、4, 4'-二（仲丁基氨基）-二苯基甲烧、N，N'_二烧基 二氨基二苯基甲烷、4, 4' -亚甲基二苯胺、4, 4' -亚甲基-二（2, 3-二氯苯胺）、4, 4' -亚甲 基-二（2-氯苯胺）、4,4'_亚甲基-二（2-乙基-6-甲基苯胺）、三亚甲基-二（4-氨基 苯甲酸酯）、聚（氧化四亚甲基）_二-对氨基苯甲酸酯、苯二胺、聚醚二胺、异佛尔酮二胺、 4, 4'-亚甲基-二-(2-甲基环己烷-1-胺）、4, 4'-亚甲基-二（环己烷胺）、二（氨基甲 基）环己烷、或二甲苯二胺，
[0016] ?至少一种胺化合物是以下物质中的至少一种：亚氨基二丙胺、二（六亚甲基）三 胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、五亚乙基六胺、二亚丙基三胺、氨基乙基乙醇胺、三（甲 基氨基）己烷和三聚氰胺，
[0017] ?至少一种胺化合物包括至少3, 5-二甲基硫代-2, 6-甲苯二胺和3, 5-二甲基硫 代-2, 4-甲苯二胺，
[0018] ?滞后值小于60或55%，
[0019] ?永久变定小于25%或21%，和/或
[0020] ?滞后值通过以5"/min的速率将狗骨头拉伸到100%应变然后返回到它的初始尺 寸（一个应力应变循环）测定。曲线（拉伸和返回循环）之间的面积表示耗散的能量，并 且在表示为当拉伸样品时获得的曲线下的面积％。返回循环上的零应力点是永久变定（PS) 并且其表示当暴露于动载荷时部件将经受的尺寸改变。

【专利附图】

【附图说明】
[0021] 为了可以详细地理解本发明的上述特征，以上简要总结的对本发明更具体的描述 可通过参考实施方式理解，其中的一些实施方式在附图中进行解释说明。但是应当注意的 是，附图仅阐释本发明示例性的实施方式，因此不认为其限制了本发明的范围，因为本发明 允许存在其它等效实施方式。
[0022] 图1显示根据本发明实施方式的应变与应力的关系图。
[0023] 图2显示根据本发明实施方式的滞后曲线图。
[0024] 图3显示根据本发明实施方式的应变与应力的关系图。
[0025] 图4显示根据本发明实施方式的滞后曲线图。
[0026] 图5显示根据本发明实施方式样品在空气中老化的图。
[0027] 图6显示根据本发明实施方式样品在水中老化的图。

【具体实施方式】
[0028] 本发明的实施方式提供可较好经受造纸厂的条件的造纸设备，例如造纸机压榨辊 和造纸机传送带。本发明的实施方式包括造纸机压榨辊和造纸机传送带，它们包括基于聚 碳酸酯多元醇的聚氨酯弹性体。本发明的实施方式提供可以显示出耐酸浸的酸浸辊。
[0029] 基于聚碳酸酯多元醇的聚氨酯弹性体的实施方式包括通过固化混合的组合物制 备的弹性体，该组合物包括至少一种氨基甲酸酯预聚物（A)和固化剂（B)。
[0030] 氨基甲酸酯预聚物（A)的实施方式包括反应混合物的反应产物，该反应混合物包 括至少一种或多种有机多异氰酸酯组分（a)和一种或多种聚碳酸酯多元醇（b)。
[0031] 至少一种有机多异氰酸酯组分（a)的官能度可以为约1.9至4,例如为1.9至3. 5， 或者例如为2. 0至3. 3。一种或多种有机多异氰酸酯组分可以选自聚合的多异氰酸酯、芳 族多异氰酸酯、脂环族多异氰酸酯、或脂族多异氰酸酯。