专利名称：一种汽车用微孔聚氨酯减振缓冲块的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车用微孔聚氨酯减振缓冲块的制备方法，特别是涉及优化动态压缩疲劳形变性能、综合力学强度等方面的综合技术改进。
背景技术：
由于聚氨酯微孔弹性体具有优良的动态和静态力学性能，特别适用于抗震和阻尼体系，绝大部分应用于汽车工业止位缓冲块上。但目前国内生产聚氨酯发泡弹性体是将数均分子量为1000 3000聚酯(或聚醚)多元醇与4，4_ 二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)在 70 90°C条件下形成-NCO含量约10士的预聚体，将预聚体与扩链剂、发泡剂、勻泡剂、 泡沫稳定剂、催化剂等组成的助剂按质量比100 6 10高速混合均勻后浇注到80 95°C 模具中，在110°C熟化13 16小时脱模而成的化学反应的产物。在上述的制备方法中，制品的动态疲劳形变率高，综合力学性能差，这些缺点影响了制品的使用寿命，尤其是用作汽车等领域的阻尼元件时，这些指标尤为重要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种新型汽车用微孔聚氨酯减振缓冲块的制备方法。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为汽车用微孔聚氨酯减振缓冲块的制备方法，步骤如下
1)预聚体的制备将占聚己内酯多元醇2士0. 5fft. %的纳米碳酸钙微粉，占聚己内酯多元醇5士0. 5fft. %的丙酮、分散剂CHl-IA或分散剂CH-2C以转速60士 lOr/min搅拌分散均勻，再加入聚己内酯多元醇，继续分散2士0.5小时，在室温抽真空至无气泡，除去丙酮， 然后将占纳米碳酸钙微粉、丙酮、分散剂CHl-IA或分散剂CH-2C与聚己内酯多元醇四者质量总和的3士0. 1%的酯类有机磺酸盐、钛酸类和/或有机锡类催化剂、发泡剂、勻泡剂投入反应釜中，升温到80 90°C，保持温度80 90°C，氮气保护下加入二苯基甲烷二异氰酸酯，2 4小时反应结束；二苯基甲烷二异氰酸酯的加入量，应保证所得预聚体中-NCO含量彡9fft. % ；
其中丙酮、分散剂CHl-IA或分散剂CH-2C质量比为10 :2_3 ；酯类有机磺酸盐、钛酸类和/或有机锡类催化剂、发泡剂、勻泡剂质量比为1 0. 5-0. 6 0. 5-0. 6 1-1. 2 ；
1)快速混合将步骤1)所得预聚体与二醇类扩链剂组分按质量比为100:6 15在10 秒内混合均勻，得混合均勻物料；
2)浇注步骤2、所得物料注入温度为80 95°C的模具中；
3)预熟化与脱模将浇注好的物料连同模具一起放入90士10°C烘箱中预熟化3 5小时，然后脱模；
4)后熟化将步骤4)脱模后的制品于100 110°C后熟化12 15小时。步骤1)中聚己内酯多元醇的数均分子量为6000 10000。
步骤1)中的纳米碳酸钙微粉粒径为25 lOOnm。步骤1)中的酯类有机磺酸盐为邻苯二甲酸二甲酯磺酸钠、间苯二甲酸二甲酯磺酸钠、对苯二甲酸二甲酯磺酸钠、邻苯二甲酸二乙二醇酯磺酸钠、间苯二甲酸二乙二醇酯磺酸钠、对苯二甲酸二乙二醇酯磺酸钠中的一种或两种以上的混合物。步骤1)的钛酸类和/或有机锡类催化剂为钛酸甲酯、钛酸乙酯、钛酸丙酯、钛酸丁酯、二辛酸锡、二月桂酸二丁基锡中的一种或两种以上的混合物。步骤1)中的发泡剂为水。步骤1)中的勻泡剂为有机硅氧烷。步骤2)所述扩链剂为1，4_ 丁二醇、1，3-丙二醇、1，6-己二醇中的一种或两种以上的混合物。步骤2)所述预聚体与二醇类扩链剂质量比优选为100 8 12。本发明有益效果采用数均分子量600(Γ10000的聚己内酯多元醇作为原料，并在聚醚多元醇中引入2士0. 5fft. %纳米碳酸钙微粉来提高产品的动态耐疲劳和综合力学性能
