一种无卤阻燃高分子减震弹簧及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于减震弹簧技术领域，具体是涉及一种用于车辆、工程机械、电梯等领域 作为缓冲装置的无卤阻燃高分子减震弹簧及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 为了提高车辆乘坐的舒适性和安全性、降低列车停靠时冲击力，减小对车体的损 害，车辆普遍在车体连接处安装车钩缓冲装置。为了降低工程机械、电梯等领域极端失控情 况下冲击力，也普遍采用缓冲装置进行保护。国内现有缓冲装置主要以下几个类型：钢弹簧 缓冲装置、橡胶缓冲装置、液压缓冲装置，以上缓冲装置虽然基本满足使用要求，但也存在 着结构复杂、重量较重、检修困难、不阻燃等问题。
[0003] 除上述缓冲器之外，热塑性共聚醚酯弹性体也常被作为一种工程级的弹性体， 其具有优良的物理和机械性能，广泛应用于汽车工业、电子电器、电器仪表、工业制品、通 讯、体育用品、制鞋等众多领域。目前工业化的聚醚酯弹性体多以对苯二甲酸（PTA)或 对苯二甲酸二甲酯（DMT)及聚四甲基醚（PTMG)所组成的长链聚醚酯作为软链段，PTA或 DMT及1，4-丁二醇所组成的短链聚酯，如对苯二甲酸丁二醇酯（PTB)作为硬链段。但 这类共聚物的热稳定性较差，并且不阻燃，在较高温度下遇到氧气会发生较剧烈的燃烧。 CN102807739A、CN102807738A专利介绍了一种无卤阻燃的共聚醚酯，但是该无卤阻燃共聚 醚酯使用添加型次膦酸盐阻燃剂，具有添加量大，分散不均匀，弹性体性能下降幅度较大等 缺点。另外，专利CN1806134A介绍了一种由聚环氧丙烷二醇衍生物作为软段的聚酯弹性 体，该弹性体经过挤出机挤出棒材，然后经过退火处理得到一种压缩弹簧，该制备方法的步 骤比较复杂，而且在此文献中仅记载了此压缩弹簧具有压缩超过30%而不破裂的问题，对 此压缩弹簧的其他性能并没有相关记载。CN102432856A介绍了一种含有端羟基聚丁二烯软 段的共聚醚酯，并与助剂混合后注塑制得椭圆形，然后模压成型缓冲垫片，虽然缓冲垫片耐 压满足技术要求，但是不满足阻燃的要求，并且成型工艺复杂，周期较长。
【发明内容】
[0004] 本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题，提供了一种用于车辆、工程机械、 电梯等领域作为缓冲装置的无卤阻燃高分子减震弹簧及其制备方法。
[0005] 本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种无卤阻燃高 分子减震弹簧，由共聚醚酯弹性体经注塑机注塑成型，所述共聚醚酯弹性体由以下组分材 料制作：对苯二甲酸二甲酯、9, 10-二氢-9-氧-10-磷杂菲-10-氧化物-衣康酸二甲酯、 1，4-丁二醇、聚四氢呋喃醚、催化剂、抗氧剂。
[0006] 作为优选，所述催化剂为钛酸四丁酯，抗氧剂为抗氧剂168。
[0007] 作为优选，所述制作共聚醚酯弹性体的各组分材料，以100重量份计，分别为：对 苯二甲酸二甲酯30-40份，9, 10-二氢-9-氧-10-磷杂菲-10-氧化物-衣康酸二甲酯12-18 份，1，4- 丁二醇32-37份，聚四氢呋喃醚12-17份，催化剂0. 4份，抗氧剂0. 3份。
[0008] 组分材料中，9, 10-二氢-9-氧-10-磷杂菲-10-氧化物-衣康酸二甲酯既是共聚 单元又是反应型阻燃剂，分子结构为：
[0009]
[0010] 该阻燃剂是9, 10-二氢-9-氧-10-磷杂菲
-10-氧化物-衣康酸与甲醇在220°C 温度下，酯化反应制得。
[0011] 上述无卤阻燃高分子减震弹簧，其制备方法为：将各组分材料按比例加入到 聚合釜中，经酯交换反应和缩聚反应得到共聚醚酯弹性体，该共聚醚酯弹性体的硬度 为邵D50-D60，使用三氯甲烷溶剂经GPC测试，该共聚醚酯弹性体的数均分子量Mn为 29000-32000,共聚醚酯弹性体经注塑成型制得高分子减震弹簧。
[0012] 本发明通过合成一种新型的无卤阻燃共聚醚酯热塑性弹性体，经注塑机注塑成型 得到高分子减震弹簧，其纵截面为椭圆形，具有两个相对水平中心平面对称的水平切面和 垂直于该切面的中空通道，中空通道的纵截面亦为椭圆形，即连接上下切面的内表面和外 表面均为中间直径大于两端直径的腰鼓形表面，这样的结构使得高分子减震弹簧具有结构 和弹性体材料双重承载和回弹的功效。本发明的制备方法具有生产工艺简单、生产效率高、 产品合格率较高，并且满足无卤阻燃要求等优点，该方法制得的高分子减震弹簧可广泛应 用于车辆、工程机械、电梯等领域作为缓冲装置。
【附图说明】
[0013] 图1是本发明的一种结构示意图。
[0014] 图2是图1中A-A的剖视结构示意图。
[0015] 图中，1-高分子减震弹簧，2-水平切面，3-中空通道，4-内表面，5-外表面。
【具体实施方式】
[0016] 下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
[0017] 参看图1和图2, 一种无卤阻燃高分子减震弹簧，由共聚醚酯弹性体注塑成型，其 纵截面为椭圆形，具有两个相对水平中心平面对称的水平切面和垂直于该切面的中空通 道，中空通道的纵截面亦为椭圆形，即连接上下切面的内表面和外表面均为中间直径大于 两端直径的腰鼓形表面，这样的结构使得高分子减震弹簧具有结构和弹性体材料双重承载 和回弹的功效。
[0018] 共聚醚酯弹性体由以下组分材料制作：对苯二甲酸二甲酯、9, 10-二 氢-9-氧-10-磷杂菲-10-氧化物-衣康酸二甲酯、1，4-丁二醇、聚四氢呋喃醚、催化剂、抗 氧剂，其中催化剂为钛酸四丁酯，抗氧剂为抗氧剂168。各组分材料，以100重量份计，分别 为：对苯二甲酸二甲酯30-40份，9, 10-二氢-9-氧-10-磷杂菲-10-氧化物-衣康酸二甲 酯12-18份，1，4- 丁二醇32-37份，聚四氢呋喃醚12-17份，催化剂0. 4份，抗氧剂0. 3份。
[0019] 组分材料中，9, 10-二氢-9-氧-10-磷杂菲-10-氧化物-衣康酸二甲酯既是共聚 单元又是