示例性的多异氰酸酯包括，例如， 间苯二异氰酸酯，2, 4-甲苯二异氰酸酯和/或2, 6-甲苯二异氰酸酯（TDI)，二苯基甲烷二 异氰酸酯（MDI)的多种异构体，以及具有多于2个异氰酸酯基团的多异氰酸酯，优选为MDI 及MDI的衍生物，例如缩二脲改性的"液态"MDI产物和聚合的MDI (PMDI)，1，3-(二异氰酸 基甲基）环己烷和1，4-(二异氰酸基甲基）环己烷，异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI)，六亚甲 基二异氰酸酯（HDI)，二（4-异氰酸基环己基）甲烷或4, 4'-二亚甲基二环己基二异氰酸 酯（H12MDI)及其组合，以及TDI的2, 4-异构体和2, 6-异构体的混合物，前者在本发明的 实践中是最优选的。通常使用的是TDI的2, 4-异构体和2, 6-异构体的65/35重量％的 混合物，但是在本发明的实践中也可使用2, 4-异构体和2, 6-异构体80/20重量％的混合 物，其基于可用性是优选的。合适的TDI产品是以商品名V0RANATE购自The Dow Chemical Company的产品。优选的异氰酸酯包括亚甲基二苯基二异氰酸酯（MDI)和/或其聚合形式 (PMDI)，用于制备本发明描述的预聚物。这些聚合的MDI产品以商品名ISONATE、PAPI和 V0RANATE购自The Dow Chemical Company。合适的可商购获得的这种类型的产品包括购 自The Dow Chemical Company的ISONATE M 143MDI。脂环族多异氰酸酯产品可以商品名 VESTANAT购自Evonik Industries。合适的可商购获得的这种类型的产品包括VESTANAT T 1890多异氰酸酯。芳香族多异氰酸酯产品以商品名DESM0DUR多异氰酸酯购自Bayer MaterialScience。合适的可商购获得的这种类型的产物包括DESMODUR L 75多异氰酸酯。
[0032] 根据本发明的实施方式，氨基甲酸酯预聚物（A)反应混合物进一步包括至少一 种或多种聚碳酸酯多元醇（b)。聚碳酸酯多元醇的实施方式包括数均分子量为约1500至 3000g/mol的聚碳酸酯多元醇。本申请包括并公开了 1500至3000g/mol的所有单个数 值和子范围；例如，数均分子量可以为下限值1500g/mo 1、1600g/mo 1、1700g/mo 1、1800g/ mol、1900g/mol、2000g/mol、2100g/mol、2200g/mol、2300g/mol、2400g/mol、2500g/mol、 或 2600g/mol 到上限值 1800g/mol、1900g/mol、2000g/mol、2100g/mol、2200g/mol、2300g/ mol、2400g/mol、2500g/mol、2600g/mol、2700g/mol、2800g/mol、2900g/mol 或 3000g/mol。 在某些实施方式中，数均分子量为约2000g/mol。
[0033] -种或多种聚碳酸酯多元醇可以包括源自一种或多种具有2至50个碳原子的链 烷二醇的重复单元。该一种或多种聚碳酸酯多元醇可以包括源自一种或多种具有2至20 个碳原子的链烷二醇的重复单元。该一种或多种聚碳酸酯多元醇可以是二官能的聚碳酸酯 多元醇。
[0034] 一种或多种聚碳酸酯多元醇的羟值平均值可以为约22至约220mg KOH/g，例如为 约 45 至 75mg KOH/g。
[0035] -种或多种聚碳酸酯多元醇的粘度可以为约300至约15000mPa · s，在75°C通过 平板流变仪测得。
[0036] 一种或多种聚碳酸酯多元醇可以通过使至少一种多元醇混合物（包括一种或多 种链烷二醇）与至少一种有机碳酸酯反应制备。一种或多种聚碳酸酯多元醇可以通过使至 少一种多元醇混合物和至少一种碳酸酯化合物进行聚合反应获得。对于进行聚合反应的方 法没有特别的限制，且聚合反应可以通过使用本领域已知的常规方法进行。