1)聚己内酯多元醇熔点为59飞4°C，玻璃化温度为一 60°C，其结构重复单元上有5个非极性亚甲基和1个极性酯基，具有良好的柔韧性。利用数均分子量600(Γ10000的聚己内酯作为聚氨酯的软段原料，增加了体现弹性和韧性的软段长度，从而达到增加弹性和动态疲劳性能的目的。2)通过引入纳米碳酸钙微粉可增加产品的强度等综合力学性能，由于纳米碳酸钙粒子具有较高的表面能和物理化学反应活性，容易增加弹性体基体的微相分离程度，进而增强聚氨酯的力学性能，以解决聚氨酯发泡弹性体综合力学性能、动态疲劳形变率差的问题。
具体实施例方式实例1
在2升反应釜中，将25g纳米碳酸钙微粉，丙酮和分散剂CHl-IA两者质量和为22. 5g， 以转速60 士 lOr/min搅拌分散均勻，加入数均分之量6000的聚聚己内酯多元醇500g，继续分散2小时，在室温抽真空至无气泡，除去丙酮，再加入正钛酸正丁酯2g，间苯二甲酸二甲酯磺酸钠40g，水和有机硅氧烷两者质量为两者质量和为15. 5g，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2小时得到-NCO含量为7.洲的预聚体。预聚体与扩链剂上述预聚体与1，4_ 丁二醇按照质量比为100 :9混合均勻，混合时间9s。采用低压发泡机将预聚体和扩链剂组分的混合液注入90°C的模具中，于90°C烘箱中预熟化6小时后脱模，再放入100°C的烘箱中熟化12小时得到制品。实例2
在2升反应釜中，将15g纳米碳酸钙微粉，丙酮和分散剂分散剂两者质量和为CH-2C 25g，以转速60 士 lOr/min搅拌分散均勻，加入数均分之量10000的聚聚己内酯多元醇500g， 继续分散2. 5小时，在室温抽真空至无气泡，除去丙酮，再加入二月桂酸二丁基锡2g，对苯二甲酸二甲酯磺酸钠40g，水和有机硅氧烷两者质量和为14. 5g，将料温升至90°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4小时得到-NCO含量为7. O 7. 5%的预聚体。预聚体与1，4_ 丁二醇和1，3_丙二醇组成的扩链剂混合物质量比为100 :10。采用低压发泡机将预聚体和扩链剂组分的混合液注入90°C的模具中，于90°C烘箱中预熟化6 小时后脱模，再放入100°C的烘箱中熟化13小时得到制品。 实例3
在2升反应釜中，将20g纳米碳酸钙微粉，丙酮和分散剂CHl-IA两者质量和为22. 5g， 以转速60 士 lOr/min搅拌分散均勻，加入数均分之量8000的聚聚己内酯多元醇500g，继续分散1. 5小时，在室温抽真空至无气泡，除去丙酮，再加入钛酸甲酯与二辛酸锡2g，对苯二甲酸二乙二醇酯磺酸钠45g，水和有机硅氧烷两者质量和为15g，将料温升至85°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3小时得到-NCO含量为7. 2%的预聚体。
预聚体与扩链剂1，6_己二醇的质量比为100 :12。采用低压发泡机将预聚体和扩链剂组分的混合液注入90°C的模具中，于90°C烘箱中预熟化6小时后脱模，再放入110°C的烘箱中熟化15小时得到制品。
权利要求
