本发明涉及一种连续式防滑链用透明聚氨酯弹性体及其制备方法，属于聚氨酯应用
技术领域：
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背景技术：
：汽车防滑链是专为汽车行驶安全而设计使用的汽车安全用品，利用防滑链条特制的粗糙表面使其增大与路面的摩擦力，起到保护轮胎、防止轮胎打滑、保证车辆正常行驶的作用。除了在泥泞道路、雪地汽车行驶中发挥重要的安全作用外，在滑雪、野外勘探、高山驾驶等各种恶劣条件下车辆驾驶中起着不可替代的作用。铁制防滑链因携带安装不方便、笨重、美观及舒适性差、对路面和轮胎的双重损害大等问题，很难满足小轿车市场，而热塑性聚氨酯弹性体防滑链所具有的耐磨、耐低温、高强度、高伸长率等优异性能非常适合小型汽车用防滑链。目前国内有许多关于汽车防滑链方面的研究，主要集中在防滑链形状、外观设计方面。如专利201310390903.0冰冻路面汽车防滑链采取在橡胶或牛筋底上布有吸盘，解决汽车在冻雨、冰面安全行驶的问题。专利201110095577.1汽车轮胎用带状防滑链设计了一款柔软性好、折弯方便、重量轻、安装固定容易、抗冲击强度高、使用寿命长、防滑效果好等优点的防滑链。而专利201310496488.7一种汽车防滑链专用透明TPU及其制备方法却是从原材料选择、制备方面通过间歇法制备了一款透明TPU汽车防滑链。专利201310390903.0和201110095577.1主要从防滑链外观方面进行设计以增加其防滑效果、安全性能。专利201310496488.7利用了聚氨酯弹性体的优异性能发明聚氨酯弹性体防滑链，但该专利采取的是间歇法制备防滑链用聚氨酯弹性体，该方法具有生产操作不连续、批次间稳定性差、生产能耗高等不足之处。技术实现要素：本发明的目的是提供一种连续式防滑链用透明聚氨酯弹性体，其具有优异的耐磨、耐低温、高强度、高伸长率等优异性能，透明度高、美观，特别适用于小型汽车；所述的制备方法简单易行，采用连续式方法，与间歇式方法相比，在生产过程中操作方便、批次间稳定性好。本发明所述的连续式防滑链用透明聚氨酯弹性体，由A组分、B组分和C组分制成，三种组分的质量占比分别为61-65％、27-30％、6.4-9.9％，其中：(1)A组分包括多元醇、抗氧剂、脱模粉、紫外线吸收剂和催化剂；(2)B组分为异氰酸酯；(3)C组分为扩链剂；所述多元醇为己二酸类聚酯多元醇。多元醇优选由己二酸与乙二醇、1,4-丁二醇、乙二醇与1,3-丙二醇的混合物、或乙二醇与1,4-丁二醇的混合物通过缩聚反应制得。优选山东一诺威聚氨酯股份有限公司生产的PE-2320、PE-2420、PE-4020。所述异氰酸酯组分为4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯。所述抗氧剂为受阻酚类与亚磷酸酯类的混合物，混合质量比为1：1-2，抗氧剂占A组分的重量比为0.02～0.3：100。所述脱模粉为皂类、蜡类、硅类或酰胺类中的多种，脱模粉占A组分的重量比为0.02～0.6：100。所述紫外线吸收剂占A组分的重量比为0.01～0.15：100。所述催化剂为锡类或铋类催化剂。优选为美国空气化工的辛酸亚锡(DsbcoT-9)、德国高斯米特的二月桂酸二丁基锡(Kosmos19)、德国领先化学的BICAT8108、BICAT8220。所述的抗氧剂、脱模粉与聚酯多元醇、TPU相容性、热稳定性好，在高聚物生产、加工过程中不分解、不挥发，在所加工的制品中存放一年之内不出粉，制品表面光亮度降低幅度小于5％。所述B组分为4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯。所述C组分为乙二醇、1,4-丁二醇、1,4-丁二醇与1,3-丁二醇或2-甲基-1,3-丙二醇的混合物、或者1,4-丁二醇与1,3-丁二醇和2-甲基-1,3-丙二醇的混合物；1,4-丁二醇与1,3-丁二醇或2-甲基-1,3-丙二醇的混合质量比为100：2-8；1,4-丁二醇与1,3-丁二醇和2-甲基-1,3-丙二醇的混合比例为100：2-8，1,3-丁二醇与2-甲基-1,3-丙二醇的混合质量比为2-10:1。对于C组分的以上限定对于整体配方来说至关重要，可以根据使用不同的C组分，或者根据所限定C组分的比例来生产不同外观、性能的产品。根据以上限定可以生产出比目前市场上产品更耐低温、回弹性能好的防滑链。所述的连续式防滑链用透明聚氨酯弹性体的制备方法，是将多元醇、抗氧剂、紫外线吸收剂、脱模粉加入A料高位槽，开启搅拌，控制料温在85-95℃；将异氰酸酯加入到B料高位槽，开启搅拌，控制料温在45-55℃；将扩链剂投入C料高位槽，开启搅拌，控制料温在45-55℃；待A料中各助剂溶解后，按质量计，以多元醇/催化剂＝100/0.02～0.024的比例加入催化剂，搅拌后，分别将A、B、C三组分从高位槽打入浇注机，在浇注机页面设定好各组分流量参数，按A/B/C质量比为61～65：27～30：6.4～9.9在浇注头混合后浇注进入双螺杆系统，反应得到的粒子经过水下切粒制备出透明性好的椭圆状粒子，然后将粒子在90-100℃熟化4～6h。本发明制得的连续式防滑链用透明聚氨酯弹性体，常温下硬度范围为邵氏硬度83-87A，透明度范围为大于6mm，190℃、10公斤砝码条件下，测得的熔融指数为20-50g/10min。本发明通过灌注机按照一定比例进行搅拌混合后注射到双螺杆挤出机中，通过同向双螺杆的输送、啮合，在这过程中不断发生聚合反应，反应后的流体经过水下切粒系统造粒而制备得到TPU粒子，通过调整聚酯多元醇结构及扩链剂组分，可制备不同透明度、耐低温及耐磨性能的热塑性聚氨酯防滑链。本发明采取连续式制备防滑链用聚氨酯弹性体，在生产过程中操作方便、批次间稳定性好、能耗低、环境友好；并且通过配方体系的变化，可生产出针对不同地区温度要求制备出耐低温性、耐磨性不同的防滑链用聚氨酯弹性体，以满足不同温度要求的实际应用。本发明具有以下有益效果：(1)所述的连续式防滑链用透明聚氨酯弹性体，具有优异的耐磨、耐低温、高强度、高伸长率等优异性能，具有美观、携带方便、对轮胎及地面伤害小等优点，特别适用于小型汽车；(2)所述的连续式防滑链用透明聚氨酯弹性体，可通过改变C组分的成分制备出耐低温性能、透明度、磨耗等性能不同的弹性体，以适应不同地区不同要求的防滑链用弹性体；(3)所述的制备方法简单易行，采用连续式方法，与间歇式方法相比，在生产过程中操作方便、品质稳定、产量高、能耗低。具体实施方式下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但其并不限制本发明的实施。实施例中的聚酯多元醇PE-2320、PE-2420、PE-4020为山东一诺威聚氨酯股份有限公司生产的己二酸系列多元醇，4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯为烟台万华MDI-100，抗氧剂AO-60和628L为长江化学股份有限公司产品，各牌号相关参数如下：PE-2320：羟值为：53.4mgKOH/g，酸值为：0.38mgKOH/g，水分为0.024％；PE-2420：羟值为：56.7mgKOH/g，酸值为：0.32mgKOH/g，水分为0.021％；PE-4020：羟值为：52.6mgKOH/g，酸值为：0.36mgKOH/g，水分为0.027％；MDI-100：色度(APHA)：5,4,4’-MDI含量，％(A/A):98.84，水解氯含量，％：0.0006。