[0037] 一种或多种链烷二醇可以选自：链中（支化的或未支化的）具有2至50个碳原子 且可以被另外的杂原子例如氧（〇)、硫（S)或氮（N)打断的脂族二醇。合适的二醇的实例为 1，3-丙二醇、1，4- 丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，7-庚二醇、1，2-十二烷二醇、环己 烷二甲醇、3-甲基-1，5-戊二醇、2, 4-二乙基-1，5-戊二醇、二（2-羟乙基）醚、二（6-羟 基己基）醚或数均分子量小于700g/mol的短链(：2;或(；聚醚二醇，其组合，及其异构体。
[0038] 至少一种碳酸酯化合物可以选自碳酸亚烷基酯、碳酸二芳基酯、碳酸二烷基酯、 二氧环戊酮（dioxolanone)、己烷二醇双氯碳酸酯、光气和脲。合适的碳酸亚烷基酯的实 例可以包括碳酸亚乙基酯、碳酸三亚甲基酯、碳酸1，2-亚丙基酯、5-甲基-1，3-二氧环 己-2-酮、碳酸1，2-亚丁基酯、碳酸1，3-亚丁基酯、碳酸1，2-亚戊基酯等。合适的碳酸二 烷基酯的实例可以包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二正丁酯等，碳酸二芳基酯可以包括 碳酸二苯酯。
[0039] 用于聚碳酸酯多元醇的聚合反应可以由催化剂辅助。对于进行聚合反应的方法没 有特别的限制，且聚合反应可以通过使用本领域已知的常规方法进行。聚合反应可以是酯 交换反应。在酯交换反应中，优选在酯交换催化剂的存在下和在反应条件下使反应物接触。 原则上，所有已知用于酯交换反应的可溶性催化剂都可以用作催化剂（均相催化），但也可 以使用非均相酯交换催化剂。根据本发明的方法优选在催化剂的存在下进行。
[0040] 元素周期表第I、II、III和IV主族、第III和IV副族的金属、和来自稀土元素族 的元素的氢氧化物、氧化物、金属醇盐、碳酸盐和有机金属化合物，特别是Ti、Zr、Pb、Sn和 Sb的化合物特别适用于本申请描述的方法。
[0041] 合适的实例包括：LiOH、Li2C03、K2C03、KOH、NaOH、KOMe、NaOMe、MeOMgOAc、CaO、BaO、 KOt-Bu、TiCl4、四醇钛或对苯二甲酸钛、四醇锆、辛酸锡、二月桂酸二丁基锡、二丁基锡，双 三丁基锡氧化物、草酸锡、硬脂酸铅、三氧化锑和四异丙醇锆。
[0042] 芳族氮杂环还可以用于本申请所述的方法，例如以下物质，对应于RiR2R 3N的叔胺， 其中Rm独立的表示Ci-Q羟基烷基、c4-c3Q芳基或Ci-Q烷基，特别是三甲基胺、三乙基胺、 三丁基胺、N，N-二甲基环己基胺、N，N-二甲基乙醇胺、1，8-二氮杂-双环-(5. 4. 0) i^一 碳-7_烯、1，4-二氮杂双环-(2. 2. 2)-半烧、1，3-二（N, N-二甲基-氨基）-乙烧、1，3-二 (N-二甲基-氨基）丙烧和批陡。
[0043] 还可以使用钠和钾的醇盐和氢氧化物（Na0H、K0H、K0Me、Na0Me)，钛、锡或锆的醇盐 (例如Ti (0Pr)4)，以及有机锡化合物，其中钛、锡和锆的四醇盐可以与包含醚官能团的二醇 或与二醇和内酯的混合物一起使用。
[0044] 催化剂的存在量取决于催化剂的类型。在本申请描述的某些实施方式中， 均相催化剂的使用浓度（表示为金属相对于使用的脂族二醇的重量百分比）为至多 lOOOppm (0· 1 % )，优选为 lppm 至 500ppm (0· 05 % )，最优选为 5ppm 至 lOOpprn (0· 01 % )。反 应完成后，催化剂可以留在产物中，或者可以分离、中和或掩蔽。催化剂可以留在产物中。
