一种低形变抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲块的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于高分子材料制备领域，涉及聚氨酯汽车减震缓冲块的制备技术，具体 是一种低形变抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲块的制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚氨酯微孔弹性体是性能介于弹性体和泡沫材料之间的一种材料，密度介于泡沫 和实芯材料之间，泡孔的孔径分布比较均匀，兼顾了泡沫质轻、耐冲击性好、吸能、缓冲性能 好和弹性体的强度高、耐磨性好的优点，广泛应用于减震材料、密封、制鞋、实心轮胎等方 面，其优良的静态压缩和动态疲劳耐久力学性能，特别适用于抗震和阻尼体系，对冲击能量 的吸收率能达到75 %~95 %，其中以聚氨酯微孔汽车缓冲块的应用最大。
[0003] 现有技术普通缓冲块疲劳后变形较大，而且聚氨酯制品在适宜的温度和湿度条件 下易被真菌催化水解、老化并产生变色和气味、导致材料断裂、浅色制品变黄等，而国内目 前生产的聚氨酯汽车缓冲块均不能满足低形变和抗菌的要求，有些抗菌剂的加入又会增大 缓冲块的变形，影响缓冲块的力学性能，因此现有技术的聚氨酯汽车缓冲块普遍应用于低 端汽车市场。国际上抗菌型汽车缓冲块的制备起源于上个世纪90年代，以无机银离子抗菌 剂和有机香草醛类抗菌剂为主，但是这些抗菌剂耐热性差，易水解，有效期短，仍难以满足 中高端汽车市场的需求。因此，如何研发一种同时具有抗菌性能又具有抗疲劳耐久性能的 聚氨酯汽车缓冲块成为亟待解决的问题。
【发明内容】
[0004] 鉴于上述现有聚氨酯汽车缓冲块产品存在的缺陷，本发明提供一种抗菌性能及 抗疲劳耐久性能佳的聚氨酯汽车缓冲块，以解决缓冲块疲劳后变形较大、在适宜的温度和 湿度条件下易被真菌催化水解、老化并产生变色和气味、导致材料断裂、浅色制品变黄的问 题。本发明技术方案如下：
[0005] -种低形变抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲块的制备方法，包括下述步骤：
[0006] ①低形变抗菌型多元醇的制备：将数均分子量为2000±200的聚酯多元醇升温到 70~75 °C，溶化后控制搅拌速度300~700转/min，加入占聚酯多元醇质量0. 5 %~2 %的 蓖麻油，加入占聚酯多元醇质量0. 5%~2%的抗菌剂，加入占总质量3±0. 5%的叔胺类催 化剂、水和有机硅氧烷，继续搅拌10~20min，即制得低形变抗菌型多元醇。
[0007] ②预聚体的制备：将数均分子量为2000±200的聚酯多元醇以5°C/min快速升温 到80~90°C，并在氮气保护下加入4, 4-二苯基甲烷二异氰酸酯，保持温度80~90°C和氮 气保护条件搅拌2~4h，制得二苯基甲烷二异氰酸酯预聚体，其中，所制得二苯基甲烷二异 氰酸酯预聚体中~NC0质量百分含量彡15%，所述聚酯多元醇与4, 4-二苯基甲烷二异氰酸 酯比例为2 :1~3 :1。
[0008] ③浇注成型：将步骤①所得低形变抗菌型多元醇与步骤②所得二苯基甲烷二异氰 酸酯预聚体按质量比1 :2~1 :1在浇注机混合头的混合区混合均匀，浇注到50~60°C的 模具中成型。
[0009] ④预熟化与脱模：熟化10~20min后脱模得制品。
[0010] ⑤后熟化：将步骤④所得制品置于温度60~80°C的环境中熟化12~36h，得低形 变抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲块。
[0011] 本发明进一步地，步骤①中所述蓖麻油为分析级蓖麻油，及蓖麻油主成分的含量 较高，一般要求在99 %纯度及以上。
[0012] 本发明进一步地，步骤①中所述抗菌剂选自下述山梨酸、萘多酚、细菌素、溶菌酶 中的一种或几种。
[0013] 本发明进一步地，步骤②中所述叔胺类催化剂选自N，N-二丙基-1-丙胺、N，N-二 甲基苯胺、1，4二氮杂双环[2.2.2]辛烷中的一种或几种。
[0014] 本发明进一步地，所述步骤③中低形变抗菌型多元醇与二苯基甲烷二异氰酸酯预 聚体的优选质量比为1 :1. 5。该二苯基甲烷二异氰酸酯预聚体过量，使反应充分进行：一个 是二苯基甲烷二异氰酸酯预聚体与低形变抗菌型多元醇的扩链反应，一个是二苯基甲烷二 异氰酸酯预聚体与水的发泡反应，两个反应同时进行，达到平衡。二苯基甲烷二异氰酸酯预 聚体的量要在一定范围内，量太大，发泡过多，量太少，发泡反应不完全。
[0015] 本发明进一步地，所述步骤③中低形变抗菌型多元醇与二苯基甲烷二异氰酸酯预 聚体混合搅拌速度为15000±3000转/min。试验证明该搅拌速度可以保证混合均勾，转速 太小混合不均匀，转速太大一般设备都达不到。
[0016] 本发明进一步地，所述步骤③中模具温度为50~60°C。试验证明该温度范围可以 保证缓冲块发泡均匀，温度太低产品表面易形成冷花，温度太高产品内部会出现烧芯现象。
[0017] 本发明进一步地，所述步骤④中脱模时间为10~20min。试验证明该脱模时间可 以保证缓冲块完整成型，时间太短产品不能完全成形，时间太长生产效率太低。
[0018] 本发明进一步地，所述步骤⑤中，后熟化温度优选温度70~80°C，太低温度熟化 不完全，产品性能不能达到最佳，太高温度产品会被老化。熟化时间12~36h，优选20~ 28h，太短时间熟化不完全，产品性能不能达到最佳，太长时间产品老化。
[0019] 借由上述方案，本发明至少具有以下优点：由于采用数均分子量为2000±200的 聚酯多元醇作为原料，加入〇. 5% -2%的蓖麻油，加入占聚酯多元醇质量0. 5% -2%的抗菌 剂，在不影响聚氨酯汽车减震缓冲块其他性能的前提下，降低缓冲块的疲劳后形变，提高了 缓冲块的抗菌性能，避免被真菌催化水解老化、变色、材料断裂、浅色制品变黄等现象的出 现，同时解决了部分抗菌剂不稳定易水解的问题，满足中高端汽车市场对汽车缓冲块抗菌 性的要求。
[0020] 上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例说明如后。
【具体实施方式】
[0021] 下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例 仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，不用来限制本发明的范围。基于本发明 的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。
[0022] 【实施例1】
[0023] 数均分子量为2000±200的聚酯多元醇组分在70~75°C烘箱中融化之后，不加 入任何抗菌剂直接通过进料栗加入到多元醇爸内。在2升反应爸中加入该多元醇500g，加 入15g助剂、包括叔胺类催化剂、水和有机硅氧烷，加入蓖麻油10g，将料温升至80°C，在氮 气保护下加入过量4, 4-二苯基甲烷二异氰酸酯，保温2h得到-NC0 (异氰酸酯基）含量为 14%的预聚体。将该预聚体和多元醇按照质量比为1. 5 :1进行混合浇注到50°C模具中成 型，混合头混合搅拌速度为15000转/min。预熟化12min后脱模，再放入温度70°C的烘箱 内熟化24h，得到制品和试片A。
[0024]【实施例2】
[0025] 数均分子量为2000±200的聚酯多元醇组分在