AO-60：白色粉末，熔点：115℃，分子量1178；628L：透明液体，粘度：39cps，分子量628。实施例1向聚酯高位槽中依次加入多元醇PE-2320：3000Kg，抗氧剂AO-60：5g，628L：8g，紫外线吸收剂：6.5g，皂类脱模粉：9g，蜡类脱模粉：9g，辛酸亚锡：380g，搅拌均匀，向异氰酸酯高位槽中加入1285Kg二苯基甲烷二异氰酸酯，向扩链剂高位槽加入330Kg1,4-丁二醇，将多元醇及其它助剂混合组分、二苯基甲烷二异氰酸酯组分及1,4-丁二醇组分从高位槽打入灌注机三个中间罐，设定好各组分流量、温度、流量上下限等相应参数，开启双螺杆系统，启动灌注机灌注开关，开始生产，将生产出的透明粒子硫化5小时后打试片，测试性能。实施例2向聚酯高位槽中依次加入多元醇PE-2420：3000Kg，抗氧剂AO-60：3g，628L：6g，紫外线吸收剂：4.5g，硅类脱模粉：10g，酰胺类脱模粉：14g，辛酸亚锡：380g，搅拌均匀，向异氰酸酯高位槽中加入1238Kg二苯基甲烷二异氰酸酯，向扩链剂高位槽加入307Kg1,4-丁二醇，将多元醇及其它助剂混合组分、二苯基甲烷二异氰酸酯组分及1,4-丁二醇组分从高位槽打入灌注机三个中间罐，设定好各组分流量、温度、流量上下限等相应参数，开启双螺杆系统，启动灌注机灌注开关，开始生产，将生产出的透明粒子硫化5小时后打试片，测试性能。实施例3向聚酯高位槽中依次加入多元醇PE-4020：3000Kg，抗氧剂AO-60：5g，628L：9g，紫外线吸收剂：7.0g，皂类脱模粉：9g，蜡类脱模粉：9g，硅类脱模粉：10g，辛酸亚锡：375g，搅拌均匀，向异氰酸酯高位槽中加入1370Kg二苯基甲烷二异氰酸酯，向扩链剂高位槽加入356Kg1,4-丁二醇，将多元醇及其它助剂混合组分、二苯基甲烷二异氰酸酯组分及乙二醇组分从高位槽打入灌注机三个中间罐，设定好各组分流量、温度、流量上下限等相应参数，开启双螺杆系统，启动灌注机灌注开关，开始生产，将生产出的透明粒子硫化5小时后打试片，测试性能。实施例4向聚酯高位槽中依次加入多元醇PE-4020：3000Kg，抗氧剂AO-60：5g，628L：9g，紫外线吸收剂：7.0g，蜡类脱模粉：5g，硅类脱模粉：23g，辛酸亚锡：375g，搅拌均匀，向异氰酸酯高位槽中加入1370Kg二苯基甲烷二异氰酸酯，向扩链剂高位槽加入12.25Kg2-甲基-1,3-丙二醇，232.75Kg乙二醇，将多元醇及其它助剂混合组分、二苯基甲烷二异氰酸酯组分及扩链剂混合醇组分从高位槽打入灌注机三个中间罐，设定好各组分流量、温度、流量上下限等相应参数，开启双螺杆系统，启动灌注机灌注开关，开始生产，将生产出的透明粒子硫化5小时后打试片，测试性能。实施例5向聚酯高位槽中依次加入多元醇PE-4020：3000Kg，抗氧剂AO-60：5g，628L：9g，紫外线吸收剂：7.0g，皂类脱模粉：4g，蜡类脱模粉：5g，硅类脱模粉：8g，酰胺类脱模粉：11g，辛酸亚锡：375g，搅拌均匀，向异氰酸酯高位槽中加入1370Kg二苯基甲烷二异氰酸酯，向扩链剂高位槽加入12.25Kg1,3-丁二醇，232.75Kg乙二醇，将多元醇及其它助剂混合组分、二苯基甲烷二异氰酸酯组分及扩链剂混合醇组分从高位槽打入灌注机三个中间罐，设定好各组分流量、温度、流量上下限等相应参数，开启双螺杆系统，启动灌注机灌注开关，开始生产，将生产出的透明粒子硫化5小时后打试片，测试性能。表1实施例制备的产品的性能测试结果实施例试片透明性/mm拉伸强度/MPa撕裂强度/MPaDIN磨耗/mm3实施例173210777实施例273010182实施例363612363实施例48289687实施例58268794当前第1页1 2 3