[0045] 酯交换反应的温度可以为120摄氏度至240摄氏度。酯交换反应通常在大气压力 进行，但是也可以使用更低或更高的压力。在活化循环结束时可以施加真空以除去任何挥 发性物质。反应时间取决于例如温度、压力、催化剂类型和催化剂浓度这些变量。
[0046] 包括源自一种或多种链烷二醇组分的重复单元的示例性聚碳酸酯多元醇可按 商品名ETERNAC0LL购自UBE Industries，以及按商品名DESM0PHEN多元醇购自Bayer MaterialScience, LLC〇
[0047] 根据本发明的实施方式，氨基甲酸酯预聚物（A)反应混合物可以任选包括除了一 种或多种聚碳酸酯多元醇之外的其它多元醇。其它合适的多元醇包括聚醚多元醇和聚酯多 元醇。基于用于制备氨基甲酸酯预聚物（A)的多元醇的总摩尔数，其它多元醇的存在量可 以为0摩尔％至10摩尔％。本申请包括并公开了 0至40摩尔％的所有单个数值和子范围； 例如，多元醇的存在量可以为下限值0摩尔％、1摩尔％、5摩尔％、10摩尔％、15摩尔％、20 摩尔％或25摩尔％至上限值5摩尔％、10摩尔％、20摩尔％、25摩尔％、30摩尔％、35摩 尔％或40摩尔％。
[0048] 在某些实施方式中，其它多元醇为数均分子量为500至3000g/mol的聚四亚甲基 醚二醇（PTMEG) (c)。PTMEG可以具有结构H0(CH2CH2CH2CH2-0_) nH，其中η的平均值为约7至 约41。在某些实施方式中，η为约1.4。在其它实施方式中，η为约27。
[0049] 至少一种有机多异氰酸酯组分（a)和多元醇组分（b)以及任选的（c)可以在通常 为120至2000的异氰酸酯指数反应。本申请包括并公开了 120至2000的所有单个数值和 子范围；例如，该指数可以是下限值120、200、700、1000和1500。在某些实施方式中，该指 数为 800-2000。
[0050] 固化剂⑶包括至少20摩尔％的至少一种具有活性氢基团⑶且分子量为108 至1300g/mol的有机多胺化合物。实施方式包括二官能的有机二胺化合物，例如3, 5-二乙 基甲苯-2, 4-二胺、3, 5-二乙基甲苯-2, 6-二胺、3, 5-二甲基硫代甲苯-2, 4-二胺、3, 5-二 甲基硫代甲苯-2, 6-二胺、4, 4'-二（2-氯苯胺）、4, 4'-二（仲丁基氨基）-二苯基甲烧、 N, Ν' -二烧基二氨基二苯基甲烧、4, 4' -亚甲基二苯胺、4, 4' -亚甲基-二（2, 3-二氯苯胺）、 4, 4' -亚甲基-二（2-氯苯胺）、4, 4' -亚甲基-二（2-乙基-6-甲基苯胺）、三亚甲基-二 (4-氨基苯甲酸酯）、聚（氧化四亚甲基）-二-对氨基苯甲酸酯、苯二胺、聚醚二胺、异佛 尔酮二胺、4, 4' -亚甲基-二（2-甲基环己烷-1-胺）、4, 4' -亚甲基-二（环己烷胺）、二 (氨基甲基）环己烷和二甲苯二胺。至少一种有机多胺化合物的实施方式还包括至少三官 能的有机多胺化合物，例如亚氨基二丙基胺、二（六亚甲基）三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基 五胺、五亚乙基六胺、二亚丙基三胺、氨基乙基乙醇胺、三（甲基氨基）己烷和三聚氰胺。20 至100摩尔％的固化剂（Β)是至少一种有机多胺化合物。本申请包括并公开了 20至100 的所有单个数值和子范围；例如，固化剂（Β)可以包含下限值20摩尔％、30摩尔％、40摩 尔％、50摩尔％、60摩尔％、70摩尔％、80摩尔％、90摩尔％或95至上限值30摩尔％、40 摩尔％、50摩尔％、60摩尔％、70摩尔％、80摩尔％、90摩尔％、95摩尔％或100摩尔％的 至少一种有机多胺化合物。