1.一种汽车用微孔聚氨酯减振缓冲块的制备方法，步骤如下预聚体的制备将占聚己内酯多元醇2士0. 5fft. %的纳米碳酸钙微粉，占聚己内酯多元醇5士0. 5fft. %的丙酮、分散剂CHl-IA或分散剂CH-2C以转速60士 lOr/min搅拌分散均勻，再加入聚己内酯多元醇，继续分散2士0.5小时，在室温抽真空至无气泡，除去丙酮，然后将占纳米碳酸钙微粉、丙酮、分散剂CHl-IA或分散剂CH-2C与聚己内酯多元醇四者质量总和的3士0. 1%的酯类有机磺酸盐、钛酸类和/或有机锡类催化剂、发泡剂、勻泡剂投入反应釜中，升温到80 90°C，保持温度80 90°C，氮气保护下加入二苯基甲烷二异氰酸酯， 2 4小时反应结束；二苯基甲烷二异氰酸酯的加入量，应保证所得预聚体中-NCO含量 ^ 9fft. % ；其中丙酮、分散剂CHl-IA或分散剂CH-2C质量比为10 :2_3 ；酯类有机磺酸盐、钛酸类和/或有机锡类催化剂、发泡剂、勻泡剂质量比为1 0. 5-0. 6 0. 5-0. 6 1-1. 2 ；快速混合将步骤1)所得预聚体与二醇类扩链剂组分按质量比为100 6 15在10秒内混合均勻，得混合均勻物料；浇注步骤2、所得物料注入温度为80 95°C的模具中；预熟化与脱模将浇注好的物料连同模具一起放入90士 10°C烘箱中预熟化3 5小时，然后脱模；后熟化将步骤4)脱模后的制品于100 110°C后熟化12 15小时。
2.根据权利要求1所述的一种汽车用微孔聚氨酯减振缓冲块的制备方法，其特征在于步骤1)中聚己内酯多元醇的数均分子量为6000 10000。
3.根据权利要求1所述的一种汽车用微孔聚氨酯减振缓冲块的制备方法，其特征在于步骤1)中的纳米碳酸钙微粉粒径为25 lOOnm。
4.根据权利要求1所述的一种汽车用微孔聚氨酯减振缓冲块的制备方法，其特征在于步骤1)中的酯类有机磺酸盐为邻苯二甲酸二甲酯磺酸钠、间苯二甲酸二甲酯磺酸钠、 对苯二甲酸二甲酯磺酸钠、邻苯二甲酸二乙二醇酯磺酸钠、间苯二甲酸二乙二醇酯磺酸钠、 对苯二甲酸二乙二醇酯磺酸钠中的一种或两种以上的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种汽车用微孔聚氨酯减振缓冲块的制备方法，其特征在于步骤1)的钛酸类和/或有机锡类催化剂为钛酸甲酯、钛酸乙酯、钛酸丙酯、钛酸丁酯、二辛酸锡、二月桂酸二丁基锡中的一种或两种以上的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种汽车用微孔聚氨酯减振缓冲块的制备方法，其特征在于步骤1)中的发泡剂为水。
7.根据权利要求1所述的一种汽车用微孔聚氨酯减振缓冲块的制备方法，其特征在于步骤1)中的勻泡剂为有机硅氧烷。
8.根据权利要求1所述的一种汽车用微孔聚氨酯减振缓冲块的制备方法，其特征在于步骤2)所述扩链剂为1，4_ 丁二醇、1，3_丙二醇、1，6_己二醇中的一种或两种以上的混合物。
9.根据权利要求1所述的一种汽车用微孔聚氨酯减振缓冲块的制备方法，其特征在于步骤2)所述预聚体与二醇类扩链剂质量比为100 8 12。
全文摘要
本发明公开了一种汽车用微孔聚氨酯减振缓冲块的制备方法，步骤如下1)预聚体的制备；2)快速混合；3)浇注；4)预熟化与脱模；5)后熟化。通过采用数均分子量6000~10000的聚己内酯多元醇作为原料，并在聚醚多元醇中引入2±0.5Wt.%纳米碳酸钙微粉来提高产品的动态耐疲劳和综合力学性能。利用该发明公开方法制得微孔聚氨酯减振缓冲块，主要用于汽车抗震和阻尼体系。
文档编号C08G18/42GK102304214SQ201110202319
公开日2012年1月4日 申请日期2011年7月19日 优先权日2011年7月19日
发明者张东芝, 承黎明, 李敏超, 陈海风 申请人:奥斯汀新材料(张家港)有限公司