[0051] 固化剂（Β)还可以任选包括一种或多种上述的聚碳酸酯多元醇（b)。固化剂（Β) 可以包含0至80摩尔％的一种或多种聚碳酸酯多元醇。本申请包括并公开了 0至80的所 有单个数值和子范围；例如，一种或多种聚碳酸酯多元醇可以占固化剂（B)的从下限值0摩 尔％、1摩尔％、5摩尔％、10摩尔％、15摩尔％、20摩尔％、25摩尔％、30摩尔％、40摩尔％、 50摩尔％或60摩尔％至上限值5摩尔％、10摩尔％、15摩尔％、20摩尔％、25摩尔％、30 摩尔％、40摩尔％、50摩尔％、60摩尔％或70摩尔％。在某些实施方式中，固化剂（B)可以 包含30至80摩尔％的一种或多种聚碳酸酯多元醇。
[0052] 固化剂（B)还可以任选包括一种或多种聚四亚甲基醚二醇（PTMEG) (c)。固化剂 (B)可以包含0至40摩尔％的一种或多种PTMEG多元醇（c)。本申请包括并公开了 0至40 的所有单个数值和子范围；例如，一种或多种聚碳酸酯多元醇可以占固化剂（B)的从下限 值0摩尔％、1摩尔％、5摩尔％、10摩尔％、15摩尔％、20摩尔％、25摩尔％或30摩尔％至 上限值5摩尔％、10摩尔％、15摩尔％、20摩尔％、25摩尔％、30摩尔％或40摩尔％。
[0053] 氨基甲酸酯预聚物（A)和固化剂（B)可以在0. 85至120的预聚物异氰酸酯指数反 应。本申请包括并公开了 85至120的所有单个数值和子范围；例如，预聚物异氰酸酯指数 为下限值 85、90、95、100、101、102、103、104、105、106 或 110 至上限值 90、95、100、101、102、 103、104、105、106、110或120。在某些实施方式中，该指数为约103至约105。
[0054] 为了制备期望的聚氨酯弹性体，可以使用本领域已知的任何氨基甲酸酯固化技 术。可以将氨基甲酸酯预聚物㈧加热到约60至200°C的温度，可以任选将固化剂⑶加 热到约25至200°C的温度。这两种组分可以任选在其它组分（例如催化剂、增链剂、交联 齐IJ、填料、颜料等）的存在下反应。可以将氨基甲酸酯预聚物（A)和固化剂（B)定量投放并 使用可商购的定量计量装置和混合头混合。
[0055] 造纸机辊可以根据本领域公知的方式涂覆。例如，施用聚氨酯弹性体涂料的方法 可以是模塑流延、旋转流延（rotation casting)、浸渍（submerge)、喷雾、挤出、离心流延、 层压或型衬（lining)。
[0056] 造纸机传送带可以根据本领域已知的方式制造。例如造纸机传送带可以包括织物 基底，例如织造纱布（woven scrim)，其喷涂有来自混合头的聚氨酯涂料，喷涂到织物的一 个表面上。聚氨酯浸没织物基底达一定深度，使得织物基底和聚氨酯层彼此整合一体。该 织物基底也可以在织物基底的两个表面上都涂覆。
[0057] 酸浸辊可以根据本领域已知的方式涂覆。例如，施用聚氨酯弹性体涂料的方法可 以是模塑流延、旋转流延、浸渍、喷雾、挤出、离心流延、层压或型衬。这样的涂覆的辊通常用 于可以在酸浸浴中以承载穿过浸渍酸（例如盐酸或硫酸）或其它腐蚀性液体的带钢（strip steel)或其它金属。由于聚氨酯弹性体基于热固性体系，因此与通常用于这种应用的材料 相比，该材料可容易通过温和的加热进行处理。
[0058] 聚氨酯弹性体的实施方式的肖氏A硬度为至少70、至少85或至少95,以及肖氏D 硬度为至少约40、至少50或至少60,根据ASTM D 2240,橡胶性质的测试方法-硬度计硬 度。
[0059] 聚氨酯弹性体的实施方式的滞后值小于70%、小于60%、或小于55%。
[0060] 实施例
[0061] 提供以下实施例以说明本发明的实施方式，但是其并不意在限制本发明的范围。 除非另有说明，否则所有的份和百分比均基于重量。
[0062] 使用以下材料：
[0063] TERATHANE 1000 结构为 H0(CH2CH2CH2CH2-0_) nH 的聚四亚甲基醚二醇（PTMEG)，其 中η平均为14,其数均分子量为约1000g/mol。购自Invista。
[0064] TERATHANE 2000 结构为 HO(CH2CH2CH2CH2-〇-) nH 的聚四亚甲基醚二醇（PTMEG)，其 中η平均为27,其数均分子量为约2000g/mol。购自Invista。
[0065] ETERNACOLL UH-100基于1，6-己二醇的聚碳酸酯二醇，数均分子量为约1000g/ mol。购自 UBE Industries。
[0066] ETERNACOLL UH-200基于1，6-己二醇的聚碳酸酯二醇，数均分子量为约2000g/ mol。购自 UBE Industries。
[0067] ETERNACOLL PH-200基于1，6-己二醇和1，5-戊二醇的聚碳酸酯二醇，数均分子量 为约 2000g/mol。购自 UBEIndustries。
[0068] ETHACURE 300由主要为3, 5-二甲基硫代-2, 6-甲苯二胺和3, 5-二甲基硫 代-2, 4-甲苯二胺的混合物组成的固化剂。购自Albemarle Corporation。
[0069] IS0NATE*M 125 约 98/2 重量 ％ 的 4, 4' -MDI/2, 4' -MDI，购自 TheDow Chemical Company〇
[0070] V0RANATE*T-80甲苯二异氰酸酯（80重量％的2, 4-甲苯二异氰酸酯和20重量％ 的2, 6-甲苯二异氰酸酯）组合物，购自The Dow Chemical Company。
[0071] *IS0NATE 和 V0RANATE 是 The Dow Chemical Company 的商标。
[0072] NC0 含量根据 ASTM D5155 测量。
[0073] 动态力学分析：在Indusco液压摇臂式切割机（Hydraulic Swing Arm Cutting Machine)上从弹性体试验样片冲压下样品（47. 5mm x 7mm)。用剪刀将该样品切割成35mm 长。在扭力夹具（torsion fixture)中的ΤΑ instruments ARES流变仪上测试该样品。用 振荡测试仪（oscillatory test) (1Hz)沿着温度斜线（temperature ramp) (3°C/min)测量 样品的线性粘弹性响应（具有自动调节的4%应变）。
[0074] 拉伸测量（ASTM D624):弹性体的拉伸性质在从试验样片上冲压下的微拉伸试条 样品上获得。该试条是狗骨头（dog bone)形状，其宽度为0.815"，长度为0.827"。使用得 自Alpha technologies的Monsanto张力计测量拉伸性质。气动夹住该狗骨头，并以5"/ min的应变速率进行拉伸。
[0075] 滞后试验：在该试验中，以5"/min的速率将狗骨头拉伸到100%应变，然后返回 到其原始尺寸（一个应力应变循环）。曲线（拉伸和返回循环）之间的面积表示耗散的能 量，并且在表示为当拉伸样品时获得的曲线下的面积％。返回循环上的零应力点是永久变 定（PS)并且其表示当暴露于动载荷时部件将经受的尺寸改变。
[0076] %滞后=(AL_AU)*100/AL，其中AL是载荷循环中应力应变曲线下的面积，AU是未 载荷循环中曲线下的面积。
[0077] 永久变定定义为未载荷曲线与应变轴的交点。（当应力=0时的应变）。聚氨酯 弹性体的实施方式的永久变定小于30%、小于25%或小于21%。
[0078] 老化研究：水老化通过将狗骨头浸没在装满水的小瓶子中进行。将小瓶的边缘折 起以保证水不会撒出。然后将小瓶放在l〇〇°C的空气烘箱中。然后作为时间的函数跟踪拉 伸性质的变化。
[0079] 将微拉伸狗骨头放置在160°C空气烘箱中的铝盘上用于空气老化研究。测量作为 时间函数的拉伸性质的保留率。
[0080] 耐酸件试骀：某于ASTM方法D543进行耐酸性试验。对于耐HC1性试验，制备37% 和16%的HC1溶液。称重由弹性体试验样片制备的狗骨头形状试样并将其放进充满HC1溶 液的60ml玻璃容器内（重复2次）。通过特氟隆方块（Teflon square)使试验样片保持在 广口瓶的底部。在室温放置7天后，用去离子H20冲洗狗骨头，吸干并再次称重。最终质量 减去初始质量的差除以初始质量乘以100得到百分比物质吸收测量（percent mass uptake measurement)。ASTM D1708用于老化前后的微拉伸测量。
[0081] 对比实施例A和实施例1
[0082] 通过使 TERATHANE 2000 (15. 5g，对比实施例 A)或 ETERNAC0LL UH-200 (15. 5g，实 施例1)与IS0NATE Μ 125(9. 5g)在80°C反应2小时制备预聚物。然后将所得预聚物与固化 齐[J (ETHACURE 300 (4. 4g)与 TERATHANE 1000 (9. 8g，对比实施例 A)，或 ETHACURE 300 (4. 4g) 与ETERNAC0LL UH-100 (9. 8g，实施例1))混合并倾倒在两个涂覆TEFLON的铝片之间，并在 20,000psi和50°C压塑30分钟。然后使试验样片在80°C的烘箱中固化过夜16小时。表1 给出拉伸强度、断裂伸长率和100%模量。
[0083]

【权利要求】
1. 一种用于造纸辊或酸浸辊的弹性覆盖物，所述弹性覆盖物包括具有小于70%的滞 后值和小于30%的永久变定的聚氨酯层； 其中所述聚氨酯层包括通过固化混合的组合物制备的聚氨酯，所述组合物包括至少一 种氨基甲酸酯预聚物（A)和至少一种具有活性氢基团（H)的固化剂（B)， 所述氨基甲酸酯预聚物（A)具有至少一个异氰酸酯端基，并且通过使至少一种多异氰 酸酯化合物（a)与至少一种数均分子量为至少1500g/mol的聚碳酸酯二醇化合物（b)反应 获得， 所述固化剂（B)包括至少一种胺化合物。
2. -种用于造纸的靴形压榨带，其包括彼此整合一体的织物基底和聚氨酯层，所述聚 氨酯层具有小于70%的滞后值和小于30%的永久变定； 其中所述聚氨酯层包括通过固化氨基甲酸酯预聚物（A)和具有活性氢基团的固化剂 (B)的混合的组合物制备的聚氨酯； 所述氨基甲酸酯预聚物（A)具有至少一个异氰酸酯端基，并且通过使至少一种多异氰 酸酯化合物（a)与至少一种数均分子量为至少1500g/mol的聚碳酸酯二醇化合物（b)反应 获得； 所述固化剂（b)包括至少一种胺化合物。
3. 权利要求1的弹性覆盖物或权利要求2的靴形压榨带，其中固化剂（B)进一步包括 至少所述数均分子量为至少1500g/mol的聚碳酸酯二醇化合物（b)。
4. 权利要求1或3的弹性覆盖物或权利要求2或3的靴形压榨带，其中固化剂（B)进 一步包括至少一种数均分子量为500至3000g/mol的聚四亚甲基醚二醇（PTMEG) (c)。
5. 权利要求1-4中任一项的弹性覆盖物或靴形压榨带，其中氨基甲酸酯预聚物（A)通 过使至少一种多异氰酸酯化合物（a)与至少一种聚碳酸酯二醇化合物（b)和至少一种数均 分子量为500至3000g/mol的聚四亚甲基醚二醇（PTMEG) (c)反应获得。
6. 权利要求1-5中任一项的弹性覆盖物或靴形压榨带，其中至少一种聚碳酸酯二醇化 合物（b)的数均分子量为1500-3000g/mol。
7. 权利要求1-6中任一项的弹性覆盖物或靴形压榨带，其中至少一种聚碳酸酯二醇化 合物（b)的数均分子量为1900至2100g/mol。
8. 权利要求1-7中任一项的弹性覆盖物或靴形压榨带，其中至少一种聚碳酸酯二醇化 合物（b)是基于1，6-己二醇的聚碳酸酯二醇。
9. 权利要求1-7中任一项的弹性覆盖物或靴形压榨带，其中至少一种聚碳酸酯二醇化 合物（b)是基于1，5-戊二醇的聚碳酸酯二醇。
10. 权利要求1-7中任一项的弹性覆盖物或靴形压榨带，其中至少一种聚碳酸酯二醇 化合物（b)是基于1，6-己二醇和1，5-戊二醇的聚碳酸酯二醇。
11. 权利要求1-10中任一项的弹性覆盖物或靴形压榨带，其中至少一种胺化合物是以 下物质中的至少一种：3, 5-二乙基甲苯-2, 4-二胺、3, 5-二乙基甲苯-2, 6-二胺、3, 5-二 甲基硫代甲苯-2, 4-二胺、3, 5-二甲基硫代甲苯-2, 6-二胺、4, 4' -二（2-氯苯胺）、 4, 4' -二（仲丁基氨基）-二苯基甲烷、Ν，Ν' -二烷基二氨基二苯基甲烷、4, 4' -亚甲基二苯 胺、4, 4'-亚甲基-二（2, 3-二氯苯胺）、4, 4'-亚甲基-二（2-氯苯胺）、4, 4'-亚甲基-二 (2-乙基-6-甲基苯胺）、三亚甲基-二（4-氨基苯甲酸酯）、聚（氧化四亚甲基）-二-对氨 基苯甲酸酯、苯二胺、聚醚二胺、异佛尔酮二胺、4, 4'-亚甲基-二-(2-甲基环己烷-1-胺）、 4, 4'-亚甲基-二（环己烷胺）、二（氨基甲基）环己烷、或二甲苯二胺。
12. 权利要求1-10中任一项的弹性覆盖物或靴形压榨带，其中至少一种胺化合物是以 下物质中的至少一种：亚氨基二丙胺、二（六亚甲基）三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、 五亚乙基六胺、二亚丙基三胺、氨基乙基乙醇胺、三（甲基氨基）己烷和三聚氰胺。
13. 权利要求1-10中任一项的弹性覆盖物或靴形压榨带，其中至少一种胺化合物包括 至少3, 5-二甲基硫代-2, 6-甲苯二胺和3, 5-二甲基硫代-2, 4-甲苯二胺。
14. 权利要求1-13中任一项的弹性覆盖物或靴形压榨带，其中滞后值小于60。
15. 权利要求1-13中任一项的弹性覆盖物或靴形压榨带，其中滞后值小于55。
16. 权利要求1-15中任一项的弹性覆盖物或靴形压榨带，其中永久变定小于25%。
17. 权利要求1-15中任一项的弹性覆盖物或靴形压榨带，其中永久变定小于21%。
【文档编号】C08G18/40GK104245772SQ201380019530
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年2月7日 优先权日:2012年2月13日
【发明者】H·辛格, W·H·希思, A·辛格, A·N·乔杜里, M·格里格瑞尤, K·奥 申请人:陶氏环球技术有限责任公司